Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - STYCZEŃ 2013



PYTANIE NR 38.
W układzie wzmacniacza OE z korekcją kolektorową, którego schemat przedstawiono na rysunku, została właściwie dobrana stała czasowa układu korekcji τ = L/RC. Jaką zmianę w układzie spowoduje zwiększenie wartości indukcyjności cewki L?
Ilustracja przedstawia schemat układu wzmacniacza w konfiguracji OE (emiter wspólny) z korekcją kolektorową.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Zwiększenie indukcyjności L zwiększa stałą czasową korekcji τ = L/RC.
Jeśli układ był wcześniej dobrany "właściwie", to większa τ powoduje zbyt silną (nadmierną) korekcję w torze kolektora, czyli przekompensowanie układu, a nie prostą zmianę wzmocnienia.

Pełne wyjaśnienie:

W układzie korekcji kolektorowej podano stałą czasową τ = L/RC. Oznacza to, że dynamika działania członu korekcyjnego zależy wprost od indukcyjności L i odwrotnie od rezystancji RC. Jeśli stała czasowa została dobrana poprawnie, to układ ma taki kompromis między szybkością zmian a tłumieniem/kształtem odpowiedzi, który daje pożądany przebieg.

Co się dzieje po zwiększeniu L?

  • Indukcyjność rośnie → τ rośnie (bo τ = L/RC).
  • Większa τ oznacza, że człon korekcyjny działa "mocniej"/"dłużej" w czasie (ma większą bezwładność), czyli wprowadza zmianę w stopniu kompensacji.
  • Skoro punkt wyjścia był "właściwie skompensowany", to przesunięcie τ w górę prowadzi do nadmiernej kompensacji, czyli przekompensowania układu.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?

  • "Niedokompensowanie układu." – byłoby typowe przy zbyt małej stałej czasowej (np. mniejszym L), gdy korekcja jest za słaba w stosunku do potrzeb.
  • "Zmniejszenie wzmocnienia." – zmiana elementu korekcji nie musi oznaczać prostego spadku wzmocnienia w całym zakresie. Pytanie dotyczy skutku w sensie kompensacji (nadmiaru/ niedoboru), a nie wartości wzmocnienia jako takiej.
  • "Zwiększenie wzmocnienia." – podobnie, nie jest to bezpośredni i jednoznaczny skutek zwiększenia L; korekcja zwykle kształtuje charakterystykę częstotliwościową/odpowiedź czasową, a nie "dodaje" wzmocnienia.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się zależność typu τ = L/R, to pytanie często sprawdza, czy rozumiesz kierunek wpływu elementów na stałą czasową i czy potrafisz przełożyć to na pojęcia: niedokompensowanie ↔ zbyt mała τ, przekompensowanie ↔ zbyt duża τ (względem wartości dobranej jako poprawna).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Co oznacza stała czasowa τ = L/R w obwodzie RL?
Stała czasowa τ informuje, jak szybko zmienia się prąd/napięcie w obwodzie RL po zmianie sygnału. W uproszczeniu: większe L lub mniejsze R daje większą τ, czyli wolniejsze narastanie i "większą bezwładność" układu.
Jak zwiększenie indukcyjności wpływa na τ w układzie korekcji kolektorowej?
Jeżeli τ = L/RC, to zwiększenie indukcyjności L zwiększa τ proporcjonalnie. Oznacza to zmianę dynamiki członu korekcyjnego: będzie on działał z większą stałą czasową, czyli inaczej ukształtuje odpowiedź czasową/częstotliwościową.
Dlaczego większa τ może prowadzić do przekompensowania wzmacniacza?
Gdy korekcja była dobrana poprawnie, zwiększenie τ przesuwa układ w stronę "zbyt silnej" korekcji. W praktyce oznacza to nadmierne korygowanie charakterystyki (np. zbyt duże spłaszczenie lub zmianę dynamiki), co opisuje się jako przekompensowanie.
Co to jest przekompensowanie układu w elektronice?
Przekompensowanie to sytuacja, gdy zastosowana korekcja/kompensacja jest zbyt duża względem potrzeb układu. Zamiast uzyskać optymalny przebieg (np. stabilny, bez niepożądanych efektów), układ jest "skorygowany za mocno", co pogarsza parametry dynamiczne.
Jaka jest różnica między niedokompensowaniem a przekompensowaniem?
Niedokompensowanie oznacza zbyt słabą korekcję (układ nadal wykazuje niepożądane cechy, bo kompensacja nie wystarcza). Przekompensowanie oznacza korekcję zbyt silną (układ traci optymalność w drugą stronę). W pytaniach często wiąże się to z "za małą" lub "za dużą" stałą czasową.
Czy zwiększenie L zawsze zmienia wzmocnienie wzmacniacza OE?
Nie zawsze w sposób jednoznaczny. Element korekcyjny w torze kolektora zwykle wpływa głównie na charakterystykę częstotliwościową i odpowiedź czasową (stabilność, przebiegi przejściowe), a nie na proste "wzmocnienie DC" w całym zakresie. Dlatego w testach częściej chodzi o stopień kompensacji.
Jak rozpoznać w zadaniu, że pytanie dotyczy kompensacji, a nie wzmocnienia?
Szukaj słów: korekcja, kompensacja, stała czasowa τ, człon RLC/RL/RC. Jeśli podano τ i elementy korygujące, to zwykle bada się wpływ zmian elementów na "niedokompensowanie/przekompensowanie", a nie na same wartości wzmocnienia.
Kiedy w praktyce dobiera się elementy korekcji w obwodzie kolektora?
Dobór elementów korekcyjnych wykonuje się podczas projektowania lub strojenia stopni wzmacniających, gdy trzeba uzyskać stabilną pracę i określony kształt pasma przenoszenia. W serwisie może to wystąpić przy wymianie elementów i konieczności zachowania tych samych parametrów dynamicznych.
Jakie błędy są najczęstsze przy zadaniach z τ = L/R?
Najczęściej myli się kierunek zależności (np. zakłada, że większe L zmniejsza τ), albo automatycznie wybiera odpowiedzi o wzmocnieniu, ignorując, że τ opisuje dynamikę/korekcję. Pomaga szybki test: jeśli L rośnie, to τ musi rosnąć, bo jest w liczniku wzoru.
Jak się uczyć zagadnień korekcji i kompensacji do egzaminu ELM.2?
Ćwicz na krótkich zależnościach: RC (τ=RC) i RL (τ=L/R), a potem łącz je z opisem skutków: zbyt mała τ ↔ korekcja za słaba, zbyt duża τ ↔ korekcja za silna. Rozwiązuj zadania, w których zmienia się jeden element i oceniasz kierunek zmiany parametrów.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 58% zdających egzamin. średnie

Źródła:

  • Paul Horowitz, Winfield Hill, "The Art of Electronics" – rozdziały dotyczące wzmacniaczy tranzystorowych i kształtowania pasma/kompensacji (źródło książkowe, identyfikowalne bibliograficznie).
  • Thomas H. Lee, "The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits" – część dotycząca elementów RLC i stałych czasowych oraz wpływu indukcyjności na odpowiedź układu (źródło książkowe, identyfikowalne bibliograficznie).

Materiały:

  • Podręczniki z elektroniki analogowej (wzmacniacze tranzystorowe, kompensacja, stabilność)
  • Materiały dydaktyczne o odpowiedzi skokowej układów I rzędu (RL) i o pojęciach: niedokompensowanie/przekompensowanie
  • Notatki/ćwiczenia z analizy małosygnałowej wzmacniacza OE oraz wpływu elementów w obwodzie kolektora na charakterystykę
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego