KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2016

PYTANIE NR 4.
Na schemacie przedstawiony jest
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny wzmacniacza, który jest częścią egzaminu zawodowego dla technika elektronika w
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wzmacniacz to układ, którego podstawową funkcją jest zwiększenie amplitudy (napięcia/prądu) sygnału bez celowego wytwarzania nowych drgań. Na schemacie wzmacniacza typowo widać element aktywny oraz tor sprzężenia zwrotnego ustawiający wzmocnienie. Generator wymaga dodatniego sprzężenia i warunku oscylacji, a zasilacz ma część mocy i regulację.

Pełne wyjaśnienie:

Układ określony jako wzmacniacz służy do zwiększania poziomu sygnału (np. napięcia) w taki sposób, aby na wyjściu otrzymać "ten sam" przebieg co na wejściu, lecz o większej amplitudzie (lub mocy), ewentualnie z określonym przesunięciem fazy. W typowych schematach wzmacniaczy spotyka się element aktywny (np. wzmacniacz operacyjny lub tranzystor) oraz ujemne sprzężenie zwrotne, które stabilizuje pracę i ustala wzmocnienie.

Odpowiedź "generator" jest myląca, bo generator ma za zadanie wytwarzać przebieg (oscylacje) bez wymuszenia z zewnątrz. Kluczowym wyróżnikiem generatora jest zwykle dodatnie sprzężenie zwrotne oraz sieć określająca warunki powstania drgań (np. selektywna sieć RC/LC albo układ z histerezą). Jeśli na schemacie nie wynika jednoznacznie mechanizm podtrzymywania oscylacji, to nie jest to typowy generator.

Odpowiedź "filtr aktywny" może kusić, ponieważ filtry aktywne również używają wzmacniaczy operacyjnych i sprzężenia. Różnica polega na tym, że filtr aktywny jest projektowany przede wszystkim do selekcji częstotliwości (tłumienia jednych pasm i przepuszczania innych). W filtrze zwykle rozpoznaje się charakterystyczne sieci RC w konfiguracjach wyznaczających częstotliwość graniczną i dobroć, a funkcja "wzmocnienie" jest podporządkowana kształtowaniu charakterystyki częstotliwościowej.

Odpowiedź "sterowany zasilacz" dotyczy układów zasilania (często z elementami mocy, przetwornicą, prostownikiem, stabilizacją, sprzężeniem przez układ regulacji). Zasilacz sterowany rozpoznaje się po torze mocy i bloku regulacji napięcia/prądu (często z odniesieniem, pomiarem wyjścia i elementem wykonawczym). Taki układ nie jest typowym torem przetwarzania małosygnałowego.

W zadaniach egzaminacyjnych najpewniejsza metoda to odczytanie funkcji fragmentu schematu: czy układ ma wejście sygnałowe i wyjście o większej amplitudzie (wzmacniacz), czy sam wytwarza przebieg (generator), czy kształtuje pasmo (filtr), czy dostarcza energię i ją stabilizuje (zasilacz).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wzmacniacz wzmacnia sygnał wejściowy i zwykle ma ujemne sprzężenie zwrotne, które ustala stabilne wzmocnienie. Generator ma za zadanie sam wytworzyć oscylacje, dlatego typowo wykorzystuje dodatnie sprzężenie i elementy wyznaczające częstotliwość drgań (RC/LC lub histereza).
Filtr aktywny poznasz po tym, że układ (często z wzmacniaczem operacyjnym) ma elementy RC dobrane tak, aby tworzyć charakterystykę częstotliwościową (np. dolno-, górno-, pasmowo- lub zaporową). Kluczowe jest pasmo i częstotliwości graniczne, nie samo "wzmocnienie".
Zasilacz sterowany pracuje w torze energetycznym: dostarcza moc i stabilizuje napięcie/prąd. Zwykle ma blok regulacji (pomiar wyjścia, element sterujący, odniesienie), często elementy mocy i filtrację tętnień. Wzmacniacz jest układem przetwarzania sygnału o znacznie mniejszych mocach.
Najczęściej jest to symbol trójkąta z wejściami oznaczanymi jako "+" i "−" oraz wyjściem. Dodatkową wskazówką jest sieć rezystorów/kondensatorów w sprzężeniu zwrotnym, która ustala wzmocnienie lub charakterystykę. W praktyce warto szukać toru: wejście → element aktywny → wyjście.
Nie zawsze. Generatory mogą być LC, RC (np. mostek Wiena) albo relaksacyjne (z komparatorem i histerezą). Wspólna cecha to mechanizm podtrzymywania drgań: dodatnie sprzężenie i warunek, by w pętli sprzężenia uzyskać odpowiednie wzmocnienie i fazę dla danej częstotliwości.
Gdy filtr jest zbudowany na wzmacniaczu operacyjnym i ma niewiele elementów, może przypominać klasyczny wzmacniacz. Różnicę daje cel użycia elementów RC: w filtrze te elementy definiują częstotliwości graniczne i kształt pasma. We wzmacniaczu rezystory częściej służą głównie do ustawienia stałego wzmocnienia.
Najczęstsze pułapki to: wybór po "pierwszym skojarzeniu", nieuwzględnianie znaku sprzężenia zwrotnego (dodatnie vs ujemne), mylenie układów selektywnych (filtry) z układami wzmacniającymi oraz traktowanie zasilacza jak toru sygnałowego. Pomaga zawsze odpowiedzieć sobie: jaka jest funkcja wejścia i wyjścia?
Ćwicz rozpoznawanie podstawowych konfiguracji: nieodwracającej, odwracającej, bufora, sumatora, wzmacniacza różnicowego. Ucz się też roli sprzężenia zwrotnego i typowych wartości elementów w torach sygnałowych. Dobrą metodą jest rysowanie bloków funkcjonalnych na bazie schematu ideowego.
Sprzężenie zwrotne ujemne polega na podaniu części sygnału wyjściowego na wejście w taki sposób, by zmniejszać błąd między sygnałem zadanym a rzeczywistym. Dzięki temu wzmacniacz ma stabilne, przewidywalne wzmocnienie, mniejsze zniekształcenia i lepszą odporność na zmiany parametrów elementów.
Wzmacniacze spotyka się m.in. w torach audio, przedwzmacniaczach mikrofonowych, układach czujników (np. wzmacnianie sygnałów z tensometrów), torach pomiarowych oraz w układach kondycjonowania sygnału przed przetwornikiem ADC. Umiejętność rozpoznania ich na schemacie ułatwia montaż i diagnostykę.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 42% zdających egzamin. trudne

Eksperci podkreślają: "Wzmacniacz to układ, którego podstawową funkcją jest zwiększenie amplitudy (napięcia/prądu) sygnału bez celowego wytwarzania nowych drgań."

Źródła:

  • Horowitz, Hill, "The Art of Electronics", 3rd edition, Cambridge University Press, 2015, rozdziały o wzmacniaczach i sprzężeniu zwrotnym
  • Sedra, Smith, "Microelectronic Circuits", 7th edition, Oxford University Press, 2014, rozdziały o wzmacniaczach, sprzężeniu zwrotnym i generatorach
  • Texas Instruments, "Op Amps for Everyone" (dokument PDF / handbook), rozdziały: feedback i podstawowe konfiguracje wzmacniaczy operacyjnych, https://www.ti.com/lit/slod006 (dostęp: 2026-03-04)

Materiały:

  • Podręcznik z podstaw elektroniki analogowej (wzmacniacze, sprzężenie zwrotne, filtry)
  • Notatki/opracowania do rozpoznawania typowych schematów aplikacyjnych wzmacniaczy operacyjnych
  • Karty katalogowe i noty aplikacyjne wzmacniaczy operacyjnych (przykłady układów)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego