Electrical Technology Grade 12 Eastern Cape Mock 2023 Memo

NASIONALE SENIORSERTIFIKAAT GRAAD 12 SEPTEMBER 2023 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA NASIENRIGLYN PUNTE: 200 Hierdie nasienriglyn bestaan uit 14 bladsye.

2 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2023) 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 nasienriglyn 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

(EC/SEPTEMBER 2023) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA 3 VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE 1.1 B✓ (1) 1.2 A✓ (1) 1.3 C✓ (1) 1.4 D✓ (1) 1.5 D✓ (1) 1.6 B✓ (1) 1.7 D✓ (1) 1.8 B✓ (1) 1.9 D✓ (1) 1.10 D✓ (1) 1.11 D✓ (1) 1.12 B✓ (1) 1.13 A✓ (1) 1.14 D✓ (1) 1.15 C✓ (1) [15] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

4 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2023) VRAAG 2: BEROEPSGESONDHEID EN VEILIGHEID (GENERIES) 2.1 • Integriteit ✓ • Verantwoordelikheidsgevoel ✓ • Klem op kwaliteit • Dissipline • Sin vir spanwerk (Enige 2 x 1) (2) 2.2 ʼn Gebeurtenis wat baie ernstige fisiese besering aan ʼn persoon veroorsaak, ✓ wat hul gesondheid en veiligheid bedreig. ✓ (2) 2.3 • Vermy direkte kontak met enige chemikalie ✓ • Dra altyd persoonlike beskermende klere • Lees en wees altyd bewus van die waarskuwingsimbole op houers (Enige 1 x 1) (1) 2.4 ʼn Onveilige handeling is die opsetlike uitvoering van ʼn taak of aktiwiteit op ʼn wyse wat die gesondheid en veiligheid van almal kan bedreig. ✓ ʼn Berekende risiko is die waarskynlikheid dat besering of skade kan plaasvind tydens die gebruik van gevaarlike toerusting. ✓ (2) 2.5 • Om te verhoed dat jy elektrokusie/elektriese skok opdoen. ✓ • Om beserings te voorkom. (Enige 1 x 1) (1) 2.6 Dit kan die toerusting beskadig en die toerusting onveilig maak ✓ en die veiligheid van die gebruiker in gevaar stel. ✓ (2) [10] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA 5 VRAAG 3: SKAKELKRINGE 3.1 3.1.1 Monostabiele multivibrator ✓ (1) 3.1.2 Bistabiele multivibrator ✓ (1) 3.2 RF ✓ + 12 V. ✓ A - B + - 12 V. ✓ R1 C1 . ✓ VOUT UIT . ✓ VC R2 t (5) 3.3 3.3.1 Bistabiele ✓ multivibrator ✓ (2) 3.3.2 Resistor 𝑅1 en 𝑅2 is optrek ✓ weerstande ✓ (2) 3.3.3 Wanneer stel gedruk word, trek dit pen 2 ‘laag’ ✓ (0 V) en veroorsaak dat die uitset ‘hoog’ gaan. ✓ skakel die LUD aan. ✓ (3) 3.3.4 Drempelpen 6 word doelbewus op 0 V gehou ✓wat veroorsaak dat die GS nie terugstel nie, ✓ hou die uitset hoog ✓ wanneer 𝑆1 gedruk word. (3) 3.4 3.4.1 Die uitsetsein verteenwoordig ʼn omkerende Schmitt-sneller ✓ omdat die uitsetsein omgekeer word ✓met verwysing na die insetsein. ✓ (3) 3.4.2 (7) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

6 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2023) 3.5 3.5.1 Die wins van die versterker word bepaal deur die verhouding ✓ van die terugvoerweerstand ✓ tot die insetweerstand van elkeen. ✓ (3) 3.5.2 VUIT = - (𝑉1 𝑅1 + 𝑉2 𝑅2 + 𝑉3 𝑅3) 𝑅𝑓 𝑅𝑓 𝑅𝑓 ✓ 100 𝑘Ω 100 𝑘Ω 100 𝑘Ω = − (200 𝑚𝑉 20 𝑘Ω + 300 𝑚𝑉 10 𝑘Ω + 400 𝑚𝑉 25 𝑘Ω ) ✓ = −(200 𝑚𝑉 × 5) + (300 𝑚𝑉 × 10) + (400 𝑚𝑉 × 4)✓ = −5,6 𝑉 ✓ (4) 3.5.3 VUIT = VIN × Wins 𝑉 Wins AV = 𝑉𝑈𝐼𝑇 ✓ 𝐼𝑁 5,6 = 0,2 + 0,3 + 0,4 ✓ = 6,2 𝑉 ✓ (3) 3.5.4 Met ʼn veranderlike weerstand in die terugvoerlus kan die wins, ✓ van die versterker gevarieerd / beheer word. ✓ (2) 3.5.5 As 𝑅2 na 5 kΩ verander word, sal die wins vir 𝑉2 toeneem ✓ wat veroorsaak dat die totale uitsetspanning toeneem. ✓ (2) 3.6 (6) 3.7 • Die insette trek nulstroom. ✓ • Die twee insette sal altyd dieselfde spanning hê. ✓ • Die kapasitor sal teen ʼn konstante tempo laai wanneer ʼn konstante stroom verskaf word. ✓ (3) [50] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA 7 VRAAG 4: HALFGELEIERS 4.1 Vcc + + Uitset - Vcc - • Tekening korrek ✓ • Insette en Uitsette korrek benoem ✓ • Positiewe en Negatiewe toevoere korrek benoem ✓ (3) 4.2.1 Die sein sal 10 maal groter as die insetsein wees / die uitset sal 1 V ✓ wees en die uitsetsein sal 180° uit fase met die insetsein wees. ✓ (2) 4.2.2 Die sein sal 11 maal groter as die insetsein wees/die uitset sal 1,1 V ✓ wees en die uitsetsein sal in fase met die inset sein wees. ✓ (2) 4.3.1 Nee, die uitsetsein is verkeerd. ✓Die uitsetsein moet 180° uit fase wees met die insetsein omdat die stroombaan ʼn omkeer versterker is. ✓ (2) 4.3.2 R VUIT = VIN (R f ) V ✓ IN 150 × 103 3 V = 20 × 10−3 ( ) V✓ RIN RIN = 1 000 Ω RIN = 1 kΩ ✓ (3) 4.4.1 Sneller ✓ (1) 4.4.2 • Pen 6 stel die spanning waarteen die 555 GS sal aktiveer. ✓ • Dit word gebruik om die spanning oor die tydsberekening- kapasitor ✓in stand te hou wat dan deur Pen 7 ontlaai word. ✓ (3) 4.4.3 Die 555 GS kan slegs werk teen kragtoevoerspannings tussen +5 V ✓ tot +18 V. ✓ (2) 4.4.4 Die RS-wipkring stoor die inkomende inligting tydelik, ✓ totdat nuwe inligting ontvang word. ✓ (2) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

8 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2023) VRAAG 5: DIGITALE EN SEKWENSIËLE TOESTELLE 5.1 • Vloeibare kristal word tussen twee deursigtige plate geplaas. ✓ • Die deursigtige plate is gepolariseer. ✓ • ʼn Reflekterende metaaloppervlak is agter die onderste plaat gemonteer. ✓ • ʼn Deursigtige plastiekplaat word bo-op die boonste gepolariseerde bord geplaas. ✓ (4) 5.2 • In gemeenskaplike anode ✓ is al agt LUD’s intern aan ʼn gemeenskaplike positiewe spanningspoor verbind. ✓ • In gemeenskaplike katode ✓ is al agt LUD’s intern aan ʼn gemeenskaplike 0 V-grond gekoppel. ✓ (4) 5.3 • Insetspanning: 2 V (2,1 tot 2,5 kan ook as korrek geneem word) ✓ • Stroomvloei: 20 mA ✓ • Omgekeerde spanning: 6 V • Drywing: 600 mW • Soldeertyd: 5 s (Enige 2 x 1) (2) 5.4 5.4.1 +5V R1 R2 R3 S1 1 ✓ ✓ A0 S2 2 ✓ ✓ ✓ S3 3 A1 ✓ (6) 5.4.2 W=0✓ X =1✓ Y =0✓ Z =0✓ (4) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA 9 5.5 C S =1 A =1 B & Co >1 & LET WEL: 1 punt vir elke logika-hek. ʼn Punt word toegeken vir ʼn logika-funksie alleenlik as die relevante funksie se insette en uitsette korrek gekoppel en benoem word waar van toepassing. (5) 5.6 5.6.1 KLK OF KLK LET WEL: 1 punt vir elke NEN-hek = 2 1 punt vir elke NOF-hek = 2 1 punt vir die NIE-hek 1 punt vir elke grendel = 1 (6) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

10 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2023) 5.6.2 INSETTE UITSETTE KLK D Q Ǭ 0 0 GRENDEL 0 1 GRENDEL(ONVERANDERD) 1 0 0 1 1 1 1 0 1 punt vir elke korrekte ry op die tabel.✓✓✓ (3) 5.7 5.7.1 LET WEL: ʼn Punt word toegeken vir die korrekte telling by elke klokpuls bv. die telling by klokpuls 3 moet 011 wees en by puls 8 moet dit 000 wees. (8) 5.7.2 Die stroombaan in FIGUUR 5.6 is sinchronies. ✓ (1) 5.8 ʼn Sinchroniese teller gebruik ʼn gemeenskaplike klokpuls, ✓wat probeer om al die verskillende JK wipkringe gelyktydig te klok. ✓ ʼn Asinchrone teller het ʼn klokpuls slegs op die eerste JK-grendel ✓ wat as die MBB dien. Die uitset van elke JK-grendel word ingestel as die klokpuls vir die volgende JK-grendel. ✓ (4) 5.9 • SIPU (Serie-In-Parallel-Uit) ✓ • PIPU (Parallel-In-Parallel-Uit) ✓ • SISU (Serie-In-Serie-Uit) ✓ • PISU (Parallel-In-Serie-Uit) (Enige 3 x 1) (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA 11 5.10 ✓ Tekening korrek ✓ Q 0 tot Q 2 = 1 Punt Q2 Q1 Q0 SET SET SET ✓ Data in D Q D Q D Q ✓ Klok CLR Q CLR Q CLR Q ✓ Herstel LET WEL: • Elke korrekte benoeming verdien 1 punt. LET WEL: Q0 tot Q2 word as een benoeming gemerk. • 1 punt word toegeken vir die skets, as dit korrek is. (5) [55] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

12 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2023) VRAAG 6: MIKROBEHEERDERS 6.1 Mikrobeheerders word in industriële beheertoestelle gebruik: • Industriële instrumentasie ✓ • Monitering ✓ • Prosesbeheer • Verkoelingstelsels (Enige 2 x 1) (2) 6.2 Gaan haal instruksies (en data) Voer instruksies uit Dekodeer instruksies LET WEL: • 1 punt vir elke korrekte benoemde etiket = 3 • 1 punt vir elke korrekte koppeling en rigting = 1 (4) 6.3 ʼn Mikroverwerker is bloot ʼn GS wat slegs die sentrale verwerkingseenheid (SVE) binne het. ✓ ʼn Mikrobeheerder is in wese ʼn volledige, kleinskaalse rekenaar ✓ met al die nodige toestelle wat nodig is om te funksioneer, ✓ saam ingebed op ʼn enkele GS-skyfie. ✓ OF ʼn Mikroverwerker is ʼn geïntegreerde stroombaan (GS) met slegs ʼn sentrale verwerkingseenheid (SVE). ʼn Mikrobeheerder is ʼn volledige, kleinskaalse rekenaar met al die nodige toestelle wat nodig is om te funksioneer, saam ingebed op ʼn enkele GS-skyfie. (4) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA 13 6.4 CPU / SVE BUSSES BUSSE LET WEL: • 1 punt word vir elke benoeming toegeken. • Die 6de punt word toegeken as die leerder al die benoemings korrek het en die skets is ook korrek geteken. • Die plasing van die komponente mag verskil van die nasienriglyn. (6) 6.5 • Geheue-data-register ✓ • Geheue-adresregister ✓ • Teller-register ✓ • Beheer-register • Huidige instruksie-register (Enige 3 x 1) (3) 6.6 Dit ontvang analoog data ✓ en sit die data om in digitale formaat wat dan aan die mikrobeheerder beskikbaar gestel word om verdere berekeninge te doen. ✓ (2) 6.7 Ontvanger Sender Sender Ontvanger (gelyktydig) ✓ ✓ (4) 6.8 Half-dupleks ✓ Vol dupleks/dupleks ✓ (2) 6.9 6.9.1 Die Geheue Data-Register (GDR) stoor ʼn kopie ✓ van die huidige instruksie wat uitgevoer moet word. ✓ (2) 6.9.2 Die Huidige Instruksie-Register (HIR) verdeel die instruksie in twee dele. ✓ Een deel word gedekodeer deur die beheereenheid gereed vir uitvoering, ✓ die ander deel is die adres van die data gestoor wat saam met daardie instruksie gebruik moet word. ✓ (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

14 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE: DIGITALE ELEKTRONIKA (EC/SEPTEMBER 2023) 6.10 Neem baie spasie op die logikaskyfie op vir die parallelle paaie. ✓ Maak die vervaardiging van die logika-skyfie meer kompleks. ✓ (2) 6.11 6.11.1 • Verkooppunt (POS) terminale ✓ • Meetinstrumente ✓ • Groot spesiale outomatiese masjiene ✓ • Modems • Rekenaar Numeries Beheerde masjiene (CNC) Robotte • Intrinsieke Rekenaarbeheerstelsels • Mediese instrumente en toestelle (Enige 3 x 1) (3) 6.11 6.11.2 Differensiaal ✓ (1) 6.12 In ʼn wettige datavloei sal die datalyne mekaar volg as ʼn spesifieke aksie ✓ en sal nie mekaar kruis of teen die ander vloei beweeg nie. ✓ In ʼn onwettige datavloei, sal die datalyne net eindig sonder om ʼn funksie ✓ te behaal. Die datalyne mag ook teen die vloei van die ander lyne beweeg of mag ander datalyne kruis. ✓ (4) 6.13 Begin ✓ ✓ ✓ ✓ Sensor 1 ? Sensor 2 ? Sensor 3 ? Nee Nee Nee Ja Ja Ja Alarm ✓ aan ✓ ✓ Herstel ? Nee Ja Alarm af ✓ 1 punt vir elke korrekte geplaaste simbool = 6 1 punt vir elke korrekte geplaaste vloeilyn = 2 (8) [50] TOTAAL: 200 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief