KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - CZERWIEC 2008

PYTANIE NR 34.
Charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową wzmacniacza mocy można wyznaczyć wykorzystując generator funkcyjny oraz
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową wyznacza się, zmieniając częstotliwość sygnału z generatora i mierząc amplitudę sygnału na wyjściu wzmacniacza. Do obserwacji i pomiaru amplitudy napięcia w funkcji częstotliwości najbardziej właściwy jest oscyloskop; pozostałe przyrządy nie pokazują przebiegu ani jego amplitudy.

Pełne wyjaśnienie:

Charakterystyka amplitudowo-częstotliwościowa (często utożsamiana z odpowiedzią częstotliwościową) pokazuje, jak zmienia się amplituda sygnału wyjściowego wzmacniacza, gdy zmieniamy częstotliwość sygnału wejściowego. Typowa procedura pomiarowa polega na podaniu z generatora funkcyjnego sinusoidy o stałej amplitudzie, a następnie na zmianie częstotliwości w pewnym zakresie i rejestrowaniu amplitudy na wyjściu.

Do takiego zadania potrzebujesz przyrządu, który pozwala bezpośrednio obserwować przebieg w czasie oraz zmierzyć jego amplitudę (np. wartości międzyszczytowej lub skutecznej, zależnie od metody). Tę rolę spełnia oscyloskop: umożliwia podgląd kształtu sygnału (czy nadal jest sinusoidalny, czy pojawiają się zniekształcenia) oraz pomiar amplitudy dla kolejnych nastaw częstotliwości generatora. Dzięki temu można wyznaczyć pasmo przenoszenia i punkty spadku wzmocnienia.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Omomierz mierzy rezystancję (zwykle przy małym prądzie/napięciu z własnego źródła). Nie służy do pomiaru zależności amplitudy od częstotliwości sygnału wzmacnianego.
  • Amperomierz mierzy prąd w obwodzie. Wprawdzie prąd może się zmieniać z częstotliwością, ale nie jest to typowy i bezpośredni sposób wyznaczania charakterystyki amplitudowej wzmacniacza, a dodatkowo wymagałby dodatkowych założeń i układu pomiarowego.
  • Częstotliwościomierz mierzy samą częstotliwość sygnału. W tym pomiarze częstotliwość jest nastawiana generatorem (jest parametrem wejściowym), natomiast kluczowe jest mierzenie amplitudy na wyjściu — do czego częstotliwościomierz nie jest przeznaczony.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w pytaniu pojawia się "amplituda w funkcji częstotliwości", szukaj zestawu: źródło sygnału (generator) + przyrząd do pomiaru amplitudy/przebiegu (oscyloskop lub miernik napięcia AC odpowiedniego typu). W tym zestawie najbardziej uniwersalny jest oscyloskop.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To wykres zależności amplitudy (wzmocnienia) sygnału wyjściowego od częstotliwości sygnału wejściowego przy ustalonych warunkach pomiaru. Pokazuje m.in. pasmo przenoszenia i częstotliwości, przy których wzmocnienie zaczyna spadać.
Podaj z generatora funkcyjnego sinusoidę o stałej amplitudzie, a następnie zmieniaj częstotliwość krokowo lub płynnie. Dla każdej częstotliwości mierz amplitudę na wyjściu wzmacniacza (np. Vpp) i zapisuj wyniki, aby narysować wykres.
Oscyloskop pozwala jednocześnie obserwować kształt przebiegu i mierzyć jego amplitudę. To ważne, bo przy zmianie częstotliwości mogą pojawić się zniekształcenia lub spadek poziomu sygnału, których nie wykryje prosty przyrząd mierzący inną wielkość.
Zwykle nie. Częstotliwościomierz informuje, jaka jest częstotliwość sygnału, ale nie mierzy jego amplitudy ani nie pokazuje przebiegu. W charakterystyce amplitudowo-częstotliwościowej kluczowe jest właśnie śledzenie zmian amplitudy na wyjściu.
Najważniejsze to: kształt sinusa (żeby mierzyć liniową odpowiedź), stała amplituda sygnału wejściowego oraz odpowiedni offset (zwykle 0 V). Istotne jest też dopasowanie impedancji wyjścia generatora do badanego układu, aby nie zaniżać sygnału.
Częste błędy to: zmiana amplitudy generatora podczas przemiatania, pomiar w niewłaściwym punkcie układu (np. przed obciążeniem), przekroczenie zakresu oscyloskopu lub wprowadzenie przesterowania. To fałszuje amplitudę i zniekształca wnioski o paśmie.
To zakres częstotliwości, w którym wzmacniacz zachowuje w przybliżeniu stałe wzmocnienie (amplituda nie spada istotnie). Poza tym zakresem wzmocnienie maleje, a przy wysokich częstotliwościach mogą narastać zniekształcenia i problemy stabilności.
Czasem można użyć miernika napięcia AC, ale musi on poprawnie mierzyć w szerokim paśmie i dla danego kształtu sygnału. Oscyloskop jest pewniejszy, bo pokazuje przebieg i umożliwia kontrolę, czy sygnał nie jest zniekształcony lub obcięty.
Najprościej obserwować sygnał na oscyloskopie. Jeśli wierzchołki sinusa są spłaszczone lub pojawiają się ostre "ścięcia", to znak przesterowania. Wtedy trzeba zmniejszyć amplitudę wejściową lub zmienić warunki obciążenia, by mierzyć w zakresie liniowym.
Warto ćwiczyć dopasowanie: wielkość mierzonaprzyrząd. Dla zależności amplitudy od częstotliwości pamiętaj: generator daje sygnał testowy, a oscyloskop służy do obserwacji i pomiaru amplitudy oraz oceny kształtu sygnału.
info

Około 60% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "Charakterystykę amplitudowo-częstotliwościową wyznacza się, zmieniając częstotliwość sygnału z generatora i mierząc amplitudę sygnału na wyjściu wzmacniacza."

Materiały:

  • Podręczniki/opracowania z metrologii elektronicznej (dział: oscyloskopy i pomiary napięć AC)
  • Materiały dydaktyczne o wzmacniaczach (dział: pasmo przenoszenia i charakterystyki częstotliwościowe)
  • Instrukcje i kursy producentów oscyloskopów dotyczące pomiaru amplitudy i funkcji pomiarowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego