KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - CZERWIEC 2010

PYTANIE NR 27.
W układzie wzmacniacza, przedstawionym na rysunku, zmiana wartości dzielnika rezystancyjnego R1 i R2 spowoduje
Ilustracja przedstawia schemat układu wzmacniacza tranzystorowego, który jest częścią egzaminu zawodowego dla kwalifikacji
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rezystory R1 i R2 tworzą dzielnik polaryzujący wejście tranzystora, więc zmiana ich wartości zmienia napięcie sterujące (np. na bazie) i prąd spoczynkowy. To bezpośrednio przesuwa punkt pracy (Q) tranzystora. Pasmo przenoszenia i przesunięcie fazy zależą głównie od elementów reaktancyjnych i właściwości dynamicznych, a nie od samego dzielnika DC.

Pełne wyjaśnienie:

Dzielnik rezystancyjny z rezystorów R1 i R2 w typowym wzmacniaczu tranzystorowym służy do ustalenia polaryzacji stałoprądowej wejścia elementu czynnego (np. napięcia bazy tranzystora bipolarnego albo bramki tranzystora polowego). Gdy zmienisz wartości R1 i/lub R2, zmienia się napięcie wyjściowe dzielnika, a więc również napięcie sterujące tranzystorem. To powoduje zmianę prądu spoczynkowego i napięć w węzłach układu, czyli praktycznie przesunięcie punktu pracy tranzystora (punktu Q na charakterystykach).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie są właściwe w typowym ujęciu tego zagadnienia?

  • "zmianę pasma przenoszenia" – pasmo jest zwykle kształtowane przez elementy zależne od częstotliwości (kondensatory sprzęgające, kondensatory bocznikujące, pojemności pasożytnicze) oraz parametry małosygnałowe tranzystora i obciążenia. Same rezystory dzielnika polaryzacji przede wszystkim ustawiają warunki DC; wpływ na pasmo może pojawić się jedynie pośrednio i zależy od konkretnego schematu, więc nie jest to podstawowy skutek.
  • "zmianę temperatury pracy tranzystora" – temperatura nie jest wielkością "ustawianą" przez dzielnik. Może się zmienić pośrednio, jeśli przesunięcie punktu pracy zwiększy moc strat w tranzystorze, ale w pytaniu chodzi o bezpośredni efekt funkcjonalny zmiany R1 i R2 w układzie wzmacniacza.
  • "zmianę przesunięcia fazowego sygnału" – przesunięcie fazy jest domeną odpowiedzi częstotliwościowej i elementów reaktancyjnych (C, L) oraz biegunów/zer układu. Zmiana rezystorów dzielnika polaryzacji nie jest typowym narzędziem do kształtowania fazy sygnału.

W praktyce serwisowej objawem błędnego doboru lub uszkodzenia R1/R2 bywa zbyt mały lub zbyt duży prąd spoczynkowy, zniekształcenia (obcinanie jednej połówki przebiegu) albo brak symetrii wzmocnienia. Dlatego pytanie trafnie sprawdza rozumienie roli polaryzacji i punktu pracy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Punkt pracy (punkt Q) to zestaw wartości spoczynkowych napięć i prądów tranzystora przy braku sygnału (DC). Ustala, w jakim obszarze charakterystyk tranzystor pracuje, co wpływa na liniowość, zapas wysterowania i ryzyko obcinania sygnału.
Dzielnik R1–R2 ustala napięcie polaryzacji na wejściu tranzystora (np. na bazie lub bramce). Dzięki temu wyznacza prąd spoczynkowy i napięcia w układzie. Zmiana wartości R1/R2 zwykle przesuwa punkt pracy, nawet jeśli wzmocnienie małosygnałowe pozostaje podobne.
Pasmo przenoszenia zależy głównie od elementów reaktancyjnych (kondensatorów, pojemności pasożytniczych) i biegunów układu. Rezystory dzielnika służą przede wszystkim do ustawienia warunków stałoprądowych. Wpływ na pasmo bywa pośredni i zależy od konkretnej topologii.
Tak. Jeśli punkt pracy przesunie się zbyt blisko odcięcia lub nasycenia, tranzystor może pracować nieliniowo dla większych amplitud. Skutkiem bywa obcinanie jednej połówki przebiegu, asymetria i wzrost zniekształceń. Dlatego poprawna polaryzacja jest kluczowa dla jakości wzmacniania.
Typowe objawy to: nienaturalne zniekształcenia, mały zapas wysterowania, skokowy wzrost poboru prądu, nietypowe napięcia stałe w punktach pomiarowych lub przegrzewanie elementu. W serwisie porównuje się napięcia DC z wartościami oczekiwanymi dla danego układu.
Wpływa praktycznie zawsze: rezystory dzielnika "obciążają" wejście, więc wraz z rezystancją wejściową tranzystora tworzą impedancję widzianą przez źródło sygnału. To może mieć znaczenie, gdy źródło ma dużą rezystancję lub gdy zależy Ci na minimalnym obciążeniu poprzedniego stopnia.
Częsty błąd to traktowanie R1 i R2 jak elementów "od pasma" zamiast od polaryzacji DC. Inny błąd to pomijanie faktu, że zmiana napięcia bazy/bramki zmienia prąd spoczynkowy, a więc cały rozkład napięć w układzie. Pomaga rozdzielenie analizy DC i AC.
Najpierw mierzy się napięcia stałe w kluczowych węzłach (np. baza, emiter, kolektor) oraz prąd spoczynkowy, jeśli jest dostępny pomiarowo. Dopiero potem analizuje się sygnał AC (oscyloskop, generator). Jeśli DC jest nieprawidłowe, wyniki pomiarów AC mogą wprowadzać w błąd.
Przesunięcie fazowe kojarzy się z wzmacniaczami i filtrami, więc łatwo je wybrać "na wyczucie". Jednak fazę kształtują głównie elementy zależne od częstotliwości i bieguny układu. Dzielnik polaryzacji ma rolę statyczną, więc typowo nie jest narzędziem do sterowania fazą.
Ćwicz schematy: rozpoznawanie elementów odpowiedzialnych za DC (dzielniki, rezystory emiterowe/źródłowe) i osobno za AC (kondensatory sprzęgające, bocznikujące). Trenuj też wyjaśnianie słowami: "co ustawia punkt pracy" oraz "co kształtuje pasmo i fazę".
info

Statystycznie 47% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Rezystory R1 i R2 tworzą dzielnik polaryzujący wejście tranzystora, więc zmiana ich wartości zmienia napięcie sterujące (np. na bazie) i prąd spoczynkowy."

Źródła:

  • Sedra, Smith: "Microelectronic Circuits", rozdziały o polaryzacji tranzystorów i analizie DC (biasing), wydania akademickie (źródło ogólne, weryfikowalne bibliograficznie).
  • Horowitz, Hill: "The Art of Electronics", rozdziały dotyczące tranzystorów i polaryzacji wzmacniaczy (bias networks), wydania akademickie (źródło ogólne, weryfikowalne bibliograficznie).

Materiały:

  • Podstawy elektroniki analogowej: rozdziały o polaryzacji tranzystorów i punkcie pracy
  • Notatki/arkusze ćwiczeń z analizy DC wzmacniacza tranzystorowego
  • Zadania praktyczne: wyznaczanie punktu pracy z dzielnika rezystancyjnego i rezystora emiterowego/źródłowego

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego