KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2019

PYTANIE NR 15.
Dodatnie sprzężenie zwrotne polega na przekazywaniu części sygnału
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dodatnie sprzężenie zwrotne oznacza, że część sygnału z wyjścia jest zawracana na wejście tak, aby była zgodna w fazie z sygnałem wejściowym. Wtedy sygnały sumują się, co zwiększa wypadkową amplitudę i może prowadzić do wzbudzeń (np. w generatorach).

Pełne wyjaśnienie:

Dodatnie sprzężenie zwrotne polega na tym, że część sygnału wyjściowego układu jest doprowadzana z powrotem na jego wejście w taki sposób, aby była zgodna w fazie z sygnałem wejściowym. Zgodność fazy oznacza, że w danym momencie obydwa sygnały mają ten sam "zwrot" zmian (maksima i minima pojawiają się w tym samym czasie), więc po zsumowaniu na wejściu powodują zwiększenie sygnału sterującego.

W praktyce taki rodzaj sprzężenia:

  • zwiększa efektywne wzmocnienie (bo wejście dostaje "dodatkową porcję" sygnału),
  • może pogarszać stabilność i prowadzić do samowzbudzenia (układ zaczyna generować sygnał bez pobudzenia zewnętrznego),
  • jest wykorzystywany celowo w generatorach/oscylatorach (gdy spełnione są warunki fazy i wzmocnienia pętli).

Odpowiedź "wyjściowego na wejście w fazie z sygnałem wejściowym." jest poprawna, bo opisuje dwa kluczowe elementy definicji: kierunek (z wyjścia na wejście) oraz relację fazową (w fazie).

Pozostałe odpowiedzi są błędne z typowych powodów:

  • Warianty "wejściowego na wyjście …" odwracają sens sprzężenia zwrotnego. Sprzężenie to zawsze powrót sygnału z wyjścia do wejścia, a nie przekazywanie wejścia na wyjście.
  • Warianty z "przeciwfazie" opisują sytuację, w której sygnał sprzężenia odejmuje się od sygnału wejściowego, co jest charakterystyczne dla ujemnego sprzężenia zwrotnego (stabilizacja, zmniejszenie wzmocnienia, redukcja zniekształceń).
  • Wariant "wyjściowego na wejście w przeciwfazie z sygnałem wyjściowym." dodatkowo miesza punkt odniesienia fazy (porównanie z sygnałem wyjściowym zamiast z sygnałem na wejściu węzła sumującego), co utrudnia poprawny opis zjawiska.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedzi pojawia się "w fazie" i jednocześnie "z wyjścia na wejście", to jest to typowy opis dodatniego sprzężenia. Jeśli pojawia się "w przeciwfazie" (odejmowanie), zwykle chodzi o sprzężenie ujemne.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Dodatnie sprzężenie zwrotne to doprowadzenie części sygnału z wyjścia z powrotem na wejście tak, aby sygnały były zgodne w fazie. W efekcie sygnał na wejściu rośnie (sumowanie), co może zwiększać wzmocnienie i sprzyjać wzbudzeniom.
Kluczowa jest relacja fazowa w punkcie sumowania: przy sprzężeniu dodatnim sygnał sprzężenia jest w fazie z sygnałem wejściowym i się z nim dodaje. Przy ujemnym jest w przeciwfazie (odejmuje się), co zwykle stabilizuje układ i zmniejsza wzmocnienie.
Bo sygnał zawracany z wyjścia na wejście wzmacnia sam siebie. Jeśli w pętli spełnione są warunki fazy (zgodność) i wzmocnienia (wystarczająco duże), nawet mały szum może zostać wielokrotnie wzmocniony i układ zacznie generować sygnał bez pobudzenia.
Najczęściej w generatorach i oscylatorach, gdzie celem jest samodzielne wytworzenie przebiegu (np. sinus, prostokąt). Stosuje się je też w układach przerzutników i komparatorów z histerezą (działanie "zatrzaskowe"), gdy potrzebna jest wyraźna zmiana stanu.
"W fazie" znaczy, że sygnał sprzężenia ma taki sam przebieg czasowy jak sygnał odniesienia w węźle wejściowym: maksima i minima pojawiają się w tym samym czasie, a znaki chwilowych zmian są zgodne. Dzięki temu po zsumowaniu na wejściu sygnały się dodają.
Nie. W wielu układach jest celowe (np. oscylatory, przerzutniki). Błędem staje się wtedy, gdy projekt zakłada stabilne wzmocnienie liniowe (np. wzmacniacz audio), a dodatnie sprzężenie pojawia się niezamierzenie i powoduje piszczenie, drgania lub przesterowanie.
Najczęstsze pomyłki to odwrócenie kierunku (mylenie "z wyjścia na wejście" z "z wejścia na wyjście") oraz ignorowanie słów "w fazie" i "w przeciwfazie". Warto zawsze sprawdzać oba elementy: skąd jest pobierany sygnał i jaka jest jego relacja fazowa.
Zwykle zwiększa efektywne wzmocnienie, bo sygnał powracający na wejście dodaje się do sygnału sterującego. W skrajnym przypadku układ może przejść w stan niestabilny i zamiast "kontrolowanie wzmacniać" zaczyna generować lub nasycać się. To przeciwieństwo typowego działania ujemnego sprzężenia.
Gdy układ ma wytwarzać ciągłe drgania, potrzebuje mechanizmu podtrzymania energii w obwodzie. Dodatnie sprzężenie zapewnia, że sygnał po przejściu przez pętlę wraca na wejście zgodny w fazie i nie wygasa. Bez tego straty w elementach tłumiłyby drgania.
Szukaj odpowiedzi, w której występują jednocześnie dwa warunki: sygnał z wyjścia wraca na wejście oraz jest w fazie (dodaje się do sygnału wejściowego). Jeśli jest "w przeciwfazie", to opisuje ujemne sprzężenie. Jeśli kierunek jest "z wejścia na wyjście", to nie jest sprzężenie.
info

Statystycznie 60% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Dodatnie sprzężenie zwrotne oznacza, że część sygnału z wyjścia jest zawracana na wejście tak, aby była zgodna w fazie z sygnałem wejściowym."

Źródła:

  • Wikipedia (PL), "Sprzężenie zwrotne" (sekcje o sprzężeniu dodatnim i ujemnym), https://pl.wikipedia.org/wiki/Sprz%C4%99%C5%BCenie_zwrotne - dostęp 2026-03-01
  • All About Circuits, "Negative Feedback, Part 1: General Structure and Essential Concepts" (omówienie pętli sprzężenia i znaku/fazy sprzężenia), https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/negative-feedback-part-1-general-structure-and-essential-concepts/ - dostęp 2026-03-01
  • Wikipedia (EN), "Positive feedback" (definicja i rola zgodności fazy w pętli), https://en.wikipedia.org/wiki/Positive_feedback - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Notatki z podstaw elektroniki: sprzężenie zwrotne, faza, warunek wzbudzenia
  • Karty katalogowe wzmacniaczy operacyjnych (sekcje o stabilności i kompensacji częstotliwościowej)
  • Ćwiczenia laboratoryjne z wzmacniaczy i generatorów: obserwacja fazy na oscyloskopie

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego