KWALIFIKACJA ELE2 - TEST WIEDZY NR 4

PYTANIE NR 3.
Analizujesz schemat układu elektronicznego z tranzystorem NPN. Baza tranzystora jest połączona z rezystorem, a emiter z masą. Wskazówka: w tranzystorze NPN prąd płynie od kolektora do emitera. Określ, jaka jest funkcja tego układu.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Tranzystor NPN z emiterem połączonym z masą i sterowaniem prądem bazy przez rezystor typowo pracuje jako stopień ze wspólnym emiterem.
Taki układ pozwala małym sygnałem/prądem bazy sterować większym prądem kolektora, co jest podstawą działania wzmacniacza.

Pełne wyjaśnienie:

W typowym układzie z tranzystorem bipolarnym NPN, gdy emiter jest połączony z masą, a baza jest sterowana przez rezystor, najczęściej rozpatruje się konfigurację wspólnego emitera. W tej konfiguracji niewielka zmiana prądu bazy powoduje istotną zmianę prądu kolektora (a więc i napięcia na obciążeniu w kolektorze, jeśli jest zastosowane). To właśnie stanowi mechanizm wzmacniania sygnału.

Odpowiedź "Jest to układ wzmacniający" pasuje do roli tranzystora jako elementu aktywnego: baza steruje przewodzeniem złącza baza–emiter, a to z kolei wpływa na prąd kolektor–emiter. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie wzmocnienia prądowego, a w praktycznych układach także wzmocnienia napięciowego (zależnie od obciążenia w obwodzie kolektora).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie są najlepsze w tym opisie?

  • "Jest to układ oscylacyjny" – do generacji drgań zwykle potrzebne jest sprzężenie zwrotne oraz elementy częstotliwościowe (np. RC/LC/kwarc). Sam opis połączeń bazy i emitera nie wskazuje na warunki oscylacji.
  • "Jest to układ prostujący" – prostowanie jest typowo realizowane przez diody lub mostki, ewentualnie tranzystory w specjalnych konfiguracjach synchronicznych. W samym opisie nie ma cech charakterystycznych prostownika (np. wejścia AC i elementu jednokierunkowego w torze sygnału).
  • "Jest to układ regulujący napięcie" – stabilizacja/regulacja napięcia wymaga zwykle układu odniesienia, elementu pomiaru napięcia wyjściowego i pętli regulacji. Sam tranzystor z rezystorem w bazie nie przesądza o funkcji regulatora.

W praktyce warto zapamiętać: układ NPN z emiterem do masy jest bardzo częstą bazą do budowy stopni wzmacniających i kluczujących. O ostatecznej funkcji decyduje jednak komplet połączeń, zwłaszcza to, co znajduje się w obwodzie kolektora i czy występuje sprzężenie zwrotne.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Tranzystor NPN to tranzystor bipolarny, w którym przewodzenie jest sterowane prądem bazy. Ma trzy wyprowadzenia: baza (sterowanie), kolektor (obwód wyjściowy) i emiter (zwykle punkt odniesienia, często masa). Układ z emiterem do masy jest bardzo popularny w praktyce.
We wspólnym emiterze emiter jest wspólnym punktem dla wejścia i wyjścia (często jest nim masa). Mała zmiana prądu/napięcia na bazie powoduje większą zmianę prądu kolektora, co przy obciążeniu w kolektorze daje zmianę napięcia wyjściowego. To podstawowy mechanizm wzmacniania sygnałów.
Rezystor w bazie ogranicza prąd bazy i pomaga ustalić polaryzację tranzystora. Bez niego łatwo doprowadzić do zbyt dużego prądu bazy (przeciążenia źródła sterującego lub tranzystora). W praktyce rezystor bazy jest jednym z podstawowych elementów poprawnego sterowania tranzystorem.
To uproszczony opis umownego kierunku prądu w torze kolektor–emiter, gdy tranzystor przewodzi. W stanie przewodzenia prąd kolektora zależy od sterowania bazą (w trybie aktywnym) lub jest ograniczany obciążeniem (w nasyceniu). Ta zależność umożliwia użycie tranzystora jako wzmacniacza lub klucza.
Wzmacniacz zwykle pracuje w zakresie aktywnym i ma ustawioną polaryzację oraz obciążenie tak, aby sygnał zmieniał się "płynnie" (analogowo). Klucz tranzystorowy jest projektowany do pracy w odcięciu i nasyceniu (ON/OFF). Na schemacie wskazówką są połączenia kolektora, rodzaj obciążenia i sposób sterowania bazą.
Zwykle nie. Generator drgań wymaga spełnienia warunków oscylacji, co najczęściej oznacza obecność sprzężenia zwrotnego i elementów częstotliwościowych (RC, LC lub rezonator). Tranzystor może być elementem aktywnym generatora, ale sam opis bazy z rezystorem i emitera do masy nie przesądza o oscylacjach.
Prostownik zamienia prąd/napięcie przemienne na jednokierunkowe i najczęściej opiera się o diody lub mostek Graetza. Tranzystory mogą brać udział w prostowaniu synchronicznym, ale wymaga to dodatkowego sterowania. W typowych zadaniach egzaminacyjnych "prostownik" rozpoznaje się po diodach i wejściu AC, nie po samym NPN.
Może być elementem wykonawczym regulatora (np. tranzystor szeregowy), ale potrzebuje wtedy układu porównującego napięcie wyjściowe z odniesieniem oraz pętli sprzężenia zwrotnego. Sama informacja o emiterze do masy i rezystorze w bazie jest niewystarczająca, by jednoznacznie nazwać układ stabilizatorem/regulatorem.
Najczęściej myli się funkcje przez skojarzenia: "tranzystor = regulator" albo "element półprzewodnikowy = prostownik". Drugi błąd to ignorowanie obwodu kolektora i sprzężenia zwrotnego, które zwykle przesądzają o roli układu. Warto analizować: gdzie jest wejście, gdzie wyjście i jakie są elementy w pętli.
Skup się na rozpoznawaniu trzech podstawowych konfiguracji (wspólny emiter, kolektor, baza) i na tym, co oznacza praca w odcięciu, aktywna i w nasyceniu. Ćwicz czytanie prostych schematów: rezystor bazy, obciążenie kolektora, punkt masy. Pomaga też rozwiązywanie zadań z identyfikacją funkcji układu.
info

Statystycznie 43% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Źródła:

  • Wikipedia: "Tranzystor bipolarny" (sekcje o zasadzie działania i prądach złącz) https://pl.wikipedia.org/wiki/Tranzystor_bipolarny - dostęp 2026-03-02
  • Wikipedia: "Wzmacniacz ze wspólnym emiterem" https://en.wikipedia.org/wiki/Common_emitter - dostęp 2026-03-02
  • All About Circuits: "BJT Common Emitter Amplifier" https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-4/common-emitter-amplifier/ - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Podręcznik podstaw elektroniki: tranzystory bipolarne i konfiguracje pracy
  • Kursy online z podstaw analogowej elektroniki (wzmacniacze tranzystorowe)
  • Notatki/ściągi: porównanie konfiguracji WE/WB/WK oraz typowe zastosowania

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego