Elektrotechnika
a rádiotechnika pre triedu Extra
Okruh
otázok na skúšky
1.
Teória
elektrotechniky a rádiotechniky
1.1 Základné elektrotechnické veličiny
a jednotky
- vodič, polovodič, izolant
- napätie, prúd, odpor, vodivosť,
výkon, príkon, práca, účinnosť
- jednotky ampér, volt, ohm
- Ohmov zákon
- Kirchhoffove zákony
- elektrický výkon (P = U . I)
- jednotka watt
- elektrická práca (W = P . t)
- kapacita akumulátora (Ah)
1.2 Zdroje elektrického prúdu
a napätia
- zdroj napätia, napätie zdroja,
vnútorný odpor a svorkové napätie
- skratový prúd, kapacita zdroja
napätia
- batérie
- akumulátory
- slnečné články
- sériové a paralelné radenie
zdrojov napätia
1.3 Elektrické pole
- veľkosť elektrického poľa
- jednotka V/m
- tienenie elektrického poľa
1.4 Magnetické pole
- magnetické pole v okolí
vodiča, v ktorom tečie elektrický prúd
- tienenie magnetického poľa
1.5 Elektromagnetické pole
- rádiové vlny ako elektromagnetické
pole
- rýchlosť šírenia
elektromagnetických vĺn, vzťah frekvencie a vlnovej dĺžke (v = f . L)
- polarizácia elektromagnetických
vĺn
1.6 Harmonické signály (sínusové)
- grafické znázornenie amplitúdy
v závislosti na čase
- okamžitá hodnota, amplitúda (Uš),
efektívna hodnota (Ueff = Umax / 21/2)
- perióda (T) a trvanie periódy
- frekvencia
- jednotka hertz (Hz)
- fázový rozdiel
1.7 Neharmonické signály (nesínusové)
- nízkofrekvenčný signál (reč)
- obdĺžnikový signál
- grafické znázornenie amplitúdy
v závislosti na čase
- jednosmerná zložka, základná
harmonická, vyššie harmonické
- šum (PN = kTB) (teplotný šum
prijímača, pásmový šum, šumová hustota, šumový výkon)
1.8 Modulované signály
- CW
- amplitúdová modulácia
- fázová a frekvenčná modulácia, SSB
- frekvenčná deviácia
a modulačný index (m = dF / fmod)
- nosná, postranné pásma
a šírka pásma
- spektrum signálov CW, AM, SSB, FM
- digitálne modulácie: FSK, 2-PSK,
4-PSK, QAM
- digitálna modulácia: rýchlosť
v bitoch, rýchlosť v Baudoch, šírka pásma
- kód CRC a retransmisie (napr.
paket radio), samoopravný mód (napr. Amtor FEC)
1.9 Výkon, príkon, účinnosť
- výkon sínusových signálov (P = i2
. R; P = u2 / R; i = Ieff; u = Ueff)
- pomer výkonov pri nasledovných
vyjadreniach v dB: 0 dB, 3 dB, 6 dB, 10 dB a 20 dB (obe možnosti,
kladné i záporné)
- prispôsobenie (maximálny prenos
výkonu)
- pomer medzi príkonom
a výkonom, účinnosť (η = Pout / Pin . 100%)
- špičkový výkon PEP
1.10 Digitálne spracovanie signálov (DSP)
- vzorkovanie a kvantovanie
- minimálna vzorkovacia rýchlosť
(Nyquistova frekvencia)
- konvolúcia (časová
a frekvenčná oblasť)
- filtrovanie
- AD/DA prevodník
2.
SÚČIASTKY
2.1 Rezistor
- jednotka ohm
- rezistancia
- voltampérová charakterstika
- výkon na rezistore
2.2 Kondenzátor
- kapacita
- jednotka farad, odvodené jednotky
- pomer medzi kapacitou, rozmermi
a dielektrikom kondenzátora
- reaktancia [Xc = 1/(2π
. f . C)]
- fázový pomer medzi prúdom a
napätím
2.3 Indukčnosť
- vlastná indukcia
- jednotka henry
- efekt počtu závitov, priemer,
dĺžka a materiál jadra indukčnosti
- reaktancia (XL = 2π
. f . L)
- fázový pomer medzi prúdom a
napätím
- činiteľ Q
2.4 Transformátor
- ideálny transformátor (Pprim =
Psek)
- vzťah medzi pomerom závitov
a pomerom napätí (Usek / Uprim = nsec / nprim), pomerom
prúdov (Isec / Iprim = nprim / nsec)
a pomerom impedancií (Zprim / Zsek = (nprim /
nsek)2
- typy transformátorov
2.5 Dióda
- charakteristiky a použitie
diód usmerňovacích, zenerových, LED, varikapov
- záverné napätie a zvyškový
prúd
2.6 Tranzistor
- PNP a NPN tranzistor
- zosilňovací činiteľ
- rozdiely medzi FET
a bipolárnym tranzistorom
- tranzistor v obvode so
spoločným emitorom (source), spoločnou bázou (gate), spoločným kolektorom
(drain) a ich vstupná a výstupná impedancia
2.7 Elektrónka
- termoemisia, vákuová dióda
- príkon a vnútorná impedancia
výkonovej elektrónky, transformácia impedancie
2.8 Integrovaný obvod, procesor
- typy integrovaných obvodov, TTL,
CMOS, OP AMP, analógové, digitálne
- procesor, hodinová frekvencia,
max. frekvencia
3.
Základné
elektrotechnické obvody
3.1 Kombinácia súčiastok
- sériové a paralelné radenie rezistorov,
kondenzátorov, indukčností, impedancií
- prúd a napätie v týchto
obvodoch
- správanie reálnych rezistorov,
kondenzátorov a indukčností na vysokých frekvenciách
3.2 Sériový a paralelný
rezonančný obvod
- impedancia a frekvenčná
charakteristika sériového rezonančného obvodu
- impedancia a frekvenčná charakteristika
paralelného rezonančného obvodu
- rezonančná frekvencia { f = 1 / [2π
. f . (L . C)1/2] }
- kvalita Q ladeného obvodu [ Q = (2π
. f . L) / Rs; Q = Rp /
(2π . f . L); Q = frez /
B ]
- dolnopriepustný, hornopriepustný a pásmový
LC filter
- šírka pásma
- pí-článkové a T-článkové
filtre
- kryštálové filtre
- digitálne filtre
3.3 Napájací zdroj, usmerňovač
- jednocestný a dvojcestný
usmerňovač, mostíkový usmerňovač
- filtračné obvody
- stabilizácia výstupného napätia
nízkonapäťových zdrojov
- spínané zdroje, izolácia a rušenie
EMC
3.4 Zosilňovač
- KV a VKV zosilňovač
- zisk zosilňovača
- amplitúdová/frekvenčná
charakteristika a šírka pásma (širokopásmový a ladený zosilňovač)
- triedy zosilňovačov A, A/B, B, C,
kľudový prúd zosilňovača
- harmonické a intermodulačné
skreslenie, prebudenie zosilňovača
3.5 Detektor
- AM detektor
- diódový detektor
- zmiešavací detektor
a záznejový oscilátor
- detektory FM
3.6 Oscilátor
- spätná väzba, podmienka vzniku
oscilácií
- frekvencia oscilátora
a frekvenčná stabilita
- LC oscilátor
- kryštálový oscilátor, harmonický
oscilátor
- napätím riadený oscilátor (VCO)
- fázový šum oscilátora
3.7 PLL obvod
- riadiaca slučka s fázovým
detektorom
- frekvenčná syntéza
s programovateľným deličom v riadiacej slučke
3.8 Digitálne spracovanie signálov
(DSP systémy)
- topológia FIR a IIR filtrov
- Fourierova transformácia (DFT,
FFT, grafické znázornenie)
- Priama digitálna syntéza (DDS)
4.
PRIJÍMAČE
4.1 Typy prijímačov
- priamozmiešavajúci prijímač,
bloková schéma
- superhet s jedným a dvoma
zmiešavaniami, bloková schéma
4.2 Blokové schémy
- CW prijímač (A1A)
- AM prijímač (A3E)
- SSB prijímač (J3E)
- FM prijímač (F3E)
4.3 Činnosť a funkcia
jednotlivých stupňov (len blokové schémy)
- vf zosilňovač (s ladeným obvodom
alebo pásmovým filtrom)
- oscilátor prijímača (s pevnou
a meniteľnou frekvenciou)
- zmiešavač
- obmedzovač
- medzifrekvenčný zosilňovač
- detektor, vrátane zmiešavacieho
detektora
- nízkofrekvenčný zosilňovač
- AVC – automatické vyrovnávanie
citlivosti
- S-meter
- squelch
4.4 Vlastnosti prijímača
- selektivita
- citlivosť, šum prijímača a šumové
číslo
- stabilita
- zrkadlová frekvencia
- znižovanie reálnej citlivosti /
blokovanie
- intermodulácia, krížová modulácia
- recipročné zmiešavanie (fázový
šum)
5.
VYSIELAČE
5.1 Typy vysielačov
- vysielač s násobičom
frekvencie, bloková schéma, módy prevádzky
- vysielač so zmiešavačom
frekvencie, bloková schéma, módy prevádzky
5.2 Blokové schémy
- CW vysielač
- SSB vysielač
- FM vysielač
5.3 Činnosť a funkcia
jednotlivých stupňov (len blokové schémy)
- oscilátor
- zmiešavač
- oddeľovací stupeň
- budič
- násobič frekvencie
- výkonový zosilňovač
- výkonové prispôsobenie
- výstupný filter
- frekvenčný modulátor
- SSB modulátor
- fázový modulátor
- kryštálový filter
5.4 Vlastnosti vysielačov
- frekvenčná stabilita
- vf šírka pásma
- postranné pásma
- nelinearita (harmonické
a intermodulačné skreslenie)
- výstupná impedancia
- výstupný výkon
- účinnosť
- frekvenčný zdvih
- modulačný index
- CW kľúčovanie, kliksy a chirp
(šírka pásma)
- SSB premodulovanie a spletry
(šírka pásma)
- nežiaduce vyžarovanie
- fázový šum
6.
ANTÉNY
6.1 Typy antén
- polvlnová anténa napájaná
v strede (dipól)
- polvlnová anténa napájaná na konci
- skladaný dipól
- štvrťvlnová vertikálna anténa
(ground plane)
- anténa s parazitnými prvkami
(Yagi)
- štrbinové antény (parabolický
reflektor, horn)
- trapovaný dipól
6.2 Charakteristiky antén
- priebeh napätia a prúdu na
dipóle
- impedancia v bode napájania
- kapacitná a induktívna
impedancia na nerezonančnej anténe
- polarizácia vf vlnenia
- smerovosť antény, účinnosť
a zisk
- vyžiarený výkon (ERP, EIRP)
- predozadný pomer
- horizontálny a vertikálny
vyžarovací diagram antény
6.3 Vf vedenia
- dvojlinka
- koaxiálny kábel
- vlnovod
- charakteristická impedancia
vedenia
- skracovací činiteľ
- pomer stojatého vlnenia
- straty na vedení
- symetrizácia, balun
- prispôsobovacie obvody – články π
a T
7.
ŠÍRENIE
ELEKTROMAGNETICKÝCH VĹN
- šírenie elektromagnetických vĺn,
útlm signálu, pomer signál šum
- ionosférické vrstvy, kritická
frekvencia
- vplyv slnka na ionosféru
- maximálna použiteľná frekvencia
MUF
- prízemná vlna, odrazená vlna,
vyžarovací uhol a vzdialenosť skoku
- viaccestné šírenie vĺn
- selektívny únik
- troposféra (vlnovody, odrazy)
- vplyv výšky antény na dosah
signálu (rádiový horizont)
- teplotná inverzia
- odrazy od sporadickej vrstvy E
- odrazy od aurory
- odrazy od meteorických stôp
- odrazy od Mesiaca
- atmosférický, galaktický
a tepelný šum
- predpoveď šírenia
elektromagnetických vĺn
8.
MERANIE
8.1 Meracie metódy
- meranie jednosmerných
a striedavých napätí a prúdov
- chyby merania - vplyv frekvencie,
vplyv priebehu napätia, vplyv vnútorného odporu meracieho prístroja
- meranie odporov
- meranie jednosmerného
a striedavého výkonu (výkon, stredný výkon, PEP)
- meranie PSV
- meranie frekvencie
- meranie rezonančnej frekvencie
(GDO)
8.2 Meracie prístroje
- multimeter (analógový
a digitálny)
- merač výkonu
- merač PSV (mostíkový)
- signálny generátor
- čítač frekvencie
- osciloskop
9.
INTERFERENCIE
(RUŠENIE) A ODOLNOSŤ PROTI RUŠENIU
9.1 Rušenie v elektronických
zariadeniach
- blokovanie (príjem rušený silným
signálom na inej frekvencii)
- interferencia (príjem rušený
silným signálom na rovnakej frekvencii)
- intermodulácia
- detekcia silného signálu v nf
obvodoch rušeného zariadenia
9.2 Príčiny rušenia
v elektronických zariadeniach
- sila elektromagnetického poľa
v okolí vysielača a antény
- vysielanie nežiaducich produktov
(parazitické frekvencie, harmonické signály)
9.3 Spôsoby odstránenia rušenia
- filtrácia
- oddelenie
- tienenie
10.
Bezpečnosť
- ľudské telo a nebezpečie
úrazu sieťovým a vysokým napätím
- bezpečnosť práce so sieťovými
zariadeniami (izolačný odpor, nulovanie)
- zásady konštrukcie sieťového
zdroja s ohľadom na bezpečnosť pri práci so sieťovým napätím (izolácia
živých častí a ochrana nulovaním)
- zásady konštrukcie vn sieťového
zdroja s ohľadom na bezpečnosť pri práci s vysokým napätím (izolácia
živých častí, ochrana nulovaním, krytím)
- ochrana pred statickou elektrinou
a bleskom