DUET CSE 1999-2000 - Previous Year
Reading mode — untimed, no attempt is recorded1. Find the voltage drop across RS (Fig. 1) [RS এর আড়াআড়িতে ভোল্টেজ ড্রপ বাহির কর। (Fig. 1)] (08)
(Circuit Diagram Fig. 1 shows a 12 V DC source with a series $5\ \Omega$ resistor, leading to a bridge network with nodes P, Q, R, S and resistors valued $50\ \Omega, 100\ \Omega, 150\ \Omega, 50\ \Omega, \text{ and } 100\ \Omega$).
Original drawing অনুপস্থিত। Source-এর reduction এবং RS = 100 Ω series segment ধরে:
\[R_T=5+\left(150\parallel\left[100+(100\parallel(50+50))\right]\right)=80\,\Omega\]
\[I_T=12/80=0.15\,\mathrm A,\quad V_{parallel}=12-0.15(5)=11.25\,\mathrm V\]
\[I_{RS}=11.25/150=0.075\,\mathrm A,\quad V_{RS}=0.075(100)=\boxed{7.5\,\mathrm V}\]
এই ফল উল্লিখিত connectivity-এর জন্য; RS-এর অবস্থান original scan দিয়ে নিশ্চিত করতে হবে।
2. Determine the value of R and the total circuit current if current through the branch OA is zero (Fig. 2) [যদি OA ব্রাঞ্চের কারেন্ট শূন্য হয় তবে R এর মান এবং সার্কিটের মোট কারেন্ট বাহির কর (চিত্র-২)] (08)
(Diagram: A delta-wye network triangle labeled A, B, C with center O. Resistors: 1 Ω, 1.5 Ω, Rm, 4 Ω, R, 2 Ω. Attached below is a 10 V source).
মূল চিত্র/ডেটা অসম্পূর্ণ: এই document-এ নির্ভরযোগ্য original circuit image ও সম্পূর্ণ সংযোগ নেই। তাই একক numerical answer নিশ্চিত করা যাচ্ছে না।
Zero bridge current হলে দুই midpoint equipotential। Balanced Wheatstone bridge-এর condition:
\[R_1/R_2=R_3/R_4\]
এটি দিয়ে unknown R বের করে bridge branch বাদ দিয়ে equivalent resistance ও total current V/Req নির্ণয় করো। Source-এ R = 6 Ω ও I = 2.5 A দাবি আছে; original connections ছাড়া তা নিশ্চিত নয়।
3. Using Norton's theorem, find the current Iab (Fig. 3) [নর্টনস সূত্রের সাহায্যে Iab বাহির কর (Fig. 3)] (08)
(Diagram: A circuit with a 10 V source, resistors 4 Ω, 5 Ω, 6 Ω (branch ab), and 7 Ω).
মূল চিত্র/ডেটা অসম্পূর্ণ: এই document-এ নির্ভরযোগ্য original circuit image ও সম্পূর্ণ সংযোগ নেই। তাই একক numerical answer নিশ্চিত করা যাচ্ছে না।
Norton current IN = terminal short-circuit current, RN = deactivated-source equivalent resistance। Load RL parallel করলে:
\[I_L=I_N\frac{R_N}{R_N+R_L}\]
যদি source-এর IN = 2.5 A, RN = 3 Ω এবং RL = 6 Ω সঠিক হয়, IL = 0.8333 A; এটি original circuit যাচাই-সাপেক্ষ।
4. Determine the value of L and circuit power factor (Fig. 4) [L এর মান এবং সার্কিটের পাওয়ার ফ্যাক্টর বাহির কর। (চিত্র-৪)] (08)
(Diagram: An AC circuit with a 230∠0∘ V, 50 Hz source, a 50 μF capacitor with current 10∠20∘ A, a parallel branch with a 10 Ω resistor, an inductor L, and another 5 Henry parallel branch).
মূল চিত্র/ডেটা অসম্পূর্ণ: এই document-এ নির্ভরযোগ্য original circuit image ও সম্পূর্ণ সংযোগ নেই। তাই একক numerical answer নিশ্চিত করা যাচ্ছে না।
Transcription-এ voltage/current phase notation-ও বিকৃত। সম্পূর্ণ phasors পাওয়া গেলে:
\[Z=V/I,\quad X_L=2\pi fL,\quad X_C=1/(2\pi fC)\]
\[\mathrm{pf}=\cos(\arg V-\arg I)\]
Circuit topology অনুযায়ী impedance equation solve করে L বের করতে হবে।
5. Draw the vector diagram and find the total power of the circuit (Fig. 5) [সার্কিটের ভেক্টর ডায়াগ্রাম আঁক এবং মোট পাওয়ার বাহির কর (Fig. 5) (08)]
(Diagram: Circuit with 230 V AC supply, branch 1 with an 8 Ω resistor and a 6 Ω inductor, branch 2 with a 4 Ω resistor and a 10 Ω capacitor).
Description-এ branch 1: 8 Ω resistance + j6 Ω reactance, branch 2: 4 Ω resistance − j10 Ω reactance ধরে:
\[I_1=230/(8+j6)=18.4-j13.8\,\mathrm A\]
\[I_2=230/(4-j10)=7.9310+j19.8276\,\mathrm A\]
\[I_T=26.3310+j6.0276\,\mathrm A,\quad P=230(26.3310)=\boxed{6056.14\,\mathrm W}\]
Phasor-এ V horizontal; I1 নিচের দিকে lagging, I2 উপরের দিকে leading; vector sum IT সামান্য leading। Source solution branch 1-এর 8 ও 6 অদলবদল করেছে; original labels ভিন্ন হলে পুনর্গণনা প্রয়োজন।
6. An inductor having a resistance of 25 Ω and a quality factor of 10 at a resonant frequency of 10 kHz is fed from a 100∠0∘ V supply. Calculate the value of series capacitance required to produce resonance with the coil. [25 Ω বিশিষ্ট একটি ইনডাক্টরের কোয়ালিটি ফ্যাক্টর ১০ এবং রেজোন্যান্স কম্পন 10 kHz, 100∠0∘ ভোল্টেজ সাপ্লাই এর সাথে সংযুক্ত হইলে রেজোন্যান্স উৎপন্ন করিতে কি পরিমাণ ক্যাপাসিট্যান্স এর প্রয়োজন হইবে?] (08)
\[Q=\frac{\omega_0L}{R}=\frac1{\omega_0CR}\]
\[C=\frac1{2\pi f_0RQ}=\frac1{2\pi(10^4)(25)(10)}=\boxed{0.06366\,\mu\mathrm F}\]
7. Three 200 Ω resistances are connected in (a) star and in (b) delta across a 400 V, 3 phase supply. Calculate the power taken from the supply in each case. In the event of one of the three resistances getting open-circuited what would be the value of total power taken from the source in each of the two cases? [একটি 400 V, 3 ϕ সাপ্লাই এর সাথে তিনটি 200 Ω রেজিস্ট্যান্স (ক) স্টার ও (খ) ডেল্টা আকারে সংযোগ দেওয়া হইল। প্রতি ক্ষেত্রে সাপ্লাই হতে গৃহীত পাওয়ার বাহির কর। যদি যে কোন একটি রেজিস্ট্যান্স খুলিয়া যায় তবে প্রতি ক্ষেত্রে সাপ্লাই হতে গৃহীত মোট পাওয়ার কত হইবে?] (08)
| Connection | Power |
|---|---|
| Balanced star | \(3(V_L/\sqrt3)^2/R=800\,\mathrm W\) |
| Balanced delta | \(3V_L^2/R=2400\,\mathrm W\) |
| Star, one open (floating neutral) | \(V_L^2/(2R)=400\,\mathrm W\) |
| Delta, one open | \(2V_L^2/R=1600\,\mathrm W\) |
Star-এর neutral supply-তে যুক্ত থাকলে এক phase open-এর ফল ভিন্ন হবে; এখানে প্রচলিত three-wire system ধরা হয়েছে।
8. A 4-pole d.c. shunt generator with 778 wave-connected armature conductors and running at 500 r.p.m supplies a load of 12.5 ohms resistance at terminal voltage of 250 V. The armature resistance is 0.24 ohms and the field resistance is 250 ohms. Find the induced e.m.f and flux per pole. [একটি ৪ পোল ডিসি শান্ট জেনারেটর ২৫০ ভোল্ট টার্মিনাল ভোল্টেজে একটি ১২.৫ Ω লোডে পাওয়ার সরবরাহ করে, যাহা 500 r.p.m. এ ঘুরে। জেনারেটরের ওয়েভ কানেকশনে আর্মেচার কন্ডাক্টরের সংখ্যা ৭৭৮ এবং আর্মেচার ও ফিল্ড রেজিস্ট্যান্স যথাক্রমে ০.২৪ Ω ও ২৫০ Ω উৎপন্ন ই.এম.এফ এবং প্রতি পোলে ফ্লাক্স বাহির কর।] (08)
\[I_L=250/12.5=20\,\mathrm A,\quad I_{sh}=250/250=1\,\mathrm A,\quad I_a=21\,\mathrm A\]
\[E_g=250+21(0.24)=\boxed{255.04\,\mathrm V}\]
Wave winding-এ parallel paths A = 2।
\[\Phi=\frac{60AE_g}{PZN}=\frac{60\times2\times255.04}{4\times778\times500}=\boxed{0.019669\,\mathrm{Wb}}\]
9. (a) How can you reverse the rotation of a d.c. motor when connected as (i) shunt wound (ii) series wound? [একটি ডিসি মোটরের ঘূর্ণায়নের দিক কিভাবে পরিবর্তন করিবে যদি (ক) শান্টউন্ড হিসাবে এবং (খ) সিরিজউন্ড হিসাবে মোটরের সংযোগ দেওয়া হয়।] (06)
Shunt ও series উভয় DC motor-এ armature connection অথবা field connection উল্টাতে হবে, দুটো একসঙ্গে নয়। কারণ \(T\propto\Phi I_a\): একটির sign বদলালে torque reverse হয়; দুটো sign বদলালে direction অপরিবর্তিত।
9. (b) State the applications of d.c. shunt and series motors. [ডিসি শান্ট এবং সিরিজ মোটরের ব্যবহার উল্লেখ কর।] (02)
| Motor | ব্যবহার |
|---|---|
| DC shunt | প্রায় constant-speed drives: machine tools, fans, pumps |
| DC series | বড় starting torque: cranes, hoists, traction drives |
Series motor no-load-এ চালানো উচিত নয়; speed অতিরিক্ত বাড়তে পারে।
10. A 25 KVA transformer has 500 turns on the primary and 50 turns on the secondary winding. The primary is connected to 3000 V, 50 Hz supply. Find the full-load primary and secondary currents, the secondary e.m.f. and the maximum flux in the core. [একটি 25 KVA ট্রান্সফরমারের প্রাইমারীতে ৫০০ টার্ন ও সেকেন্ডারীতে ৫০ টার্ন আছে। প্রাইমারীতে 50 Hz এর 3000 ভোল্টেজের সাপ্লাই দেওয়া আছে। ফুল লোড প্রাইমারী ও সেকেন্ডারী কারেন্ট, সেকেন্ডারী ই.এম.এফ কোরে ফ্লাক্সের সর্বোচ্চ মান নির্ণয় কর।] (08)
\[V_2=V_1\frac{N_2}{N_1}=3000\frac{50}{500}=\boxed{300\,\mathrm V}\]
\[I_1=25000/3000=\boxed{8.333\,\mathrm A},\quad I_2=25000/300=\boxed{83.333\,\mathrm A}\]
\[\Phi_{max}=\frac{V_1}{4.44fN_1}=\frac{3000}{4.44(50)(500)}=\boxed{0.02703\,\mathrm{Wb}}\]
Ideal transformer ও sinusoidal flux ধরে।
11. (a) Indicate the power stages of a poly-phase induction motor. [পলি-ফেজ ইন্ডাকশন মোটরের পাওয়ার স্টেজগুলি উল্লেখ কর।]
- Input power থেকে stator copper loss ও core loss বাদ দিলে air-gap power \(P_g\)।
- Rotor copper loss \(sP_g\)।
- Mechanical developed power \(P_m=(1-s)P_g\)।
- Friction, windage ও অন্যান্য mechanical loss বাদ দিলে shaft output power।
11. (b) A single phase induction motor does not develop the starting torque. why? [একটি সিঙ্গেল ফেজ ইন্ডাকশন মোটর স্টার্টিং টর্ক তৈরী করিতে পারে না। কেন?] (04)
Single-phase stator-এর pulsating field-কে সমান দুই বিপরীতমুখী rotating field হিসেবে ধরা যায়। Standstill-এ তাদের torque সমান ও বিপরীত, তাই net starting torque শূন্য। Auxiliary winding/capacitor দিয়ে phase shift করে starting torque তৈরি করা যায়।
Balanced three-phase supply নিজেই rotating magnetic field সৃষ্টি করে; তাই three-phase induction motor self-starting।
12. On which principle does the synchrone is motor work? State the starting methods of syncironous motor. [কোন মূলনীতির উপর সিনক্রোনাস মোটর কাজ করে সিনক্রোনাস মোটরের স্টার্টিং পদ্ধতিগুলির নাম উল্লেখ কর।] (08)
Rotor field stator-এর rotating magnetic field-এর সঙ্গে magnetic locking করে, তাই steady-state speed \(N_s=120f/P\)।
- Damper winding দিয়ে induction-motor starting।
- Pony motor দিয়ে synchronous speed-এর কাছে আনা।
- Variable-frequency drive দিয়ে frequency ধীরে বাড়ানো।
13. Draw the voltage waveform of a full-wave rectifier. Find the magnitude of the voltage measured by a d.c. meter and an a.c. meter when connected across the output terminal. [একটি ফুল ওয়েভ রেক্টিফায়ারের ভোল্টেজ ওয়েভের এসি ছবিঅংকন কর। রেক্টিফায়ারের আউটপুট টার্মিনাল ডিসি এমিটার ও এসি এমিটার সংযুক্ত করিলে উভয় ক্ষেত্রে ভোল্টেজের পরিমাণ বাহির কর?] (08)
Ideal unfiltered full-wave output \(v_o=V_m|\sin\omega t|\); দুই half-cycle positive হয়।
\[V_{DC}=\frac{2V_m}{\pi},\quad V_{RMS,total}=\frac{V_m}{\sqrt2}\]
\[V_{RMS,AC}=\sqrt{V_{RMS,total}^2-V_{DC}^2}=V_m\sqrt{\frac12-\frac4{\pi^2}}\]
DC meter average পড়ে। AC+DC true-RMS meter total RMS পড়ে; AC-coupled true-RMS meter শুধু ripple RMS পড়ে। Meter type ছাড়া “AC meter” reading এককভাবে নির্দিষ্ট নয়।
14. Showing the active, cut-off and saturation regions, sketch the output characteristics of a common emitter n-p-n transistor. Explain the biasing condition for each. [একটি কমন ইমিটার n-p-n সিলিকন ট্রানজিস্টরের আউটপুট ক্যারেক্টারিস্টিকস অংকন কর এবং অ্যাকটিভ, কাটঅফ ও স্যাচুরেশন রিজিয়ন নির্দেশ কর। প্রতি ক্ষেত্রে বায়াসিংয়ের শর্তাবলী উল্লেখ কর।] (08)
| Region | B-E junction | B-C junction | অবস্থা |
|---|---|---|---|
| Cutoff | Forward biased নয় | Reverse | Collector current প্রায় শূন্য |
| Active | Forward | Reverse | \(I_C\approx\beta I_B\); amplification |
| Saturation | Forward | Forward | Switch ON; ছোট \(V_{CE}\) |
CE output characteristic: horizontal axis \(V_{CE}\), vertical axis \(I_C\); প্রতিটি curve স্থির \(I_B\)-এর জন্য। Saturation বাম দিকে knee-এর কাছে; active region তার ডানে প্রায় সমতল।
15. What are the advantages of a MOSFET over the conventional transistor? [একটি প্রচলিত ট্রানজিস্টরের তুলনায় একটি MOSFET এর সুবিধা সমূহ কি কি?] (08)
MOSFET-এর insulated gate-এর জন্য input impedance বেশি এবং steady-state gate current খুব কম।
- Gate voltage দিয়ে নিয়ন্ত্রণ করা যায়; gate capacitance charge/discharge করতে switching current লাগে।
- ছোট আকার ও উচ্চ integration density-এর জন্য digital IC-তে উপযোগী।
- অনেক switching application-এ কম conduction loss ও দ্রুত switching পাওয়া যায়।
MOSFET সব ক্ষেত্রে BJT-এর চেয়ে ভালো নয়; switching loss, voltage/current rating ও circuit design-এর ওপর ফল নির্ভর করে।
16. Explain how a transistor circuit acts as an amplifier. [একটি ট্রানজিস্টর সার্কিট কিভাবে amplifier হিসাবে কাজ করে তাহা বর্ণনা কর।] (08)
Common-emitter BJT-কে active region-এ bias করা হয়: base-emitter forward biased, base-collector reverse biased। Input-এর ছোট পরিবর্তনে collector current বদলায়; collector resistor সেই পরিবর্তনকে বড় output voltage-এ রূপ দেয়।
\[i_c\approx g_m v_{be},\qquad v_o\approx-i_c(R_C\parallel R_L),\qquad A_v\approx-g_m(R_C\parallel R_L)\]
Output input-এর বিপরীত phase-এ থাকে। বাড়তি signal energy DC supply থেকে আসে।
17. (a) Compare amplifier and oscillator. [amplifier ও অসিলেটর তুলনা কর।] (04)
| Amplifier | Oscillator |
|---|---|
| External input signal-এর amplitude/power বাড়ায় | DC supply থেকে periodic AC signal তৈরি করে |
| Input signal প্রয়োজন | Sustaining periodic external input লাগে না |
| Stable linear gain সাধারণ লক্ষ্য | Regenerative feedback ও amplitude stabilisation লাগে |
17. (b) What is meant by multivibrator State the different types of multivibrators. [মাল্টিভাইব্রেটর বলিতে কি বুঝ? বিভিন্ন প্রকার মাল্টিভাইব্রেটর উল্লেখ কর।] (04)
Multivibrator হলো switching circuit যা দুই state-এর মধ্যে পরিবর্তিত হয়।
| Type | Stable states | Output / use |
|---|---|---|
| Bistable | 2 | Trigger-এ state বদলায়; memory/latch |
| Monostable | 1 | Trigger-এ একটি নির্দিষ্ট সময়ের pulse; timer |
| Astable | 0 | নিরবচ্ছিন্ন periodic rectangular waveform; clock |
18. Design logic circuit with three inputs A, B, C and one output that goes LOW only when A is HIGH while B and C are different. [A, B, C এই তিন ইনপুট বিশিষ্ট লজিক সার্কিট ডিজাইন কর যেন আউটপুট তখনই LOW হইবে শুধুমাত্র A যখন HIGH হবে এবং B ও C অসমান হইবে।] (08)
\[Y=\overline{A(B\oplus C)}=\bar A+BC+\bar B\bar C\]
B এবং C → XOR; সেই output এবং A → NAND। শুধু A = 1 ও B ≠ C হলে output 0।
19. Simplify the expression using K-map. [K-ম্যাপের সাহায্যে সংক্ষেপ কর।] (08)
Source-এর প্রথম solution line-এর expression ধরে:
\[X=\bar A\bar B\bar C+A\bar B\bar C+B\bar CD=\bar C(\bar B+BD)=\boxed{\bar C(\bar B+D)}\]
K-map grouping-এ NOT B NOT C এবং NOT C D পাওয়া যায়। Source-এর B NOT C ফলটি এই expression-এর equivalent নয়। আলাদা original expression থাকলে সেটি প্রয়োজন।
20. What is a decoder? Draw a logic block diagram of a 4 to 1 line multiplexer and explain its function. [একটি ডিকোডার এর সংজ্ঞা দাও। একটি 4 to 1 লাইন বিশিষ্ট multiplexer এর লজিক ব্লক ডায়াগ্রাম অংকন কর এবং ইহার কার্যপ্রণালী ব্যাখ্যা কর।] (08)
Decoder n-bit code অনুযায়ী সর্বোচ্চ 2^n output-এর একটি activate করে। 4:1 MUX চার input থেকে select bits অনুযায়ী একটি বেছে নেয়।
\[Y=I_0\bar S_1\bar S_0+I_1\bar S_1S_0+I_2S_1\bar S_0+I_3S_1S_0\]
| S1 | S0 | Y |
|---|---|---|
| 0 | 0 | I0 |
| 0 | 1 | I1 |
| 1 | 0 | I2 |
| 1 | 1 | I3 |
দুটি select inverter, চারটি 3-input AND এবং একটি 4-input OR দিয়ে gate circuit তৈরি হয়।
21. Draw a 4-bit binary counter and explain its function. [একটি 4 বিট বাইনারি কাউন্টার সার্কিট অংকন কর ও ইহার কার্যপ্রণালী ব্যাখ্যা কর।] (08)
চারটি JK flip-flop একই clock-এ, Q0 least significant bit:
\[J_0=K_0=1,\quad J_1=K_1=Q_0,\quad J_2=K_2=Q_1Q_0,\quad J_3=K_3=Q_2Q_1Q_0\]
Reset-এ 0000; প্রতিটি active clock edge-এ এক বাড়ে: 0000 → 0001 → … → 1111 → 0000। এটি modulo-16 synchronous up-counter।
22. Explain with block diagram the difference between microprocessor and microcomputer. [ব্লক ডায়াগ্রাম সহকারে মাইক্রোপ্রসেসর এবং মাইক্রোকম্পিউটার এর মধ্যে পার্থক্য ব্যাখ্যা কর।] (08)
Microprocessor হলো programmable CPU chip: ALU, control unit ও registers। Microcomputer হলো CPU, memory, I/O এবং interconnection-সহ সম্পূর্ণ computer system।
Block connection: CPU ↔ address/data/control buses ↔ RAM, ROM এবং I/O interfaces ↔ peripherals।
23. What are the functions of accumulator, program counter, instruction register and stack pointer? [অ্যাকুমুলেটর, প্রোগ্রাম কাউন্টার, ইনস্ট্রাকশন রেজিস্টার এবং স্ট্যাক পয়েন্টার এর কাজ সমূহ কি কি?] (08)
| Register | কাজ |
|---|---|
| Accumulator | ALU operand ও result রাখা |
| Program counter | পরবর্তী instruction fetch-এর address |
| Instruction register | বর্তমানে decode/execute করা instruction |
| Stack pointer | Stack top-এর address |
24. (a) Explain the following 8085 assembly language instructions in brief: [নিম্নের ইনস্ট্রাকশনগুলি সংক্ষেপে ব্যাখ্যা কর।] (04)
(i) STAX, (ii) LDA, (iii) PUSH, (iv) CALL
| 8085 instruction | কাজ |
|---|---|
| STAX B / STAX D | A-এর byte BC/DE নির্দেশিত memory-তে store |
| LDA address | নির্দিষ্ট 16-bit memory address থেকে A-তে byte load |
| PUSH pair | Register pair stack-এ save; SP দুই কমে |
| CALL address | Return address stack-এ save করে target subroutine-এ jump |
24. (b) What is database Management system? Mention the name of four DBMS packages. [ডাটাবেস ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম কি? চারটি DBMS প্যাকেজের নাম উল্লেখ কর।] (04)
DBMS হলো database সংজ্ঞা, সংরক্ষণ, query ও পরিবর্তন করার software; এটি integrity, access control, transactions এবং recovery পরিচালনা করে।
উদাহরণ: PostgreSQL, MySQL, SQLite, Oracle Database।
25. Explain (i) Operation system (ii) Batch processing (iii) Monitor program and (iv) Time-sharing. [ব্যাখ্যা কর: (১) অপারেটিং সিস্টেম (২) ব্যাচ প্রসেসিং (৩) মনিটর প্রোগ্রাম এবং (৪) টাইম শেয়ারিং।] (06)
| Term | সংজ্ঞা |
|---|---|
| Operating system | Hardware resources পরিচালনা ও program execution-এর services দেয় |
| Batch processing | Jobs batch-এ জমা করে সরাসরি user interaction ছাড়াই execute |
| Monitor program | ঐতিহাসিক system-এ job loading, sequencing ও execution পরিচালনার resident control program |
| Time-sharing | CPU time slices ভাগ করে বহু interactive user/process-কে সেবা |