Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2023



PYTANIE NR 4.
Układ, którego napięcie wyjściowe zależy od wyniku porównania dwóch napięć wejściowych, to
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Opis dotyczy komparatora: układu, którego wyjście zależy od wyniku porównania dwóch napięć na wejściach (np. czy U+ jest większe od U−). Sumator dodaje sygnały, a układy całkujący i różniczkujący realizują odpowiednio całkowanie lub różniczkowanie w czasie.

Pełne wyjaśnienie:

Komparator to układ porównujący dwa napięcia wejściowe i zmieniający stan/napięcie wyjściowe zależnie od tego, które z napięć jest większe. W najprostszym ujęciu komparator odpowiada na pytanie: czy napięcie na wejściu nieodwracającym jest większe niż na odwracającym (lub odwrotnie). Dlatego napięcie wyjściowe (często przyjmujące dwa poziomy: niski/wysoki) wynika bezpośrednio z rezultatu porównania.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Sumator (układ sumujący) nie porównuje, tylko tworzy na wyjściu kombinację (sumę ważoną) sygnałów wejściowych. Wynik na wyjściu zależy od wartości obu wejść, ale nie w sensie "kto większy", tylko "ile wynosi suma/kompozycja".
  • Układ całkujący realizuje całkowanie sygnału w czasie: wyjście zależy od przebiegu wejściowego w pewnym przedziale czasu (akumulacja). To inny mechanizm niż natychmiastowe porównanie dwóch napięć.
  • Układ różniczkujący realizuje różniczkowanie: wyjście zależy od szybkości zmian sygnału wejściowego (pochodnej w czasie), a nie od porównania dwóch niezależnych napięć na wejściach.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się sformułowanie "wynik porównania dwóch napięć", najczęściej chodzi o komparator (czasem z histerezą jako przerzutnik Schmitta, ale to nadal rodzaj układu porównującego).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co to jest komparator napięcia w elektronice?
Komparator to układ, który porównuje dwa napięcia na wejściach i ustawia wyjście w jeden z dwóch stanów zależnie od tego, które napięcie jest większe. Stosuje się go m.in. do detekcji progów i zamiany sygnału analogowego na dwustanowy.
Jak działa komparator z dwoma wejściami?
Komparator ocenia relację między napięciami: gdy jedno wejście jest wyższe od drugiego, wyjście przełącza się na stan wysoki (lub niski, zależnie od konfiguracji). Nie "sumuje" sygnałów, tylko podejmuje decyzję progową: większe/mniejsze.
Dlaczego sumator to nie to samo co komparator?
Sumator tworzy na wyjściu sumę (często ważoną) sygnałów wejściowych, więc wynik jest "analogowy" i zależy od obu wartości jednocześnie. Komparator natomiast daje wynik zależny od porównania (kto większy), często jako dwa poziomy.
Co oznacza, że napięcie wyjściowe zależy od porównania wejść?
Oznacza to, że układ nie wylicza sumy ani całki, tylko sprawdza, czy napięcie na jednym wejściu przekracza napięcie na drugim. Wynikiem jest przełączenie wyjścia na określony poziom, typowe dla komparatorów i układów progowych.
Kiedy w praktyce używa się komparatora?
Komparator stosuje się np. do alarmu podnapięciowego/nadnapięciowego, wykrywania przekroczenia progu w czujnikach, tworzenia sygnałów logicznych z analogowych oraz w generatorach PWM, gdzie porównuje się rampę z napięciem sterującym.
Jakie są typowe błędy na egzaminie przy pytaniach o komparator?
Częsty błąd to skojarzenie "dwa wejścia" z sumatorem albo odjęciem. Inny błąd to mylenie z całkowaniem/różniczkowaniem, bo te układy też bywają realizowane na wzmacniaczu operacyjnym. Kluczowe słowo w treści to "porównanie".
Czy komparator zawsze jest zbudowany na wzmacniaczu operacyjnym?
Nie. Komparator może być osobnym układem scalonym zaprojektowanym stricte do porównywania, ale bywa też realizowany na wzmacniaczu operacyjnym w prostych zastosowaniach. Funkcyjnie w obu przypadkach chodzi o to samo: decyzję na podstawie porównania napięć.
Jak odróżnić układ całkujący od komparatora po opisie?
Jeśli opis mówi o porównaniu dwóch napięć i przełączaniu wyjścia, to komparator. Jeśli opis dotyczy zależności od czasu i "akumulowania" sygnału (wyjście rośnie/maleje zależnie od historii wejścia), to całkownik. Słowa-klucze to "porównanie" vs "całkowanie w czasie".
Jak odróżnić układ różniczkujący od komparatora?
Układ różniczkujący reaguje na szybkość zmian sygnału (pochodną), więc przy stałym napięciu na wejściu zwykle daje wynik bliski zeru. Komparator reaguje na wartość napięcia względem drugiego wejścia i przełącza wyjście przy przekroczeniu progu.
Jak przygotować się do pytań o konfiguracje wzmacniacza operacyjnego?
Warto uczyć się mapowania: porównanie → komparator, dodawanie → sumator, akumulacja w czasie → całkownik, reakcja na zmianę → różniczkujący. Pomaga też rozwiązywanie krótkich testów definicyjnych i analiza typowych zastosowań.
info

Około 62% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "Opis dotyczy komparatora: układu, którego wyjście zależy od wyniku porównania dwóch napięć na wejściach (np. czy U+ jest większe od U−)."

Źródła:

  • Paul Horowitz, Winfield Hill, "The Art of Electronics" (3rd edition), rozdział dotyczący komparatorów i porównywania sygnałów (comparator circuits), Cambridge University Press, 2015.
  • Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith, "Microelectronic Circuits" (7th edition), część o zastosowaniach wzmacniaczy operacyjnych i komparatorach, Oxford University Press, 2014.
  • Texas Instruments, "Comparator Basics" (material edukacyjny / application note), https://www.ti.com/document-viewer/lit/html/SSZT104 (dostęp: 2026-02-18).

Materiały:

  • Podręcznik podstaw elektroniki analogowej (wzmacniacz operacyjny i jego zastosowania)
  • Noty katalogowe komparatorów oraz wzmacniaczy operacyjnych (sekcje: zastosowania, charakterystyki)
  • Zadania powtórzeniowe z rozpoznawania konfiguracji WO po opisie działania
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego