UNIVERSm SAINS MALAYSIA

Peperiksaan Semester Kedua Stdang 1988/89

Mac/April 1989

EEE 201 Teort Utar II

Masa: [3 jam)

ARAHAN KEPADA CALON:

Sila pasUkan bahawa kertas pepertksaan tnt mengandungt 8 muka surat

berserta Lamplran (1 muka surat) bercetak dan TUJUH (7) soalan sebelum

anda memulakan peperiksaan tnt.

Jawab LIMA (5) soalan.

Agthan markah bag! seUap soalan diberikan dl sut sebelah kanan sebagat

peratusan dartpada markah keseluruhan yang dlperuntukkan bagt soalan

berkenaan.

Jawab kesemua soalan di dalam 'Bahasa Malaysia.

. .. 2/-

-2- [EEE 201]

l. (a) Transfonner unggul di dalam Rajah 1 dlperihalkan oleh parameter penghantaran songsang

v s

Juga, L = 1/8 H, C = 1/8 F dan R = 1/120. Cart ilUal ro yang akan menyebabkan kuasa nyata purata maksimum dilesapkan di dalam R

di bawah syarat-syarat keadaan-mantap sinusoidal. Hitung kuasa

in1 blla dibertkan vs(t) = ~2 cos rot.

(5()%)

jwL

1 jwC

r---+-_I.=.,2 ~--o---,' • + •

RaJah 1

(b) Suatu fungsl pindah rangkaian mempunyal polinomlal pengatas s2 + 1.03 dan polinomtal pembawah s2 + 1.23. Analislskan

kesan-kesan kutub-sifar dl atas paksi jro ke atas sambutan frekuensi sistem.

(50%)

... 3/-

R

-3- (EEE 201)

2. Diberikan

(1) Plotkan magnttud HOm) di dalam decibel lawan log (I). Tandakan

setiap frekuensi, magIlitud dan ~cerunan yang penting.

(ii) Pada frekuensi radian berapakah l~jakan ·le1j·adi? Berapakah

laJakan di dalam decibel. ..

(iii) Plot sudut Hijro) .· lawan log roo Tandakan' UUk-Utik peni:ing.

Uv) Plotkan kedudukan kutub-sifar.

kutub dan sifar.

Tandakan semua kedudukan

(10Q0/o)

3. (a) Litar dl dalam Rajah 2 adalah litar memuncak pirau yang biasanya

digunakan di dalam penguat video.

(I) Tunjukkan bahaw~ admttans yes) adalah di dalam bentuk

Y(s) = K(s - SI) (s - 82) (s-~

Ungkapkan s 1. S2 dan S3 eli dalam sebutan R. L dan C.

0

I cs . ,t Y(s) )

0

~l

RaJah 2

... 4/-

-4- IEEE 201)

(11) Bila 51 = -10 + j103 • S2 = -10 - j103 dan YUO) = 10-2 mho~ cart

nilai-nilai R. L dan C dan tentukan nilai berangka (numerikal) S3~

(111) Plotkan kutub dan sifar rungsi tnipedans Z(s) = 1/Y(s). Carikan tttik mak5imum (pendekatan sabaja) 5ambutan magnttud. Kemudtan

tentukan lebarjalur dan titik 5etengahkuasan dan Q lUar.

(50%)

(b) Rekabentukkan suatu rangkatan yang mempunyat tmpedans tttik-penggerak masukan berikut:-

Gunakan kaedab perkembangan pecahan selanj ar dan singkirkan

kutub-kutub pada (a) infiniti (b) asalan (s = 0).

(5()%)

4. (a) Rekabentukkan penuras laluan-rendah Butterworth terUb-keempat

dengan menggunakan I1tar SaIlen dan Key dikaskadkan dua.

Gunakan penglltut voJtan dl dalam kedua-dua tahap. Frekuensi

potong yang dikehendaki lalab 2000 Hz. Pertntang -pertntang 1 ldl

hendaklah dtgunakan dt dalam reallsasf terakhtr.

(50%)

... 5/-

-5- [EEE 201)

(b) Kita ingin menukarkan penuras prototaip laluan-rendah

tertib-kedua beIjenis seperti dl dalam Rajah 3.

di mana Cl = 0.7F, L2 = 0.94H, kepada penuras laluan-Jalur dengan

0)1 = 5000 rad./s dan 0)2 = 10,000 rad./s. Rita mempunyai1nduktor

100 mH dan 76 mHo Apakah nilal rtntangan beban yang akan

dlperlukan?

(50010)

5. (a) Terangkan dengan ringkas dengan bantuan suatu contoh

(1) Impedans imej.

(11) Nlsbah Kehilangan Sel1tan. (20010)

... 6/-

.,' r··,~

...... (

-6- [EEE 201)

(b) Komponen-komponen rangkaian-T yang tertera di dalam Rajah 4

pada suatu frekuensi tertentu adalah Xl = son , X2 = son dan

B} = 0.01 mho. Cart rtntangan dalam penjana dan nntangan beban

supaya litar akan memberikan pemadanan yang betul.

-jx1

R.- ~lr-------rif\-Z-t-1 -It--''''''I-jB-1-'~ 1 v;~ V

1 ~ T ~ 2

RaJah 4

Hitung anjakan rasa dl antara V 1 dan V 2 bila rangkaian bekerja di

antara rtntangan-rtntangan In1. (400k)

(c) Rekabentukkan bahagian pelemah setengah-1t untuk suatu

pelemahan 10 dB dan impedans berlelar 600 n. Jika rangkaian diselitkan dl antara penj ana loon dan beban lOOn tentukan

keruglan selltan di dalam dB.

(400k)

6. (a) Nyatakan cirl-ciri penuras laluan rendah Butterworth.

(20%)

... 7/-

-7~ (EEE 201)

(b) Misalkan bahawa suatu penuras laluan-rendah temonnal datar makslmum dlkehendaki laltu dengan pelemahan Jalur-Ialuan

kurang darlpada 0.5dB untuk 0 ~ ro ~ 0.5 rad./s dan dengan

pelemahan jalur-henUan sekurang-kurangnya jatuh 20 dB untuk

ro::!: 4 rad./s. Dapatkan litar penuras yang diperlukan bila

(a) R =2Re

(b) R = 0.5Rs

(800A»

7. (a) Nyatakan ciri-ciri polinomlal Chebyshev yang dtgunakan dl dalam

pendekatan penuras laluan-rendah.

(20%)

(b) Misalkan kita lngln membina penuras laluan-rendah sarna riak temormal bag1 memenuht spestflkasl-spesiftkast bertkut:-

(1) Pelemahan rtak Jalur-laluan maksimum 1alah 1 dB.

(11) Frekuensl potong We ::!: 1.2 rad./s.

(40%)

Dapatkan fungsl magnitud yang dikehendaki.

. .. 8/-

-8- [EEE 201]

(e) Andaikan kita ingin merekabentuk penuras jalur-laluan untuk

memenuhi spe~1fikasi-spes1fikasl berlkut:-

(1) Frekuensi pusat jalur-laluart ialah pada <00 = lOOk rad.1 s .

. (11) LebaJjalur 3 dB ialah 20 k rad./s.

(Ui) Pelemahan maksimum yang dUzinkan di dalam jalur-laluan

daripada roo = 100 k rad./s kepada (01 = 102.5k rad./s ialah

0.05 dB.

(Iv) Pelemahan maks!mum yang dlperlukan di dalam

jalur-henUan lalah 10 dB untuk m ~ 002 = 120k rad./s.

(v) Fungsi magnitud. bertambah monoton untuk 0) ~ roo

dlperlukan.

(1) Dapatkan rungS! plndah penuras yang dikehendakl

teIsebut. (2) Dapatkan realtsasi lltar penuras yang dlkehendaki

tfmhJt.

(400Al)

-<XXOXn-

LAMPmAN (EEE 201/3)

fit)

-J. /(/)

2. D1Ji(I) + Dzf~/) d

3. dll(/)

d" 4. dl"/(/)

5. [I('r)dr

6. C· J.' ICT)dyda .. ~ 0-

7. (-t)" l(t)

8. IlC - Q)u(t - Q)

9., ca'/V)

10., O(t)

d" 11. al" 6(/)

12.. &l{t)

13., I

t" 14 .. ;j

IS .. ~-d ,

I J6.. - (,. ..... - e-") p-.

17.. sin 01'

Jel •• an Laplace

F(s)

F(s) - f:/('~-" dt

ell FIb) T ell F:!.s}

s F() -/(0-)

•

JADUAl I

s" £(S) - "J. r-- S/ i -l(O-)

!F{S) s

J :;: F(s)

d" tis- F(s)

~-e, F(s)

FCs - c)

s"

s

1 ;;

r J

1 .s+Gl

,-1

(I + -)(s + fI) CIt

st-4oz'

$

11. COS'" r+J II

1'. sinh at ;t::;i

s 20. coshGl sI-D'-

(II

21. ~-•• sin wi ($ + 21) + fl)t

(I + II) ~. ,.-.t COS (lit

(s + 1I't + V

,.-.c,. 1 23. --;r- (s + «),,·1

t s 24 . -sin "" (r + uri' 2~

1 25. 2-1, (21)' n - 0, 1,2,3 •... (r + Cl2li[(r + Cl2):;' - Jj-It· • a

(FuRgSJ Bessel ·Jonls pertama tertlb ke-n)

26. (1:/)-W s-H

r(k + 1) '17. ,tCk tldak perl.u ,rk';'1

Integer)

, : ~

C1