Układ próbkujący z pamięcią (sample-and-hold) ma zwykle dwa podstawowe stany pracy:
- Śledzenie (track) – gdy klucz analogowy jest włączony, tor sygnałowy jest zamknięty i napięcie na węźle pamięci oraz na wyjściu nadąża za napięciem wejściowym.
- Podtrzymanie (hold) – gdy klucz jest wyłączony, kondensator przechowuje naładowanie, a bufor (często wzmacniacz operacyjny) izoluje kondensator od obciążenia, utrzymując możliwie stałe napięcie na wyjściu.
W rozpatrywanym przypadku uszkodzeniu uległ kondensator i w wyniku usterki stanowi przerwę, czyli praktycznie nie uczestniczy w obwodzie (brak połączenia). To oznacza, że element, który miał magazynować ładunek, nie może zostać naładowany ani rozładowany w przewidziany sposób, a więc funkcja "pamięci" przestaje działać.
Kluczowy jest jednak warunek: przy włączonym kluczu. W stanie track wyjście układu jest połączone z wejściem przez tor klucza i/lub bufora. Skoro kondensator jest odłączony (przerwa), nie tworzy on efektywnej pojemności podtrzymującej, ale też nie wymusza stałego poziomu (np. zera) ani nie powoduje automatycznego nasycenia do dodatniej szyny zasilania. W typowym układzie efektem jest to, że wyjście po prostu śledzi wejście, więc UWY ≈ UWE w czasie, gdy klucz jest zamknięty.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do typowego zachowania?
- Stwierdzenie, że UWY jest równe zero niezależnie od UWE, byłoby bardziej typowe dla zwarcia węzła pamięci do masy albo wymuszenia stałego poziomu przez inną awarię, a nie dla przerwy kondensatora.
- Teza o dodatnim napięciu zasilania wzmacniacza sugeruje nasycenie wyjścia wzmacniacza operacyjnego. Sama przerwa kondensatora w trybie track nie musi powodować utraty sprzężenia zwrotnego w sposób prowadzący do trwałego nasycenia.
- Opis, że napięcie będzie oscylowało wokół napięcia niezrównoważenia, odpowiada raczej sytuacjom braku stabilizacji/kompensacji lub specyficznym konfiguracjom wzmacniacza; nie jest to typowa konsekwencja "odłączonego" kondensatora przy zamkniętym kluczu.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze oddziel analizę trybu track (klucz włączony) od trybu hold (klucz wyłączony) i dopiero potem rozważ wpływ usterki (przerwa vs zwarcie) na każdy z tych stanów.
