KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 29.
W przedstawionym układzie D1 = D2, RC1 = RC2, RB1 = RB2, C1 = C2, T1 = T2. Po podłączeniu napięcia świeci światłem przerywanym wyłącznie dioda D1. Może to oznaczać, że
Ilustracja przedstawia schemat ideowy układu elektronicznego, będącego symetrycznym multiwibratorem astabilnym.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W symetrycznym multiwibratorze astabilnym diody LED w obwodach kolektorów zwykle migają naprzemiennie.
Jeśli miga tylko D1, a oscylacje nadal trwają, druga gałąź ma ciągłość, ale LED nie świeci. Zwarcie D2 daje taki efekt: obwód kolektora pozostaje zamknięty, lecz D2 nie emituje światła.

Pełne wyjaśnienie:

Układ jest symetrycznym multiwibratorem astabilnym z dwoma tranzystorami NPN i sprzężeniem krzyżowym przez kondensatory. W poprawnej pracy tranzystory przełączają się naprzemiennie: gdy jeden jest w stanie przewodzenia (nasycenia), drugi jest odcięty. Skutkiem tego w gałęziach kolektorowych prądy również pojawiają się na przemian, więc D1 i D2 powinny migać naprzemiennie.

Jeżeli po włączeniu zasilania miga wyłącznie D1, to znaczy, że układ nadal wykonuje cykliczne przełączanie, ale gałąź z D2 nie daje emisji światła. Kluczowe jest rozróżnienie dwóch typowych uszkodzeń LED:

  • Zwarcie diody (praktycznie "przewód"): dioda nie świeci, ale gałąź kolektora nadal jest elektrycznie ciągła, więc warunki pracy multiwibratora mogą pozostać zbliżone do normalnych i przełączanie dalej zachodzi.
  • Przerwa diody: obwód kolektora może zostać przerwany, co często silnie zaburza pracę, a nawet może zatrzymać drgania (zależy od szczegółów obciążenia i polaryzacji).

Dlatego odpowiedź "dioda D2 jest zwarta." pasuje do obserwacji: D1 nadal miga, a D2 nie emituje światła mimo zachowania pracy generatora.

Pozostałe odpowiedzi są nieadekwatne:

  • "napięcie zasilania jest za duże" oraz "napięcie zasilania jest za małe" zwykle wpływają na cały układ (zmiana amplitud, prądów, możliwość zatrzymania drgań), a nie selektywnie na jedną diodę przy prawidłowym miganiu drugiej.
  • "dioda D1 jest zwarta" byłoby spójne z sytuacją odwrotną: wtedy to D1 nie świeciłaby, a obserwowany efekt dotyczyłby głównie drugiej diody.

W praktyce serwisowej warto potwierdzić diagnozę pomiarem napięć na kolektorach (np. oscyloskopem): obecność przebiegów przełączających oznacza, że generator pracuje, a brak świecenia jednej LED wskazuje na jej uszkodzenie (często zwarcie).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Multiwibrator astabilny to generator, który sam wytwarza przebieg prostokątny (bez stanu stabilnego). Dwa tranzystory przełączają się naprzemiennie dzięki sprzężeniu przez kondensatory, a na wyjściu (np. na kolektorach) pojawiają się okresowe zmiany napięcia użyteczne do migania LED, taktowania lub testów.
Najprościej po objawach: w symetrycznym układzie diody LED powinny migać na przemian. Gdy jedna LED miga, to zwykle oznacza, że przełączanie nadal zachodzi. Pewniej sprawdzisz to pomiarem oscyloskopem napięć na kolektorach: powinny być przebiegi prostokątne przesunięte w fazie.
Zwarcie LED oznacza bardzo małą rezystancję między jej wyprowadzeniami, więc nie ma na niej typowego spadku napięcia potrzebnego do emisji światła. Jednocześnie gałąź prądowa pozostaje ciągła, więc tranzystor nadal może zmieniać prąd kolektora i układ może dalej przełączać się cyklicznie.
W układzie symetrycznym normalnie migają obie diody naprzemiennie. Jeśli miga tylko D1, to znaczy, że druga gałąź nie daje emisji światła, ale oscylacje nadal występują. Typowa diagnoza to zwarcie diody w drugiej gałęzi (D2): obwód jest "zamknięty", lecz LED nie świeci.
Zbyt małe napięcie zwykle osłabia pracę całego układu: może zmniejszyć prądy, amplitudy i doprowadzić do zaniku oscylacji lub bardzo słabego świecenia obu LED. Samo w sobie rzadko daje stabilny objaw "miga tylko jedna LED", jeśli elementy są symetryczne i nie ma uszkodzenia w jednej gałęzi.
Zbyt duże napięcie częściej powoduje wzrost prądów, silniejsze świecenie, przegrzewanie lub uszkodzenia elementów, a nie selektywne "zgaśnięcie" jednej LED przy miganiu drugiej. Jeśli jedna LED nie świeci, a układ nadal przełącza się, bardziej prawdopodobne jest uszkodzenie tej konkretnej diody (np. zwarcie).
Wstępnie po objawach w układzie: przy zwarciu LED często przestaje świecić, ale reszta obwodu nadal może działać (ciągłość gałęzi). Przy przerwie gałąź jest otwarta, co może mocno zaburzać pracę i zatrzymać przełączanie. Najpewniej: pomiar multimetrem (test diody/rezystancji) po odłączeniu zasilania.
Typowo mierzysz napięcia na kolektorach T1 i T2 względem masy. Przy poprawnych oscylacjach zobaczysz przebiegi prostokątne o podobnych amplitudach i częstotliwości, przesunięte w fazie (gdy jeden kolektor jest "wysoko", drugi jest "nisko"). To potwierdza, że generator pracuje mimo problemu z LED.
Kondensatory realizują sprzężenie krzyżowe między kolektorem jednego tranzystora a bazą drugiego. Ładując i rozładowując się przez rezystory bazowe, wymuszają chwilowe zmiany polaryzacji baz, co inicjuje przełączanie stanów. Od wartości C oraz rezystancji w torze zależy czas ładowania, a więc częstotliwość migania.
Ćwicz analizę stanów: który tranzystor przewodzi, co dzieje się na kolektorze, jak to wpływa na drugi tranzystor przez kondensator. Ucz się typowych usterek (zwarcie/przerwa LED, rezystora, kondensatora) i ich objawów. Pomaga rysowanie dwóch faz pracy oraz kojarzenie LED z prądem kolektora.
info

Około 44% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "W symetrycznym multiwibratorze astabilnym diody LED w obwodach kolektorów zwykle migają naprzemiennie.Jeśli miga tylko D1, a oscylacje nadal trwają, druga gałąź ma ciągłość, ale LED nie świeci."

Materiały:

  • podstawy elektroniki analogowej: generatory RC i multiwibratory
  • materiały dydaktyczne o diagnostyce tranzystorowych układów przełączających
  • ćwiczenia laboratoryjne: obserwacja przebiegów prostokątnych na kolektorach w multiwibratorze

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego