KWALIFIKACJA ELM2 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 31.
Analogowy oscyloskop jednokanałowy umożliwia pomiar
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Analogowy oscyloskop jednokanałowy służy przede wszystkim do obserwacji przebiegów w dziedzinie czasu, więc pozwala wyznaczać parametry czasowe impulsów, takie jak czasy narastania i opadania. Pozostałe odpowiedzi dotyczą pomiarów statystycznych lub widmowych albo wymagają porównania dwóch sygnałów jednocześnie.

Pełne wyjaśnienie:

Oscyloskop analogowy jednokanałowy jest przyrządem do wizualizacji napięcia w funkcji czasu. Z tego powodu naturalnie nadaje się do pomiarów parametrów czasowych przebiegów, szczególnie sygnałów impulsowych.

Odpowiedź "czasów narastania i opadania impulsów" jest właściwa, ponieważ czasy narastania (zbocze dodatnie) i opadania (zbocze ujemne) odczytuje się z ekranu na podstawie skali czasu (podziałki poziomej) i poziomów odniesienia (np. 10–90% amplitudy). To jest typowy, klasyczny pomiar oscyloskopowy wykonywany nawet prostym, jednokanałowym sprzętem.

Pozostałe propozycje odnoszą się do wielkości, których jednokanałowy oscyloskop analogowy zwykle nie mierzy bezpośrednio:

  • "bitowa stopa błędów" (BER) dotyczy transmisji danych i wymaga zliczania błędów w długiej sekwencji bitów względem wzorca, czyli przyrządów/układów testowych do analizy cyfrowej, a nie samego podglądu analogowego przebiegu.
  • "współczynnik zniekształceń nieliniowych" (np. THD) wymaga analizy składowych harmonicznych, czyli pomiaru w dziedzinie częstotliwości (analizator widma, analizator audio, FFT w oscyloskopach cyfrowych). Klasyczny analog nie wyznacza takiego współczynnika wprost.
  • "przesunięcie fazowe pomiędzy dwoma sygnałami sinusoidalnymi" co do zasady wymaga jednoczesnego odniesienia do dwóch przebiegów (dwa kanały) lub specjalnych trybów/układów porównawczych. Jednokanałowy oscyloskop nie zapewnia standardowo wygodnego, bezpośredniego pomiaru fazy między dwoma sygnałami.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawiają się wielkości wymagające analizy widmowej lub zliczania statystycznego, to zwykle nie są to typowe "podstawowe" pomiary analogowego oscyloskopu. Najpewniej właściwe będą parametry amplitudowo-czasowe obserwowane na ekranie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najczęściej mierzy parametry widoczne w dziedzinie czasu: amplitudę, okres/częstotliwość, czasy narastania i opadania, szerokość impulsu oraz czasy opóźnień względem wyzwalania. To pomiary wykonywane "z ekranu" przy użyciu podziałki i nastaw podstawy czasu.
Czas narastania wyznacza się jako czas przejścia zbocza np. od 10% do 90% amplitudy. Ustaw stabilne wyzwalanie, dobierz skalę czasu, a następnie odczytaj różnicę czasu między punktami 10% i 90% na osi poziomej (działki × czas/działkę).
BER wymaga porównania odebranej sekwencji bitów z sekwencją wzorcową i zliczania błędów w czasie (statystyka). Oscyloskop analogowy pokazuje kształt napięcia, ale nie wykonuje automatycznego dekodowania i zliczania błędów, więc nie wyznacza BER bez dodatkowego sprzętu.
Czas opadania opisuje, jak szybko sygnał przechodzi ze stanu wysokiego do niskiego (np. 90%→10% amplitudy). Jest ważny w elektronice cyfrowej i sterowaniu, bo zbyt wolne opadanie może powodować niepewne przełączanie wejść, większe straty i podatność na zakłócenia.
Bezpośredni pomiar fazy między dwoma sygnałami jest trudny przy jednym kanale, bo do porównania potrzebujesz jednoczesnego odniesienia do obu przebiegów. W praktyce stosuje się oscyloskop dwukanałowy lub inne metody (np. specjalne układy porównawcze), aby uniknąć błędów i niestabilności.
Kluczowe ograniczenie to pasmo toru i szybkość narastania własna oscyloskopu: zbyt małe pasmo "zaokrągla" zbocza i zaniża wynik czasu narastania/opadania. Dodatkowo wpływ mają sonda, pojemność wejściowa oraz sposób uziemienia, które mogą powodować oscylacje i zniekształcenia.
Wyzwalanie (trigger) stabilizuje obraz, czyli sprawia, że przebieg startuje na ekranie od powtarzalnego punktu (np. od zbocza). Bez poprawnego wyzwalania obraz "pływa" i odczyt czasu jest niewiarygodny. Do pomiaru narastania/opadania ustaw właściwy poziom i zbocze wyzwalania.
Sonda obciąża badany układ rezystancją i pojemnością, co może spowolnić zbocza i zmienić kształt impulsu. Sondy 10:1 zwykle mają mniejszą pojemność wejściową niż 1:1, więc mniej "psują" szybkie sygnały. Ważna jest też kompensacja sondy przed pomiarem.
Współczynnik zniekształceń (np. harmoniczne) wynika z zawartości częstotliwości w sygnale, więc wymaga analizy widma. Analogowy oscyloskop pokazuje przebieg w czasie, ale nie rozkłada go na składowe częstotliwości. Do takich pomiarów używa się analizatorów lub oscyloskopów cyfrowych z FFT.
Opanuj podstawy: co mierzy się w dziedzinie czasu (amplituda, okres, czasy zboczy), jak działa wyzwalanie, jak dobiera się sondę i pasmo oraz jakie błędy pomiaru są typowe (obciążenie, uziemienie, zbyt mała podstawa czasu). Ćwicz odczyt z działek i ustawień.
info

Statystycznie 61% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Analogowy oscyloskop jednokanałowy służy przede wszystkim do obserwacji przebiegów w dziedzinie czasu, więc pozwala wyznaczać parametry czasowe impulsów, takie jak czasy narastania i opadania."

Źródła:

  • Tektronix, "Oscilloscope Basics" (Tektronix Primer) – sekcje dot. wyświetlania w dziedzinie czasu oraz pomiaru rise time/fall time, https://www.tek.com/en/documents/primer/oscilloscope-basics (dostęp: 2026-03-01)
  • Keysight Technologies, "Oscilloscope Measurements: Rise Time" – opis definicji i sposobu wyznaczania czasu narastania, https://www.keysight.com/us/en/assets/7018-03149/application-notes/5989-5733.pdf (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (EN), "Oscilloscope" – opis zastosowań i ograniczeń (dziedzina czasu, liczba kanałów), https://en.wikipedia.org/wiki/Oscilloscope (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Instrukcje obsługi oscyloskopów analogowych (działy: pomiary czasu i wyzwalanie)
  • Materiały producentów o pomiarze rise time/fall time i ograniczeniach pasma
  • Podręczniki z zakresu pomiarów elektronicznych (rozdziały o oscyloskopach)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego