KWALIFIKACJA ELM5 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 24.
W wielostopniowych wzmacniaczach prądu stałego pomiędzy kolejnymi stopniami stosuje się sprzężenia
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W wielostopniowych wzmacniaczach prądu stałego trzeba przenieść składową stałą sygnału między stopniami, aby zachować poziom polaryzacji i informacje DC. Dlatego stosuje się sprzężenie galwaniczne (bez elementu blokującego DC). Sprzężenie pojemnościowe i transformatorowe odcina prąd stały.

Pełne wyjaśnienie:

We wzmacniaczach prądu stałego (DC) istotne jest, aby między kolejnymi stopniami mogła przechodzić nie tylko składowa zmienna, ale również składowa stała sygnału. W praktyce oznacza to, że układ nie może "odcinać" napięcia stałego, bo wtedy informacja o poziomie DC zniknie, a punkt pracy kolejnego stopnia może ulec zmianie.

Odpowiedź "galwaniczne" jest poprawna, ponieważ sprzężenie galwaniczne (bezpośrednie) polega na połączeniu stopni w taki sposób, że sygnał (w tym jego składowa stała) jest przekazywany dalej bez elementu, który z definicji blokuje DC. Dzięki temu kolejne stopnie mogą wzmacniać sygnały wolnozmienne oraz stałe (np. offset, składową stałą z czujnika).

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne w kontekście wzmacniaczy prądu stałego?

  • "pojemnościowe" – kondensator w torze sygnałowym stanowi dla DC przerwę (w stanie ustalonym nie przewodzi), więc taka metoda jest typowa dla wzmacniaczy AC, gdzie celowo separuje się składową stałą i przenosi tylko zmiany sygnału.
  • "transformatorowe" – transformator nie przenosi składowej stałej (wymaga zmiennego strumienia), więc również nie nadaje się do przekazywania sygnałów DC między stopniami. Stosuje się go raczej do dopasowania impedancji lub separacji galwanicznej w torach AC.
  • "mieszane" – to określenie bywa używane opisowo w różnych kontekstach, ale nie jest podstawowym, jednoznacznym wyborem dla klasycznego zagadnienia: przeniesienia składowej stałej między stopniami wzmacniacza DC. W samym pytaniu kluczowe jest wymaganie przenoszenia DC, co wskazuje na sprzężenie bezpośrednie.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści pojawia się "prądu stałego" lub "DC", od razu sprawdź, czy dana metoda sprzęgania nie blokuje składowej stałej. Kondensator i transformator są najczęstszymi "blokadami DC" w torach sygnałowych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Sprzężenie galwaniczne to bezpośrednie połączenie stopni, które pozwala przekazać sygnał razem ze składową stałą. Nie ma elementu separującego (jak kondensator czy transformator), więc kolejne stopnie mogą wzmacniać także sygnały DC i wolnozmienne.
Kondensator w stanie ustalonym blokuje prąd stały, więc odcina składową DC sygnału. Wzmacniacz prądu stałego ma przenosić także poziom stały, dlatego sprzężenie pojemnościowe jest typowe dla torów AC, a nie dla wzmacniaczy DC.
Transformator działa dzięki zmiennemu strumieniowi magnetycznemu, więc wymaga sygnału zmiennego. Składowa stała nie wytwarza zmian strumienia, dlatego nie jest przenoszona na uzwojenie wtórne. Z tego powodu sprzężenie transformatorowe nie pasuje do wzmacniaczy DC.
Najczęściej zobaczysz bezpośrednie połączenie wyjścia jednego stopnia z wejściem następnego (czasem przez rezystory ustalające punkt pracy), bez kondensatora w szeregu z sygnałem i bez transformatora. Taki tor umożliwia przepływ składowej stałej.
DC oznacza prąd/napięcie stałe (lub tor przenoszący składową stałą). W zadaniach egzaminacyjnych to sygnał ostrzegawczy: rozwiązanie nie może odcinać składowej stałej, bo wtedy układ nie spełnia warunku pracy z sygnałem DC.
Wzmacniacze DC spotkasz w torach pomiarowych (np. czujniki, mostki pomiarowe), układach kondycjonowania sygnałów oraz tam, gdzie liczy się poziom odniesienia i wolne zmiany. Ważne jest wtedy zachowanie informacji o składowej stałej.
Tak. Ponieważ składowa stała jest przekazywana, napięcia i prądy polaryzacji mogą się "przenosić" na następny stopień. Dlatego projektując układ trzeba dobrać rezystory i polaryzację tak, aby punkt pracy był stabilny i nie dochodziło do nasycenia.
Częsty błąd to automatyczne wybieranie kondensatora, bo jest popularny w wzmacniaczach audio (AC). Drugi błąd to pomijanie warunku "prądu stałego" i nieuwzględnienie, że kondensator oraz transformator blokują składową DC, przez co sygnał nie przechodzi.
Gdy wzmacniasz tylko sygnały zmienne i chcesz odseparować składową stałą między stopniami (np. w torach audio), sprzężenie pojemnościowe bywa korzystne. Ułatwia ustawienie niezależnych punktów pracy i ogranicza przenoszenie offsetu DC między stopniami.
Ucz się poprzez porównanie: co przenosi DC, a co je blokuje. Zrób krótką tabelę: galwaniczne – przenosi DC; pojemnościowe – blokuje DC; transformatorowe – tylko AC. Ćwicz rozpoznawanie tych połączeń na prostych schematach stopni tranzystorowych.
info

Statystycznie 42% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Eksperci podkreślają: "W wielostopniowych wzmacniaczach prądu stałego trzeba przenieść składową stałą sygnału między stopniami, aby zachować poziom polaryzacji i informacje DC."

Źródła:

  • Wikipedia (PL) – "Sprzężenie galwaniczne" (hasło encyklopedyczne) https://pl.wikipedia.org/wiki/Sprz%C4%99%C5%BCenie_galwaniczne - dostęp 2026-02-28
  • Wikipedia (PL) – "Kondensator" (własności dla prądu stałego w stanie ustalonym) https://pl.wikipedia.org/wiki/Kondensator - dostęp 2026-02-28
  • Wikipedia (PL) – "Transformator" (zasada działania, praca z prądem zmiennym) https://pl.wikipedia.org/wiki/Transformator - dostęp 2026-02-28

Materiały:

  • Podręczniki do elektroniki analogowej (wzmacniacze tranzystorowe, sprzężenia międzystopniowe)
  • Notatki/lekcje o własnościach kondensatora i transformatora dla prądu stałego i zmiennego
  • Zbiory zadań z podstaw wzmacniaczy (rozpoznawanie typów sprzężeń na schematach)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego