KWALIFIKACJA ELM5 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 9.
Który zestaw aparatury kontrolno-pomiarowej umożliwia wykonanie pomiarów niezbędnych do wyznaczenia prezentowanej na rysunku charakterystyki dynamicznej wzmacniacza mocy m.cz.
Uwy = f(Uwe</sub)f=const?
Ilustracja przedstawia wykres charakterystyki dynamicznej wzmacniacza mocy małej częstotliwości, gdzie na osi poziomej
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Aby wyznaczyć charakterystykę Uwy=f(Uwe) przy stałej częstotliwości, trzeba wymusić regulowany sygnał wejściowy oraz równocześnie obserwować/porównać napięcia wejściowe i wyjściowe.
Generator funkcyjny dostarcza sygnał o zadanej f i amplitudzie, a oscyloskop pozwala ocenić amplitudę oraz ewentualne zniekształcenia.

Pełne wyjaśnienie:

Charakterystyka dynamiczna wzmacniacza mocy m.cz. w postaci zależności Uwy=f(Uwe) przy f=const opisuje, jak zmienia się napięcie wyjściowe, gdy zmieniamy poziom sygnału wejściowego, utrzymując stałą częstotliwość (zwykle w paśmie akustycznym). Do takiego pomiaru potrzebne są dwie kluczowe funkcje: pobudzenie układu sygnałem o kontrolowanych parametrach oraz obserwacja tego, co dzieje się na wejściu i wyjściu.

Odpowiedź "Generator funkcyjny i oscyloskop" jest poprawna, ponieważ:

  • Generator funkcyjny zapewnia sygnał testowy o stałej częstotliwości i regulowanej amplitudzie, czyli umożliwia płynne "przemiatanie" wartości Uwe.
  • Oscyloskop pozwala jednocześnie obserwować przebieg na wejściu i wyjściu (np. dwa kanały), odczytać amplitudy oraz zauważyć moment wejścia w nieliniowość (spłaszczenie wierzchołków, przesterowanie), co jest istotne przy badaniu wzmacniacza mocy.

Dlaczego pozostałe zestawy nie spełniają wymagania pomiarowego?

  • "Generator sygnałowy i częstościomierz" nie daje narzędzia do wygodnej obserwacji amplitudy Uwy i przebiegu wyjściowego. Częstościomierz mierzy częstotliwość, a w tym zadaniu częstotliwość ma być stała, więc nie jest parametrem głównym pomiaru.
  • "Oscyloskop elektroniczny i multimetr" nie zawiera źródła pobudzenia. Bez generatora nie mamy kontrolowanego sygnału wejściowego, więc nie wyznaczymy zależności Uwy od Uwe w sposób powtarzalny. Multimetr może pomóc pomocniczo, ale nie zastąpi generatora.
  • "Oscyloskop elektroniczny i częstościomierz" również nie zawiera generatora. Dodatkowo częstościomierz nie wnosi kluczowej informacji do wykresu Uwy(Uwe) przy stałej f.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w zadaniu pojawia się wykres typu wyjście jako funkcja wejścia, najczęściej potrzebujesz źródła sygnału + przyrządu do obserwacji amplitudy/przebiegu. Przy "f=const" zwykle wystarczy ustawić częstotliwość na generatorze i kontrolować amplitudę na oscyloskopie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To wykres pokazujący, jak zmienia się napięcie wyjściowe Uwy przy zmianie napięcia wejściowego Uwe. Dla stałej częstotliwości sygnału pozwala ocenić liniowość wzmocnienia oraz moment pojawienia się nieliniowości/przesterowania.
Trzeba jednocześnie znać poziom Uwe (sygnału pobudzającego) i zmierzyć odpowiadające mu Uwy. W praktyce ustawia się stałą częstotliwość, zmienia amplitudę wejścia krokowo lub płynnie i dla każdej wartości odczytuje amplitudę na wyjściu.
Generator funkcyjny dostarcza sygnał testowy o kontrolowanej częstotliwości i amplitudzie. Bez niego nie da się w sposób powtarzalny zmieniać Uwe i utrzymać f=const, co jest warunkiem poprawnego wyznaczenia zależności Uwy od Uwe.
Oscyloskop pokazuje przebieg w czasie, więc pozwala ocenić amplitudę oraz kształt sygnału (np. obcinanie wierzchołków). Multimetr zwykle podaje tylko wartość liczbową (często uśrednioną/RMS) i może nie ujawnić zniekształceń, które są kluczowe przy pomiarach dynamicznych.
Najczęściej nie jest konieczny, bo częstotliwość ustawia się na generatorze i utrzymuje stałą. Częstościomierz może służyć kontrolnie, ale nie zastąpi pomiaru amplitudy Uwy i obserwacji przebiegu. W tym typie zadania kluczowe są: źródło sygnału i obserwacja wejścia/wyjścia.
Podłącz generator do wejścia wzmacniacza, ustaw stałą częstotliwość (np. w paśmie akustycznym) i zwiększaj amplitudę. Oscyloskop podłącz do wejścia i wyjścia (dwa kanały) oraz obserwuj, jak rośnie Uwy i kiedy pojawiają się zniekształcenia. To umożliwia narysowanie wykresu.
Typowe błędy to: brak stałej częstotliwości (zmiana f podczas pomiaru), pomiar tylko Uwy bez kontroli Uwe, użycie multimetru zamiast oscyloskopu do oceny przesterowania oraz zbyt duży krok zmian amplitudy, przez co "ucieka" moment wejścia w nieliniowość.
Oznacza "małej częstotliwości", czyli zwykle zakres akustyczny stosowany w torach fonicznych. W takich wzmacniaczach bada się parametry dla sygnałów audio, a pomiary Uwy=f(Uwe) pomagają ocenić zachowanie układu przy rosnącym poziomie wysterowania.
Najczęściej widać spłaszczanie (obcinanie) wierzchołków sinusoidy na wyjściu mimo dalszego zwiększania Uwe. Może pojawić się też asymetria i wyraźny wzrost zniekształceń. To sygnał, że zależność Uwy od Uwe przestaje być liniowa.
Szukaj, jakie wielkości trzeba wymusić i jakie zmierzyć. Dla zależności wyjście-wejście zwykle potrzebujesz generatora (pobudzenie) oraz oscyloskopu (obserwacja amplitudy i kształtu). Przy "f=const" oceniaj, czy dodatkowy pomiar częstotliwości w ogóle jest kluczowy.
info

Około 44% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z pracowni pomiarów elektronicznych (oscyloskop, generator)
  • Instrukcje stanowiskowe do ćwiczeń z badania wzmacniaczy audio
  • Podstawy metrologii elektrycznej/elektronicznej (działy o pomiarach napięć AC i obserwacji przebiegów)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego