KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2023

PYTANIE NR 39.
Która ilustracja przedstawia prawidłowe podłączenie wskaźnika czuwania (LED) do wyjścia typu OC (OUT). Napięcie panujące na wyjściu AUX jest równe +12 V.
Ilustracja przedstawia schematy podłączenia wskaźnika czuwania (LED) do wyjścia typu OC (OUT) w kontekście egzaminu
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wyjście typu OC działa jak tranzystor, który przy załączeniu "ściąga" sygnał do masy, a nie podaje +12 V.
Dlatego LED należy zasilić z AUX (+12 V) przez rezystor ograniczający prąd, a drugi koniec LED podłączyć do OUT (OC). Taki układ odpowiada odpowiedzi "Ilustracja 1".

Pełne wyjaśnienie:

Wyjście typu OC (otwarty kolektor) jest najczęściej realizowane tranzystorem, który potrafi przewodzić do masy (pracuje jako wyjście "sinking"). Oznacza to, że po wysterowaniu wyjście nie "wystawia" dodatniego napięcia, tylko zapewnia drogę przepływu prądu do GND.

Żeby dioda LED mogła świecić, musi popłynąć przez nią prąd w kierunku przewodzenia. Przy zasilaniu AUX = +12 V typowe poprawne podłączenie wygląda tak:

  • +12 V (AUX) → rezystor szeregowy → LED (we właściwej polaryzacji) → wyjście OUT typu OC,
  • przy załączeniu OC wyjście zwiera (przez tranzystor) do masy, więc prąd płynie z +12 V przez rezystor i LED do OUT, a dalej do GND.

Dlaczego rezystor jest konieczny? LED nie może być podłączona bez ograniczenia prądu, bo jej charakterystyka jest nieliniowa; po przekroczeniu napięcia przewodzenia prąd rośnie bardzo szybko. Rezystor stabilizuje prąd i chroni zarówno LED, jak i tranzystor w wyjściu OC.

Odpowiedź "Ilustracja 1" jest poprawna, ponieważ przedstawia właśnie ideę: zasilanie LED z AUX oraz wykorzystanie OUT(OC) jako elementu ściągającego do masy (z zachowaniem ograniczenia prądu).

Pozostałe ilustracje są błędne typowo z jednego z powodów:

  • pokazują LED podłączoną tak, jakby OC podawał +12 V (to rola wyjścia push-pull, nie OC),
  • pomijają rezystor szeregowy lub umieszczają go w sposób niepoprawny, co grozi uszkodzeniem,
  • odwracają polaryzację LED, przez co dioda nie świeci mimo poprawnego sterowania,
  • łączą wyjście OC bezpośrednio z dodatnim zasilaniem w sposób powodujący przeciążenie tranzystora wyjściowego.

W zadaniach egzaminacyjnych warto zapamiętać regułę: OC "robi masę". Jeśli masz +12 V na AUX, to LED zwykle zasilasz z +12 V, a sterowanie realizujesz przez podanie jej "minusa" z wyjścia OC.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wyjście OC (otwarty kolektor) to wyjście tranzystorowe, które zwykle potrafi tylko "ściągać" sygnał do masy (GND). Nie generuje samo z siebie stanu wysokiego, dlatego do uzyskania "1" potrzebuje podciągnięcia do plusa (np. rezystorem lub obciążeniem do +12 V).
LED podłącza się do +12 V (AUX) przez rezystor ograniczający prąd, a drugi koniec LED do wyjścia OC. Gdy OC się załącza, tworzy drogę do masy, prąd płynie przez rezystor i LED, a dioda świeci. Gdy OC jest wyłączone, prąd nie płynie.
Rezystor ogranicza prąd LED. Bez niego, po osiągnięciu napięcia przewodzenia, prąd mógłby wzrosnąć do wartości niszczącej diodę lub tranzystor wyjściowy. Rezystor "ustawia" prąd na bezpiecznym poziomie i stabilizuje świecenie mimo wahań napięcia.
LED przewodzi od anody do katody. Na schemacie katoda jest zwykle oznaczona kreską (to "minus" diody). W układzie z OC katoda LED często trafia na wyjście OC (ściąganie do masy), a anoda przez rezystor do +12 V. Odwrócenie polaryzacji powoduje brak świecenia.
Typowe OC nie "podaje" +12 V, tylko zwiera do masy. Dlatego LED zwykle zasila się z +12 V, a OC pełni rolę sterowanego "minusa". Jeśli potrzebujesz wyjścia podającego plus, stosuje się inne rozwiązania (np. wyjście push-pull lub dodatkowy tranzystor).
Najczęstsze błędy to: brak rezystora ograniczającego prąd, odwrócenie LED, potraktowanie OC jak wyjścia podającego plus, oraz podłączenie LED w sposób powodujący zwarcie lub przeciążenie tranzystora. Na egzaminie zawsze szukaj: +12 V → rezystor → LED → OC.
Rezystor podciągający jest potrzebny, gdy wyjście OC ma dawać sygnał logiczny "1/0" dla wejścia cyfrowego. W przypadku LED często rolę "podciągnięcia" pełni sama gałąź z LED i rezystorem do +12 V. Zależy to od tego, czy sterujesz lampką, czy wejściem logicznym.
Ustaw pomiar napięcia względem GND. Przy wyjściu wyłączonym (nieaktywnym) napięcie na OUT może "wisieć" lub być podciągnięte przez obciążenie do +12 V. Po załączeniu wyjście powinno spaść blisko 0 V (bo tranzystor przewodzi do masy). Interpretacja zależy od podłączenia obciążenia.
Zwykle nie jest to poprawne dla sygnalizacji, bo OC i tak zwiera do masy, więc LED między OUT a GND nie dostanie różnicy potencjałów. LED musi mieć zasilanie "z góry" (np. z +12 V) i dopiero OC zapewnia powrót do masy. Wyjątkiem są nietypowe układy z innym sposobem sterowania.
Ćwicz rozpoznawanie ról elementów: skąd płynie prąd, gdzie jest +, gdzie GND, i czy wyjście "podaje", czy "ściąga". Naucz się też typowego schematu: +12 V → rezystor → LED → OC. Na testach sprawdzaj, czy w każdej opcji jest ograniczenie prądu i poprawna polaryzacja.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 37% zdających egzamin. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Taki układ odpowiada odpowiedzi "Ilustracja 1"."

Materiały:

  • Noty aplikacyjne producentów o wyjściach typu open collector/open drain (zasada działania, przykłady)
  • Podręcznik podstaw elektroniki: diody, tranzystory i układy wyjściowe
  • Karty katalogowe modułów/sterowników z wyjściami OC (sekcja "Output type: OC", przykładowe schematy)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego