KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 6.
W celu obserwacji na ekranie oscyloskopu składowej zmiennej napięcia z pominięciem składowej stałej zaznaczony na rysunku przełącznik powinien być ustawiony w pozycji
Ilustracja przedstawia oscyloskop marki Voltcraft, model 6102, który jest używany do pomiarów elektrycznych.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Sprzężenie wejścia w trybie AC odcina składową stałą (działa jak filtr górnoprzepustowy), dzięki czemu na ekranie widać głównie składową zmienną sygnału. Tryb DC pokazuje sygnał razem z offsetem stałym, a GND odłącza sygnał i podaje masę do ustawienia poziomu zera.

Pełne wyjaśnienie:

Oscyloskop ma zwykle przełącznik sprzężenia wejścia (ang. input coupling) z pozycjami typu AC, DC oraz GND. Wybór tego ustawienia decyduje, czy do wzmacniacza wejściowego dopuszczana jest składowa stała sygnału.

AC jest właściwym wyborem, gdy celem jest obserwacja samej składowej zmiennej z pominięciem składowej stałej. W praktyce oscyloskop w tym trybie włącza kondensator w torze wejściowym, co powoduje odcięcie składowej stałej i "odsunięcie" przebiegu od dużego offsetu DC. Typowy przykład to pomiar tętnień na wyjściu zasilacza: na zasilaniu może być np. napięcie stałe z nałożonymi małymi wahaniami, a tryb AC ułatwia ich oglądanie i dobór czułości.

Odpowiedź DC jest błędna, bo w tym ustawieniu oscyloskop pokazuje pełny przebieg razem ze składową stałą. To jest dobre do pomiaru poziomu DC i jednocześnie zmian, ale nie spełnia warunku "z pominięciem składowej stałej".

Odpowiedź GND również jest błędna: w tej pozycji wejście zostaje odłączone od badanego sygnału i zwarte (odniesione) do masy. Używa się tego do ustawienia położenia linii zera (referencji) i sprawdzenia offsetu toru, a nie do obserwacji składowej zmiennej badanego napięcia.

Odpowiedź DC i GND jest niepoprawna także formalnie: w zadaniu trzeba wskazać jedno ustawienie przełącznika, a nie kombinację. Dodatkowo żadne z tych ustawień nie realizuje celu tak jak tryb AC.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści pojawia się sformułowanie "z pominięciem składowej stałej", niemal zawsze chodzi o sprzężenie AC; gdy "zobaczyć poziom stały i zmiany" — wybiera się DC.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Ustawienie AC oznacza sprzężenie przez kondensator, które blokuje składową stałą sygnału. Dzięki temu na ekranie łatwiej obserwować małe wahania (składową zmienną) nałożone na duże napięcie stałe, np. tętnienia zasilacza.
Sprzężenie DC przepuszcza sygnał bez odcinania składowej stałej. Wybiera się je, gdy trzeba widzieć zarówno poziom napięcia stałego (offset), jak i zmiany w czasie, np. pomiar poziomu wyjściowego czujnika z powolnymi zmianami.
W trybie GND wejście kanału jest odłączone od badanego punktu i połączone z masą oscyloskopu. Na ekranie widać wtedy linię odniesienia (zero), co pomaga ustawić położenie przebiegu i sprawdzić offset toru, ale nie pokazuje to badanego sygnału.
Najczęściej wybiera się sprzężenie AC, aby odciąć składową stałą i powiększyć czułość pionową dla tętnień. Następnie dobiera się podstawę czasu i czułość (V/div), a masę sondy podłącza możliwie krótko, by nie zbierać zakłóceń.
Gdy istotny jest poziom napięcia stałego (np. czy sygnał ma 0 V, 2,5 V, 5 V) albo bardzo wolne zmiany, które w trybie AC mogą zostać zniekształcone lub "ucinać" średnią. DC pokaże przebieg razem z offsetem.
Tak. Sprzężenie AC działa jak filtr górnoprzepustowy, więc bardzo wolne zmiany i składowe niskoczęstotliwościowe mogą być tłumione lub "pływać" wokół zera. Dlatego do sygnałów wolnych i do pomiaru offsetu wybiera się zwykle DC.
Najczęstsze pomyłki to: wybór DC mimo warunku "bez składowej stałej", traktowanie GND jak trybu "kasującego DC", oraz brak skojarzenia, że AC/DC dotyczy sprzężenia wejścia, a nie rodzaju prądu w obwodzie.
Sprawdź czułość (V/div), położenie (position) i wyzwalanie (trigger). W trybie AC składowa stała jest odcięta, więc sygnał może przesunąć się w okolice zera. Upewnij się też, że sonda ma właściwe tłumienie (np. x10).
Ustaw kanał na GND, wtedy oscyloskop pokaże linię odpowiadającą zeru (masie). Ustaw ją pokrętłem pozycji w dogodnym miejscu siatki. Następnie wróć na AC lub DC, aby obserwować rzeczywisty sygnał względem tej referencji.
Szukaj sformułowań typu: "pominąć składową stałą", "obserwować tylko składową zmienną", "tętnienia na napięciu DC", "małe wahania na dużym poziomie". To są typowe wskazówki, że właściwe będzie ustawienie sprzężenia AC.
info

Statystycznie 56% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Sprzężenie wejścia w trybie AC odcina składową stałą (działa jak filtr górnoprzepustowy), dzięki czemu na ekranie widać głównie składową zmienną sygnału."

Źródła:

  • Keysight Technologies, "Oscilloscope Fundamentals" (application note), sekcja dotycząca AC/DC coupling, https://www.keysight.com/us/en/assets/7018-01572/application-notes/5989-8064.pdf (dostęp: 2026-02-27)
  • Tektronix, "The XYZs of Oscilloscopes" (primer), część o input coupling (AC/DC/GND), https://download.tek.com/document/XYZs-of-Oscilloscopes_Primer_03W-8605-8.pdf (dostęp: 2026-02-27)
  • Rigol Technologies, instrukcja użytkownika wybranego oscyloskopu serii DS (User Guide), rozdział o ustawieniach kanału i Coupling (AC/DC/GND), https://www.rigolna.com/ (sekcja Support/Downloads – dokumentacja user guide; dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Instrukcja obsługi używanego w pracowni modelu oscyloskopu (sekcja wejścia kanału i coupling)
  • Poradniki producentów: podstawy obsługi oscyloskopu i pomiarów przebiegów
  • Materiały dydaktyczne z metrologii elektronicznej: składowa stała/zmienna i filtracja

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego