KWALIFIKACJA ELM2 - PAŹDZIERNIK 2016 (test 2)

PYTANIE NR 5.
Które urządzenie zostało przedstawione na schemacie?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny, który jest prawdopodobnie częścią egzaminu zawodowego dla kwalifikacji
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Generator sinusoidalny rozpoznaje się na schemacie po obecności toru wzmacniającego oraz sprzężenia zwrotnego z elementem selektywnym (RC/LC), które wymusza drgania o określonej częstotliwości. Stabilizator dotyczy zasilania, komparator pracuje progowo, a wzmacniacz mocy nie zawiera typowego układu ustalania częstotliwości.

Pełne wyjaśnienie:

Układ określony jako generator sinusoidalny (oscylator sinusoidalny) jest projektowany tak, aby samodzielnie wytwarzać przebieg o kształcie możliwie zbliżonym do sinusoidy. Na schemacie ideowym najczęściej widać dwa kluczowe elementy funkcjonalne: (1) stopień wzmacniający (np. wzmacniacz operacyjny lub tranzystorowy) oraz (2) pętlę sprzężenia zwrotnego zawierającą elementy selektywne (RC albo LC), które ustalają warunek drgań i częstotliwość.

Odpowiedź "Generator sinusoidalny" jest poprawna, jeżeli schemat pokazuje właśnie taki mechanizm: dodatnie sprzężenie zwrotne w odpowiednim zakresie fazy i wzmocnienia oraz selektywną sieć częstotliwościową. W generatorach sinusoidalnych spotyka się m.in. rozwiązania z mostkiem Wiena (RC) lub obwodem rezonansowym (LC). Często występują także elementy stabilizacji amplitudy, aby ograniczyć zniekształcenia.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują:

  • "Stabilizator napięcia" służy do utrzymania stałej wartości napięcia zasilania (np. liniowy lub impulsowy). W typowym schemacie stabilizatora kluczowe są elementy odniesienia, tranzystor/układ regulacyjny i pętla regulacji napięcia, a nie sieć ustalająca częstotliwość drgań.
  • "Komparator napięcia" działa progowo: porównuje dwa napięcia i przełącza stan wyjścia (zwykle na poziomy logiczne). Schemat komparatora koncentruje się na wejściach (+/−), ewentualnej histerezie i wyjściu typu otwarty kolektor/dren. To nie jest układ przeznaczony do generacji sinusoidy.
  • "Wzmacniacz mocy" ma za zadanie dostarczyć dużą moc do obciążenia (np. głośnika), więc rozpoznaje się go po stopniu końcowym i elementach dopasowania/prądowego wysterowania. Może wzmacniać sinusoidę, ale sam z siebie jej nie wytwarza i zwykle nie ma selektywnej pętli generacyjnej.

Wskazówka egzaminacyjna: przy rozpoznawaniu układu z rysunku zawsze sprawdź, czy istnieje pętla sprzężenia zwrotnego oraz czy w tej pętli są elementy, które jednoznacznie ustalają częstotliwość. Jeśli tak, najczęściej jest to generator/oscylator.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Generator sinusoidalny to układ, który sam wytwarza sygnał o kształcie zbliżonym do sinusoidy. Działa dzięki pętli sprzężenia zwrotnego i elementom selektywnym (RC lub LC), które ustalają częstotliwość drgań. Często stosuje się go jako źródło sygnału testowego.
Szukaj pętli sprzężenia zwrotnego obejmującej wzmacniacz oraz sieci RC/LC. Taka sieć wybiera jedną częstotliwość i spełnia warunek oscylacji. Jeśli widzisz elementy ustalania częstotliwości w pętli, to wskazówka, że układ generuje sygnał, a nie tylko wzmacnia.
Stabilizator pracuje w torze zasilania: utrzymuje stałe napięcie na wyjściu mimo zmian obciążenia i wejścia. Generator ma inną funkcję: wytwarza sygnał zmienny w czasie (np. sinusoidę) i posiada elementy ustalające częstotliwość. To dwa różne cele i inne typowe bloki schematu.
Komparator porównuje dwa napięcia i przełącza wyjście między stanami (często "0/1"), czyli działa progowo. Generator sinusoidalny pracuje liniowo w pętli sprzężenia zwrotnego, aby podtrzymać drgania o określonej częstotliwości. Na schemacie komparator ma zwykle prostą strukturę bez sieci RC/LC do selekcji.
Wzmacniacz mocy sam z siebie zwykle nie "tworzy" sinusoidy, tylko wzmacnia sygnał dostarczony na wejście, aby zasilić obciążenie (np. głośnik). Aby układ wytwarzał sinusoidę, potrzebuje mechanizmu oscylacji: sprzężenia zwrotnego i elementów ustalających częstotliwość.
Najczęściej są to elementy RC (rezystory i kondensatory) albo LC (cewka i kondensator). Tworzą one sieć selektywną lub rezonansową, która dla jednej częstotliwości spełnia warunki fazy i wzmocnienia w pętli. Dzięki temu generator "trzyma" zadaną częstotliwość.
Sprzężenie zwrotne zawraca część sygnału z wyjścia na wejście, aby podtrzymać drgania. Jeśli w pętli spełnione są warunki oscylacji (odpowiednia faza i wzmocnienie), układ nie wygasza sygnału, tylko go utrzymuje. Bez sprzężenia zwrotnego układ byłby tylko wzmacniaczem lub filtrem.
Częsty błąd to patrzenie na pojedynczy symbol (np. wzmacniacz operacyjny) i zgadywanie funkcji bez analizy połączeń. Drugi błąd to mylenie układów progowych (komparator) z liniowymi (generator). Warto zawsze śledzić pętlę sprzężenia zwrotnego i sprawdzić, czy istnieje sieć ustalająca częstotliwość.
Generator sinusoidalny wykorzystuje się np. do testów torów audio, filtrów i wzmacniaczy: podaje się sygnał o znanej częstotliwości i amplitudzie, a następnie obserwuje odpowiedź układu na oscyloskopie lub mierniku. Pomaga to wykryć zniekształcenia, przesterowanie i błędy w pasmie przenoszenia.
Ćwicz rozpoznawanie bloków funkcjonalnych: zasilanie/stabilizacja, komparacja progowa, wzmacnianie mocy, generacja (oscylacja). Pomaga rysowanie pętli sprzężenia zwrotnego i zaznaczanie elementów RC/LC. Na egzaminie nie zgaduj po nazwie elementu—analizuj, co układ "robi" jako całość.
info

Statystycznie 48% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Według specjalistów z branży: "Generator sinusoidalny rozpoznaje się na schemacie po obecności toru wzmacniającego oraz sprzężenia zwrotnego z elementem selektywnym (RC/LC), które wymusza drgania o określonej częstotliwości."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Oscylator elektroniczny" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Oscylator_elektroniczny (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): "Generator funkcyjny" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Generator_funkcyjny (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): "Mostek Wiena" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Mostek_Wiena (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik do elektroniki analogowej (działy: oscylatory RC/LC, generatory sinusoidalne)
  • Notatki/arkusze ćwiczeń z rozpoznawania układów na schematach ideowych
  • Karty katalogowe wzmacniaczy operacyjnych i przykładowe aplikacje generatorów

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego