KWALIFIKACJA ELM2 - PAŹDZIERNIK 2016 (test 2)

PYTANIE NR 40.
Wartość napięcia na wejściu wzmacniacza wynosi 100 mV, a na wyjściu 3 V. Jaka jest wartość wzmocnienia napięciowego układu?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Wzmocnienie napięciowe liczy się jako stosunek napięcia wyjściowego do wejściowego: Av = Uwy/Uwe. Napięcie 100 mV to 0,1 V, więc Av = 3 V / 0,1 V = 30. Zapis V/V oznacza wielkość bezwymiarową (iloraz napięć).

Pełne wyjaśnienie:

Wzmocnienie napięciowe wzmacniacza (często oznaczane jako Av) definiuje się jako iloraz napięcia na wyjściu do napięcia na wejściu:

Av = Uwy / Uwe

W zadaniu podano: Uwe = 100 mV oraz Uwy = 3 V. Najpierw trzeba zachować spójność jednostek. Ponieważ 1 V = 1000 mV, to:

100 mV = 0,1 V

Następnie wykonujemy obliczenie ilorazu:

Av = 3 V / 0,1 V = 30

Dlatego poprawna wartość wzmocnienia to 30 V/V (czyli 30). Zapis V/V podkreśla, że porównujemy napięcie do napięcia, więc jednostki skracają się i wynik jest w praktyce bezwymiarowy.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?

  • 100 V/V pojawia się zwykle, gdy ktoś nie przeliczy 100 mV na 0,1 V albo bezrefleksyjnie wybierze liczbę z treści zadania.
  • 1 V/V oznacza brak wzmocnienia (Uwy = Uwe), co jest sprzeczne z danymi, bo 3 V jest dużo większe niż 0,1 V.
  • 0,3 V/V sugeruje tłumienie (spadek amplitudy), a tu sygnał na wyjściu jest większy niż na wejściu; taki wynik mógłby powstać po błędnym podstawieniu 100 mV jako 10 V lub po pomyleniu działań.

Wskazówka egzaminacyjna: w zadaniach o wzmocnieniu zawsze sprawdź, czy masz te same jednostki na wejściu i wyjściu (V, mV, µV), a dopiero potem dziel Uwy przez Uwe.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Wzmocnienie napięciowe liczy się jako iloraz: Av = Uwy / Uwe. Najpierw ujednolić jednostki (np. mV zamienić na V), a potem podzielić napięcie wyjściowe przez wejściowe. Wynik bywa zapisywany jako V/V, ale w praktyce jest bezwymiarowy.
Zapis V/V pokazuje, że jest to stosunek dwóch napięć. Jednostki skracają się, więc liczbowo to wartość bezwymiarowa. Taki zapis pomaga jednak nie pomylić wzmocnienia napięciowego z prądowym (A/A) lub mocy.
Przedrostek m oznacza mili, czyli 10-3. Dlatego 100 mV = 100/1000 V = 0,1 V. Warto zapamiętać: 1 V = 1000 mV, a 1 mV = 0,001 V.
Oznacza to, że napięcie na wyjściu jest 30 razy większe niż na wejściu. Przykładowo sygnał 0,1 V na wejściu da 3 V na wyjściu. To typowe w torach pomiarowych i audio, gdy trzeba podnieść poziom sygnału.
Najczęstsze pomyłki to: brak zamiany mV na V (błąd skali), dzielenie w złą stronę (Uwe/Uwy zamiast Uwy/Uwe) oraz użycie odejmowania zamiast dzielenia. Pomaga zapisanie wzoru Av = Uwy/Uwe przed podstawieniem liczb.
Wzmocnienie 1 V/V oznacza, że układ nie wzmacnia napięcia (wyjście równe wejściu). Może to być poprawne dla bufora (wtórnika) lub układu o wzmocnieniu jednostkowym, ale dla typowego wzmacniacza napięciowego często oznacza zbyt małe wzmocnienie względem założeń.
Decybele stosuje się często w audio i telekomunikacji, gdy wygodniej dodawać wzmocnienia kolejnych stopni niż je mnożyć. Dla wzmocnienia napięciowego używa się zwykle wzoru 20·log10(Av). Na egzaminie upewnij się, czy pytanie wymaga V/V czy dB.
Podaj na wejście znany sygnał (np. z generatora), zmierz Uwe i Uwy (często wygodniej oscyloskopem), a potem policz Uwy/Uwe. Ważne: mierz ten sam typ wartości (np. amplitudę lub RMS) po obu stronach.
Odejmowanie daje różnicę napięć, a wzmocnienie opisuje ile razy sygnał został zwiększony, czyli relację proporcji. Dlatego definicja opiera się o iloraz (Uwy/Uwe). Różnica bywa używana w innych pojęciach (np. błąd, odchyłka), nie we wzmocnieniu.
Często są to małe napięcia z czujników, mikrofonów, przetworników lub dzielników napięcia (mV do setek mV). Wzmacniacz podnosi je do poziomu wygodnego dla dalszych bloków, np. kilku woltów dla przetwornika ADC lub kolejnego stopnia toru.
info

Około 68% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Eksperci podkreślają: "Wzmocnienie napięciowe liczy się jako stosunek napięcia wyjściowego do wejściowego: Av = Uwy/Uwe."

Źródła:

  • Wikipedia (PL) – "Wzmocnienie (elektronika)" https://pl.wikipedia.org/wiki/Wzmocnienie_(elektronika) (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL) – "Mili-" (przedrostek SI, 10^-3) https://pl.wikipedia.org/wiki/Mili- (dostęp: 2026-03-01)
  • All About Circuits – "Voltage Gain" https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-1/voltage-gain/ (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podstawy elektroniki analogowej: definicje wzmocnienia i jednostki
  • Wprowadzenie do wzmacniaczy (wzmacniacze operacyjne, stopnie tranzystorowe) – rozdziały o wzmocnieniu
  • Zadania rachunkowe z elektroniki: przeliczenia mV/V oraz stosunki wielkości

Aktualizacja pytania: 31.03.2026

Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego