W generatorze sinusoidalnym z wzmacniaczem operacyjnym kluczowe jest spełnienie warunku wzbudzenia drgań (kryterium Barkhausena): w pętli sprzężenia zwrotnego musi zostać zapewnione odpowiednie wzmocnienie oraz przesunięcie fazowe (sumarycznie 0°/360°) dla częstotliwości oscylacji. W praktyce, dla wzmacniaczy operacyjnych najczęściej realizuje się to przez zastosowanie sieci RC.
Dlaczego poprawna odpowiedź to "Rezystory i kondensatory"?
W typowych generatorach z op-ampem (np. generator mostkowy Wiena oraz generator przesuwnikowy fazowy) to właśnie elementy R i C tworzą częstotliwościowo zależne sprzężenie zwrotne. Kondensatory wprowadzają zależność fazy i amplitudy od częstotliwości, a rezystory razem z nimi ustalają stałą czasową RC oraz poziom wzmocnienia wymagany do podtrzymania oscylacji. W generatorze Wiena częstotliwość jest wprost powiązana z iloczynem RC, a warunek wzmocnienia musi być dobrany tak, aby drgania nie zanikały i nie narastały nadmiernie.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- Dioda i rezystor – taka para nie tworzy selektywnej sieci częstotliwościowej potrzebnej do uzyskania czystej sinusoidy. Dioda może występować pomocniczo (np. do stabilizacji amplitudy), ale nie zastępuje podstawowego układu częstotliwościowego.
- Kondensator i cewka – to elementy typowe dla generatorów LC (np. radiowych), które częściej buduje się z tranzystorami. W kontekście generatora z op-ampem standardowo oczekuje się rozwiązania RC, szczególnie w niskich i średnich częstotliwościach.
- Tranzystor i dioda – taki zestaw może tworzyć elementy wzmacniające lub nieliniowe, ale w generatorze sinusoidalnym z op-ampem podstawą jest sieć sprzężenia zwrotnego, a nie dodatkowy tranzystor. Bez członu RC nie ma jednoznacznego mechanizmu ustalania częstotliwości sinusoidy.
Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się "wzmacniacz operacyjny" i "generator sinusoidalny", najczęściej chodzi o topologie RC (Wien, przesuwnik fazowy). LC wybieraj przede wszystkim wtedy, gdy kontekst dotyczy generatorów wysokiej częstotliwości z elementem aktywnym typu tranzystor.
