KWALIFIKACJA ELM2 - CZERWIEC 2018 (test 2)

PYTANIE NR 32.
Do uruchomienia układu pokazanego na rysunku wymagany jest zasilacz
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny wzmacniacza audio opartego na układzie scalonym TDA2003.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Układ zasilany napięciem stałym wymaga źródła DC, a nie AC. Jeśli na schemacie występuje jedna dodatnia szyna zasilania i punkt masy (0 V), to potrzebny jest zasilacz niesymetryczny (jednobiegunowy) napięcia stałego. Zasilacz symetryczny stosuje się, gdy układ wymaga jednocześnie +V i −V.

Pełne wyjaśnienie:

W elektronice dobór zasilacza wynika z tego, jakie szyny zasilania przewidziano w schemacie oraz czy układ pracuje względem jednej masy (0 V), czy wymaga także ujemnej szyny zasilania.

Zasilacz niesymetryczny napięcia stałego (jednobiegunowy) dostarcza zwykle jedną dodatnią wartość napięcia oraz masę, np. +5 V i GND albo +12 V i GND. Taki zasilacz jest właściwy, gdy na schemacie widoczna jest pojedyncza dodatnia szyna i wspólny punkt odniesienia (masa). W praktyce laboratoryjnej to najczęstszy przypadek dla wielu modułów cyfrowych i prostych układów analogowych.

Odpowiedź "symetryczny napięcia stałego" byłaby właściwa wtedy, gdy układ wymaga zasilania dwubiegunowego, np. +12 V, 0 V i −12 V. Stosuje się to często w części analogowej (np. niektóre konfiguracje wzmacniaczy operacyjnych), ale nie jest to domyślne dla każdego schematu – trzeba to rozpoznać po obecności szyny ujemnej.

Odpowiedzi z napięciem zmiennym (pojedynczy/podwójny AC) są błędne w kontekście uruchomienia typowego układu elektronicznego z rysunku, ponieważ większość układów scalonych oraz stopni z tranzystorami wymaga zasilania stałego o określonej biegunowości. Napięcie zmienne wykorzystuje się najczęściej jako etap pośredni (np. z transformatora), a następnie prostuje i stabilizuje do DC. Samo AC podane na szyny zasilania układu zwykle spowoduje nieprawidłową pracę lub uszkodzenie.

Wskazówka egzaminacyjna: szukaj na schemacie oznaczeń typu +V, VCC, VDD, GND oraz ewentualnie −V, VEE, VSS. Obecność tylko dodatniej szyny i masy sugeruje zasilacz niesymetryczny DC, a obecność dodatniej i ujemnej szyny – zasilacz symetryczny DC.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Zasilacz niesymetryczny (jednobiegunowy) DC daje jedno dodatnie napięcie względem masy, np. +5 V i GND. Nie ma ujemnej szyny (−V). Stosuje się go, gdy układ na schemacie ma tylko jedną dodatnią linię zasilania i punkt odniesienia 0 V.
Zasilacz symetryczny (dwubiegunowy) DC dostarcza dwie szyny: dodatnią i ujemną względem masy, np. +12 V, 0 V, −12 V. Jest potrzebny, gdy w schemacie występuje ujemne zasilanie (np. VEE/−V), a układ ma pracować wokół zera.
Większość układów elektronicznych wymaga zasilania o stałej biegunowości i stabilnej wartości. Napięcie zmienne zmienia znak i amplitudę w czasie, co nie spełnia warunków pracy wielu elementów (np. układów scalonych). AC zwykle prostuje się i stabilizuje do DC.
Sprawdź, czy na schemacie są dwie różne szyny zasilania: dodatnia (np. VCC, VDD, +V) oraz ujemna (np. VEE, VSS, −V). Jeśli występuje tylko dodatnia szyna i GND, najczęściej wystarczy zasilanie niesymetryczne DC.
Masa bywa oznaczana jako GND, symbolem uziemienia, czasem jako 0 V. To punkt odniesienia napięć w układzie. Przy zasilaniu niesymetrycznym masa jest "minusem" zasilacza. Przy symetrycznym masa jest punktem pośrednim między +V i −V.
Nie zawsze. "Podwójny" może oznaczać dwa niezależne wyjścia, które da się połączyć w różny sposób (np. uzyskać +V i 0 V albo ±V). O tym, jak go użyć, decyduje schemat: obecność lub brak ujemnej szyny oraz sposób odniesienia do masy.
Podanie AC zamiast DC albo zła biegunowość mogą spowodować brak działania, przegrzewanie, uszkodzenie elementów i błędne pomiary. Przy układach wymagających ±V podanie tylko +V może wprowadzić nasycenie stopni, zniekształcenia lub brak poprawnej pracy toru analogowego.
Najczęściej w torach analogowych, gdy potrzebny jest sygnał dodatni i ujemny względem 0 V (np. pewne aplikacje wzmacniaczy operacyjnych, filtry aktywne). W pracowni oznacza to konfigurację zasilacza laboratoryjnego na dwa wyjścia i ustawienie wspólnego punktu masy.
Przydatne są: stabilizacja napięcia, ograniczenie prądu (ochrona przy zwarciu), czytelny pomiar V/A oraz możliwość ustawienia właściwej konfiguracji wyjść (pojedyncze lub podwójne). To zmniejsza ryzyko uszkodzenia montowanego układu podczas pierwszego uruchomienia.
Ćwicz rozpoznawanie na schematach szyn +V, GND i −V oraz typowych oznaczeń VCC/VDD/VEE/VSS. Powtarz różnice między AC i DC oraz pojęcia zasilania symetrycznego i niesymetrycznego. Warto też umieć ustawić zasilacz laboratoryjny w trybie CV z ograniczeniem prądu.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 45% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Układ zasilany napięciem stałym wymaga źródła DC, a nie AC."

Źródła:

  • Paul Horowitz, Winfield Hill, "The Art of Electronics" (3rd edition), rozdziały dot. zasilania i szyn zasilających układów
  • Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith, "Microelectronic Circuits" (7th edition), sekcje dotyczące zasilania stopni analogowych i punktu odniesienia (masa)
  • Albert Paul Malvino, David J. Bates, "Electronic Principles" (wydanie współczesne), rozdziały o zasilaczach, prostowaniu i stabilizacji napięcia

Materiały:

  • Podręcznik do podstaw elektroniki: rozdział o zasilaczach i rodzajach napięć
  • Instrukcja obsługi zasilacza laboratoryjnego (tryb CV/CC, wyjścia pojedyncze i podwójne)
  • Karty katalogowe układów scalonych – sekcja "Absolute Maximum Ratings" i "Recommended Operating Conditions"

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego