KWALIFIKACJA ELM5 - TEST WIEDZY NR 4

PYTANIE NR 3.
Rozważ poniższą tabelę, przedstawiającą charakterystykę stabilizatora napięcia:
Napięcie wejściowe (V)Napięcie wyjściowe (V)
75
95
125
155
Jakiego typu stabilizator napięcia jest to?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Z tabeli wynika, że napięcie wyjściowe utrzymuje stałą wartość 5 V mimo zmian napięcia wejściowego (7–15 V). To typowe zachowanie stabilizatora liniowego o stałym napięciu wyjściowym, który "zrzuca" nadmiar napięcia na element regulacyjny, aby utrzymać Uwy na poziomie nominalnym.
Dlatego poprawne jest: stabilizator liniowy.

Pełne wyjaśnienie:

W tabeli napięcie wyjściowe ma stałą wartość 5 V dla kilku różnych wartości napięcia wejściowego (7 V, 9 V, 12 V, 15 V). Taki zapis opisuje działanie stabilizatora, którego zadaniem jest utrzymanie stałego napięcia na wyjściu mimo zmian napięcia zasilającego. W praktyce w elektronice bardzo często spotyka się stabilizatory liniowe o stałym napięciu, np. 5 V (rodzina 78xx).

Dlaczego odpowiedź "Stabilizator liniowy." pasuje do danych? Stabilizator liniowy reguluje napięcie w sposób ciągły, tak aby na wyjściu utrzymać wartość zadaną. Gdy napięcie wejściowe rośnie, układ nie zwiększa napięcia wyjściowego, tylko utrzymuje je na poziomie nominalnym, a różnica napięć (Uwe − Uwy) jest tracona w postaci ciepła w elemencie regulacyjnym. Tabela dokładnie to pokazuje: niezależnie od Uwe w podanym zakresie, Uwy pozostaje równe 5 V.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "Stabilizator zmienny." sugeruje stabilizator z regulowanym (nastawnym) napięciem wyjściowym. Gdyby był "zmienny" w sensie regulowany, w danych należałoby oczekiwać informacji o nastawie (np. zakres regulacji lub inna wartość Uwy w zależności od ustawienia). W tabeli Uwy jest stałe, a nie zmieniane.
  • "Stabilizator impulsowy." to określenie stabilizatora pracującego w trybie przełączającym (z przetwornicą). Sama informacja, że Uwy=5 V przy różnych Uwe, nie opisuje jednoznacznie sposobu realizacji, ale w kontekście typowych zadań szkolnych i podstawowych charakterystyk najczęściej identyfikuje się tu stabilizator liniowy o stałym napięciu. Stabilizator impulsowy kojarzy się raczej z przetwornicą (buck/boost) i do jego rozpoznania zwykle podaje się dodatkowe cechy (sprawność, tętnienia, obecność elementów indukcyjnych, możliwość Uwy > Uwe itd.).
  • "Stabilizator zasilania." nie jest precyzyjną nazwą typu stabilizatora; to raczej ogólne, potoczne określenie bloku zasilania. W zadaniu wymagany jest konkretny typ (liniowy/impulsowy/regulowany).

Wskazówka egzaminacyjna: jeżeli w danych widzisz, że Uwy pozostaje stałe (np. 5 V) dla kilku Uwe, a brak jest informacji o przetwarzaniu energii (cewka, PWM, sprawność), to najczęściej chodzi o klasyczny stabilizator liniowy stałonapięciowy stosowany do zasilania elektroniki cyfrowej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Stabilizator liniowy to układ, który utrzymuje prawie stałe napięcie wyjściowe, sterując elementem regulacyjnym w trybie ciągłym. Gdy napięcie wejściowe rośnie, stabilizator nie podnosi Uwy, tylko "zrzuca" nadmiar napięcia jako ciepło. Jest prosty w użyciu, ale bywa mniej sprawny.
Ponieważ stabilizator pracuje w trybie regulacji i koryguje swoje przewodzenie tak, aby Uwy utrzymać na poziomie nominalnym 5 V. Zmiany Uwe w pewnym zakresie nie wpływają wtedy na Uwy. To właśnie podstawowa cecha stabilizatorów stałonapięciowych.
Najczęściej zasila się nim mikrokontrolery, układy logiczne, czujniki i moduły komunikacyjne wymagające 5 V. Stabilizator 5 V bywa też używany jako napięcie odniesienia dla części układu lub do zasilania peryferiów. W praktyce ważne jest też poprawne filtrowanie kondensatorami.
Tak, stabilizator impulsowy (przetwornica) również może utrzymywać stałe 5 V. Do rozróżnienia typu zwykle potrzebujesz dodatkowych informacji: topologii (buck/boost), obecności cewki, sposobu sterowania (PWM) lub cech takich jak sprawność i tętnienia. Sama tabela Uwe/Uwy nie zawsze wystarcza.
Stabilizator liniowy zwykle ma prostszy układ aplikacyjny i często nie wymaga cewki; nadmiar energii zamienia w ciepło, więc może się mocno nagrzewać. Stabilizator impulsowy zwykle ma cewkę/dławik, diodę lub tranzystory przełączające i pracuje z wysoką sprawnością, ale generuje większe tętnienia.
Typowe błędy to: uznanie, że "stałe Uwy" zawsze oznacza stabilizator impulsowy (bo jest popularny), pomylenie stabilizatora "regulowanego" z tym, że Uwy ma się zmieniać samoczynnie, oraz ignorowanie kontekstu zadania. Warto czytać, co dokładnie pokazuje tabela.
Dla wielu klasycznych stabilizatorów liniowych wymagane jest, aby napięcie wejściowe było wyższe od wyjściowego (pewien zapas napięcia). Wtedy układ ma "z czego" regulować i utrzymać stałe Uwy. Gdy Uwe spadnie zbyt nisko, stabilizacja może przestać działać.
Gdy prąd obciążenia jest niewielki, zależy Ci na prostocie, niskich zakłóceniach i szybkim uruchomieniu, stabilizator liniowy bywa wygodniejszy. W układach pomiarowych i audio często ceni się mniejsze zakłócenia. Przy dużych prądach i dużej różnicy napięć zwykle wygrywa impulsowy.
Najczęściej stosuje się kondensatory na wejściu i wyjściu (filtracja i stabilność pracy), czasem diodę zabezpieczającą przed odwrotną polaryzacją lub rozładowaniem kondensatora wyjściowego do wejścia. W praktyce wartości i typ kondensatorów dobiera się z karty katalogowej konkretnego stabilizatora.
Ćwicz rozpoznawanie: kiedy Uwy jest stałe, kiedy układ obniża/podwyższa napięcie, jakie są cechy liniowych i impulsowych oraz jakie elementy występują w aplikacjach. Warto czytać karty katalogowe prostych stabilizatorów 5 V i rozumieć pojęcia: Uwe, Uwy, tętnienia i straty mocy.
info

Statystycznie 64% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Z tabeli wynika, że napięcie wyjściowe utrzymuje stałą wartość 5 V mimo zmian napięcia wejściowego (7–15 V)."

Źródła:

  • Texas Instruments, "LM7805 5-V Positive Voltage Regulator", datasheet (PDF), sekcje: Description / Features / Typical Application. URL: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm7805.pdf (dostęp: 2026-02-27)
  • onsemi, "MC7805 / MC78xx Series Positive Voltage Regulators", datasheet (PDF), sekcje: Description / Typical Applications. URL: https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mc7800-d.pdf (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia (EN), "Linear regulator", opis zasady działania i straty mocy. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Linear_regulator (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Karty katalogowe stabilizatorów 5 V (np. rodzina 78xx) i sekcje "Description" oraz "Typical Application"
  • Podręczniki podstaw elektroniki: rozdziały o stabilizatorach liniowych i impulsowych
  • Noty aplikacyjne producentów dotyczące zasilania układów cyfrowych (5 V) oraz filtracji wejścia/wyjścia

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego