Electrical Technology Grade 12 Eastern Cape Mock 2020 Memo

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 12 SEPTEMBER 2020 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA NASIENRIGLYN PUNTE: 200 Hierdie nasienriglyn bestaan uit 13 bladsye.

Downloaded from hlayiso.com 2 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2020) INSTRUKSIES AAN NASIENERS 1. Alle vrae met veelvuldige antwoorde veronderstel dat enige relevante, aanvaarbare antwoord oorweeg moet word. 2. Berekeninge: 2.1 Alle berekeninge moet formules toon. 2.2 Vervanging van waardes moet korrek gedoen wees. 2.3 Alle antwoorde MOET die korrekte eenheid bevat om oorweeg te word. 2.4 Alternatiewe metodes moet oorweeg word, met die voorwaarde dat die korrekte antwoord verkry is. 2.5 Wanneer ʼn verkeerde antwoord in ʼn daaropvolgende berekening gebruik word, sal die aanvanklike antwoord as verkeerd beskou word. Indien die verkeerde antwoord egter daarna korrek toegepas word, moet die nasiener die antwoord weer uitwerk met die verkeerde waardes. Indien die kandidaat die aanvanklike verkeerde antwoord daaropvolgende korrek toegepas het, moet die kandidaat volpunte vir die daaropvolgende korrekte berekeninge kry. 2.6 Nasieners moet in aanmerking neem dat kandidate se antwoorde effens van die nasienriglyne kan verskil, afhangend van waar en hoe daar in die berekening afgerond is. 3. Hierdie nasienriglyne is slegs ʼn gids met modelantwoorde. 4. Alternatiewe vertolkings moet oorweeg word en op meriete nagesien word. Hierdie beginsel moet konsekwent tydens die nasiensessie by ALLE nasiensentrums toegepas word. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA 3 VRAAG 1: BEROEPSGESONDHEID EN VEILIGHEID 1.1 Ongeluk beteken ʼn insident wat voortspruit uit en in die loop van die werknemer se werk en wat tot ʼn persoonlike besering, siekte  of die dood van die werknemer lei.  (2) 1.2  Sorg vir die gesondheid en veiligheid van hom- en haarself en ander persone wat deur sy of haar optrede geraak kan word.   Werk saam met die werkgewer of persone om die pligte wat deur die vereistes en prosedures verleen word, moontlik te maak.   Voer enige wettige bevel uit wat aan hom gegee is, en hou die gesondheids- en veiligheidsreëls en prosedures neergelê deur sy werkgewer of deur iemand wat daar gemagtig is deur sy werkgewer, in die belang van gesondheid of veiligheid  As daar ʼn onveilige of ongesonde situasie onder sy / haar aandag kom, moet u dit so gou doenlik aan sy / haar werkgewer rapporteer, of ʼn gesonde en veiligheidsverteenwoordiger wat dit by die werkgewer moet aanmeld. (2) 1.3  Spelery   Hardloop in die werkswinkel.   Dinge gooi  Sakke, stoele of materiaal in die loopgang agter laat.  Mors ʼn vloeistof of olie sonder om skoon te maak.  Enige relevante antwoord (2) 1.4 Derdegraadse brandwond: waar alle lae van die vel verbrand is, wat permanente velbeskadiging veroorsaak  wat vet, spiere en selfs been beïnvloed.  (2) 1.5  Om die doeltreffendheid van gesondheids- en veiligheidsmaatreëls te hersien.   Om gevare en moontlike groot voorvalle op die werkplek te identifiseer.  (2)  [10] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 4 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2020) VRAAG 2: RLC-KRINGE 2.1 2.1.1 Die stroom en die spanning is buite fase met mekaar  en die stroom lei die spanning met 90°.  (2) 2.1.2 Die stroom en die spanning is nie in fase met mekaar nie  en die stroom is agter die spanning met 90°.  (2) 2.1.3 Die stroom en die spanning is in fase en hul fasehoek is zero.  (2) 2.2 2.2.1 𝑋𝐿 = 2𝜋𝐹𝐿  = 2𝜋 × 60 × 44 × 10−3  = 16,587 Ω  (3) 2.2.2 1 𝑋𝑐 =  2𝜋𝐹𝐶 1 𝑋𝑐 =  2𝜋×60×120 𝑋𝑐 = 22,105 Ω  (3) 2.2.3 𝑍 = √𝑅2 + (𝑋𝐿 − 𝑋𝑐)2  = √252 + (22,105 − 16,58)2  𝑍 = 25,6 Ω  (3)  2.2.4 𝑉𝑇 𝐼𝑇 =  𝑍𝑇 120 =  25.6 = 4,69 𝐴  (3)  2.3 Die kapasitiewe reaktansie sal afneem  omdat die kapasitiewe reaktansie omgekeerd eweredig  aan die frekwensie is.  (3) 2.4 2.4.1 𝐼𝑇 = √𝐼𝑅2 + (𝐼𝐿 − 𝐼𝐶)2  = √62 + (5 − 4)2  = 6,08 𝐴  (3) 2.4.2 𝐼𝑅 𝐶𝑂𝑆𝜃 =  𝐼𝑧 6 𝜃 = 𝐶𝑜𝑠 −1  6,08 = 9,305°  (3) 2.4.3 𝑉𝑇 𝑋𝐿 =  𝐼𝐿 240 𝑋𝐿 =  5 𝑋𝐿 = 48 Ω  (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA 5 2.4.4 𝑉𝑇 𝑋𝑐 =  𝐼𝐶 240 𝑋𝐶 =  4 = 60 Ω  (3) 2.5 2.5.1 1 𝐹𝑅 =  2𝜋√𝐿𝐶 1 𝐹𝑅 =  2𝜋√0,2×0,05−6 𝐹𝑅 = 1591,5 𝐻𝑧  (3) 2.5.2 𝑋𝐿 = 2𝜋𝐹𝐿  𝑋𝐿 = 2𝜋 × 1 591,5 × 0,2 𝑋𝐿 = 1999,938 Ω  𝑋𝐿 𝑄=  𝑅 1999,938 𝑄= 10 𝑄 = 200  (4) 2.5.3 𝐹𝑟 𝐵𝑊 =  𝑄 1 591,5 𝐵𝑊 =  200 = 7,958 Hz  (3) 2.6 2.6.1 𝐹𝑟 𝑄=  𝐵𝑊 95 × 106 𝑄=  200 × 103 Q = 475 Hz  (3) 2.6.2 1 𝑋𝑐 =  2𝜋𝐹𝐶 1 𝑋𝑐 = 2𝜋×95×106 ×2,5×106 𝑋𝑐 = 22,105 Ω  (2) 2.6.3 𝑋𝐿 𝑅=  𝑄 670 𝑅= 475 = 1,4466 Ω  (2) [50] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 6 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2020) VRAAG 3: HALFGELEIERTOESTELLE 3.1 Die veldeffekstransistor (VET) is ʼn toestel wat staatmaak op die ontwikkeling van ʼn elektriese veld wat binne die toestel bestaan  om die vloei van stroom te beheer.  (2) 3.2 Die grootste voordeel van ʼn VET bo ʼn BVT is dat dit ʼn veel laer kragverlies het  en meer effektief is.  VET’s het ook baie hoë insetweerstande  en trek dus baie min stroom vanaf die vorige stadium.  (4) D 3.3 √ √ A C √ (3) 3.4 EVT as ʼn skakelaar  EVT as ʼn saagtanggenerator  (2) 3.5  Baie lae uitsetimpedansie.   Baie breë bandwydte.   Oneindige oopluswins   Uiters hoë insetimpedansie (3) 3.6 ʼn Sein na slegs die nie-omkeerterminaal sal by die uitsetterminaal verskyn in dieselfde as wat dit in die Op-versterker ingesit is.  ʼn Sein na slegs die omkeerterminaal sal by die uitsetterminaal verskyn in ʼn omgekeerde rigting as wat dit in die Op-versterker ingesit is.  (2) 3.7 C √ √ B √ √ E (4) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA 7 3.8 Wanneer negatiewe terugvoer gebruik word, word die algehele spanningswins van ʼn op-versterker verminder  en beheer, sodat die Op- versterker in staat is om soos ʼn gewone lineêre versterker op te tree (soos ʼn transistorversterker).  Negatiewe terugvoer beheer die kring se inset en uitset-impedansie, asook die frekwensiereeks (die bandwydte).  (3) 3.9 𝑅𝐹 𝐴𝑣 = 1 +  𝑅𝑖𝑛 120×108 =1+  12×108 = 11  (3) 3.10 3.10.1 𝐹𝑅  𝑉𝑤𝑖𝑛𝑠 = 𝑉𝑖𝑛 × − 𝐹𝑖𝑛 200 × 1 000 = 0,02 × −  200 = −20 𝑉  (3) 3.10.2 𝑅𝑓 𝐴𝑣 = −  𝑅𝑖𝑛 200 000 𝐴𝑣 = −  2 000 𝐴𝑣 = −100  (3) 3.11 ʼn Vergelyker vergelyk die spanning by die insette terminale.  Afhangende van die verskil tussen hulle, gaan die uitset ‘hoog’ of ‘laag’.  (2) 3.12  Astabiele modus   Monostabiele modus   Bistabiele modus  (3) 3.13 Die drie identiese 5 kΩ serie gekoppelde weerstande  verdeel die toevoerspanning met ʼn spanningdeler in 2/3 en 1/3 van die toevoerspanning aan die res van die interne stroombaan te voorsien.  (3) [40] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 8 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2020) VRAAG 4: SKAKELKRINGE 4.1 ʼn Astabiele multivibrator genereer ʼn ononderbroke reeks  pulse sonder die behoefte aan ʼn snellerpuls.  (2) 4.2  Rf + 15 V  VVUIT OUT   R1 C1 - 15 V R2  0V (5) 4.3 4.3.1 Weerstande R1 en R2 is optrekweerstande.  Weerstande R1 en R2 hou albei snellerpen 2 en terugstelpen 4 hoog.  (2) 4.3.2 Die trekknop 2 word laag getrek  en veroorsaak dat die GS (IC)- uitset ‘wip’ en hoog styg as die LUD (LED) aangeskakel word wanneer die skakelaar S1 ingedruk word.  (3) 4.3.3 Drempelpen 6 word doelbewus by O V gehou,  wat veroorsaak dat die GS herstel, wat die uitset hoog hou wanneer S1 ingedruk word.  (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA 9 4.4 4.4.1 Snellerpuls Kapasitor laai     Uitset (4) 4.4.2 Snellerpuls B lyk soos ʼn reeks ‘aan’ en ‘af’ pulse.  Dit staan as skakelaarwip bekend.  (2) 4.4.3 Die tydsduur van die snellerpuls B sal nie die toestand van die kring beïnvloed nie en om die rede sal die ladingstempo van die kapasitor nie beïnvloed word nie.  (3) 4.5 4.5.1 Die uitsetsein is ʼn omkerende Schmitt-sneller omdat die uittree-sein omgekeer word  met verwysing na die insetsein.  OF Die uittreesein is by –Vee  as dit deur die boonste snel- spanning geaktiveer word  en swaai na + Vee as dit deur die onderste snellerspanning geaktiveer word.  (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 10 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2020) 4.5.2 VUIT (7) 4.5.3  Termokoppel   Piezo-sensor   Mikrofoon (2) 4.5.4 Boonste snellervlak Onderste snellervlak     Uitset (4) 4.6 4.6.1 Omkeer- versterker  (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA 11 4.6.2 (4) 4.6.3 Verander die verbinding van weerstand R1 van die positiewe toevoer  na die negatiewe toevoer.  (2) 4.7 4.7.1 Die versterking van die versterker word bepaal deur die verhouding tussen die terugvoerweerstand en die insetweerstand van elke tak.  (3) 4.7.2 RF RF RF VUIT = -[V1 + V2 + V3 ]  R1 R2 R3 100 ×103 100 ×103 100 ×103 = -[0,3 × 3 + 0,5 × 3 + 0,4 × ]  20 ×10 20 ×10 20 × 103 = -6 V  (3) 4.7.3 Die versterker is nie versadig nie omdat die uitsetspanning kleiner  as die toevoerspanning is.  (2) 4.7.4 VUIT = VIN ˣ Wins VUIT Wins Av = VIN VUIT =  (V1 + V2 + V3 ) -6 =  (0,3 + 0,5 + 0,4) = -5  (3) 4.7.6 As R2 na 10 kΩ verander word, sal die toename vir V2 toeneem en sodoende die totale uitsetspanning laat toeneem.  (1) [60] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 12 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2020) VRAAG 5: VERSTERKERS 5.1 5.1.1 𝑉𝐶𝐸 = 𝑉𝑐𝑐  𝑉𝐶𝐸 = 12 𝑉  (2) 5.1.2 𝑉𝑐𝑐 𝐼𝑐 =  𝑅𝑐 12 𝐼𝑐 =  1 000 𝐼𝑐 = 12 𝑚𝐴  (3) 5.2 Elke halfkring is in staat om die insetsein tot dubbel die vorige grootste waarde te verserk.  Die kring veroorsaak weinig, indien enige, vervorming.  Die kring is amper net so effektief as ʼn suiwer Klas B voorspanning. (2) 5.3 5.3.1 Vin Vs Vout Av β (5) 5.3.2  Die verbetering van die versterker se stabiliteit.   Verbreding die bandwydte van die versterker.   Vermeerdering van die versterker se inset en uitset impedansies   Die vermindering of onderdrukking van die geruis wat binne die versterker geproduseer word. (3) 𝐴 5.3.3 𝐴′ =  1+𝛽𝐴 100 =  1 + 0,09 × 100 = 10  (3) 5.4 Uitstekende impedansie-aanpassing kan bereik word.  Totale GS-isolasie tussen stadia.  (2) 5.5 RF-versterkers word gebruik om ʼn enkele hoë frekwensie te versterk en om die ander te onderdruk.  (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: ELEKTRONIKA 13 5.6 Dit lewer ʼn baie groter uitsetsein as ʼn enkel Klas A voorgespande transistor versterker.  Omdat dit Klas B voorspanning gebruik, is die rendement tussen 70% en 75%.  (2) 5.7 5.7.1 1 𝐹𝑅 =  (2) 2𝜋√6 𝑅𝐶 5.7.2 +Vcc RB Rc Uitset C1 C3 C2 R3 Re R1 R2 Ce 0v (6) 5.7.3 Goedkoop, ekonomies en kompak omdat dit net weerstande en kapasitors gebruik.  Lewer ʼn konstante wins oor ʼn breë frekwensie bandwydte.  (2) 5.7.4 Positiewe terugvoer  vind plaas wanneer ʼn gedeelte van die uitsetsein  in fase met die invoer teruggevoer word.  (3) 5.7.5  Die lae frekwensie afsny-end   Die middelfrekwensie afsny-end   Die hoë frekwensie afsny-end  (3) [40] TOTAAL: 200 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief