KWALIFIKACJA ELM5 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 17.
We wzmacniaczu przeciwsobnym klasy B doszło do uszkodzenia jednego z elementów. Wskaż uszkodzony element wiedząc, że na wejście wzmacniacza podłączono napięcie sinusoidalnie zmienne.
Ilustracja przedstawia schemat wzmacniacza przeciwsobnego klasy B, który jest częścią egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
We wzmacniaczu push-pull klasy B dwa tranzystory przewodzą naprzemiennie: NPN wzmacnia dodatnie półokresy, a PNP ujemne. Jeśli na wyjściu (prąd obciążenia) widać tylko dodatnie półokresy, oznacza to brak pracy gałęzi ujemnej, czyli uszkodzenie tranzystora PNP oznaczonego jako T2.

Pełne wyjaśnienie:

Wzmacniacz przeciwsobny (push-pull) klasy B wykorzystuje parę komplementarną tranzystorów: NPN i PNP. Ideą pracy klasy B jest to, że każdy z tranzystorów przewodzi przez około 180° okresu sygnału, czyli obsługuje "swoją" połówkę sinusoidy.

W praktyce oznacza to:

  • tranzystor NPN przewodzi wtedy, gdy jego baza jest dodatnia względem emitera, więc odpowiada za dodatnie półokresy sygnału na wyjściu,
  • tranzystor PNP przewodzi wtedy, gdy jego baza jest ujemna względem emitera, więc odpowiada za ujemne półokresy.

Na wykresie prądu wyjściowego/obciążenia widać przebieg złożony wyłącznie z dodatnich półokresów, a w miejscach, gdzie powinna występować część ujemna, przebieg "leży" na poziomie zera. To jest charakterystyczne zniekształcenie typu half-wave, typowe dla sytuacji, gdy jedna gałąź stopnia przeciwsobnego nie pracuje.

Skoro pojawiają się tylko dodatnie półokresy, gałąź odpowiedzialna za ujemną połówkę nie przewodzi. W układzie komplementarnym oznacza to uszkodzenie tranzystora PNP, czyli elementu oznaczonego jako T2.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do objawu?

  • "Ti" nie jest oznaczeniem elementu z opisu komplementarnej pary; w typowym schemacie występują T1 i T2, więc wybór ten nie wynika z analizy pracy układu.
  • "C" (kondensator wejściowy/sprzęgający) wpływa głównie na przenoszenie składowej zmiennej i separację składowej stałej; jego uszkodzenie zwykle powoduje osłabienie lub zanik sygnału, a nie selektywny brak jednej połówki wynikający z nieprzewodzenia jednej gałęzi mocy.
  • "R0/Ro" to rezystor obciążenia. Jego uszkodzenie zmienia warunki obciążenia (np. prąd), ale sam fakt zaniku wyłącznie ujemnych półokresów jest typowym symptomem braku pracy tranzystora obsługującego ujemną połówkę, a nie rezystora.

Wskazówka egzaminacyjna: zapamiętaj prostą regułę diagnostyczną: "tylko dodatnie półokresy" → nie działa gałąź ujemna (PNP); "tylko ujemne półokresy" → nie działa gałąź dodatnia (NPN).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To stopień mocy typu push-pull, w którym dwa elementy aktywne (zwykle NPN i PNP) przewodzą naprzemiennie. Każdy z nich wzmacnia około połowę okresu sygnału, co poprawia sprawność w porównaniu z klasą A, ale może powodować zniekształcenia przejścia.
W typowym układzie komplementarnym tranzystor NPN przewodzi przy dodatnim sterowaniu (obsługuje dodatnie półokresy), a tranzystor PNP przewodzi przy ujemnym sterowaniu (obsługuje ujemne półokresy). Dzięki temu na wyjściu można odtworzyć pełną sinusoidę.
Ujemne półokresy powstają wtedy, gdy przewodzi gałąź "ujemna" stopnia push-pull, zwykle realizowana przez tranzystor PNP. Jeśli ta gałąź nie przewodzi (np. tranzystor jest uszkodzony lub przerwany), wyjście nie potrafi "zejść" poniżej zera i widoczne są tylko dodatnie połówki.
Half-wave to sytuacja, gdy na wyjściu widać tylko jedną połówkę sinusoidy, a druga jest obcięta do zera. Wzmacniacz przeciwsobny składa się z dwóch gałęzi; taki przebieg zwykle oznacza awarię jednej z nich (element aktywny nie przewodzi w "swoim" półokresie).
Taki objaw wystąpi, gdy nie pracuje gałąź odpowiedzialna za dodatnie półokresy, czyli typowo tranzystor NPN. Wtedy układ potrafi przewodzić tylko podczas ujemnej połówki sterowania, a dodatnia część sygnału jest "ucięta". To lustrzany przypadek względem braku półokresów ujemnych.
Zwykle nie jest to typowy objaw. Kondensator sprzęgający częściej powoduje osłabienie sygnału, zanik niskich częstotliwości lub przesunięcie punktu pracy toru wejściowego. Selektywny brak tylko jednej połówki w stopniu klasy B częściej wynika z nieprzewodzenia jednej gałęzi (NPN/PNP).
Najczęściej łączy się obserwację przebiegu na oscyloskopie z pomiarami statycznymi: sprawdzeniem spadków na złączach baza–emiter (test diody), kontrolą zwarcia/przerwy kolektor–emiter oraz weryfikacją napięć zasilania. Półfalowy przebieg jest silną przesłanką uszkodzenia jednej gałęzi.
Najczęściej mylone jest przypisanie półokresów do NPN/PNP (odwracanie ról) oraz pomijanie informacji z wykresu. Zdarza się też wybór elementów pasywnych (rezystor, kondensator) "na skróty", mimo że objaw wskazuje na brak przewodzenia w jednej gałęzi stopnia mocy.
Najprościej po symbolu i strzałce emitera: w NPN strzałka jest skierowana "na zewnątrz", a w PNP "do środka" symbolu. Dodatkowo w stopniu z zasilaniem symetrycznym NPN często jest po stronie dodatniej szyny zasilania, a PNP po stronie ujemnej.
Ćwicz łączenie schematu z przebiegiem: kto przewodzi w danym półokresie i co zobaczysz na wyjściu przy awarii jednej gałęzi. Warto rozwiązać kilka zadań z oscyloskopu (obcięcie dodatnie/ujemne, zniekształcenie przejścia) i powtórzyć podstawy działania tranzystorów NPN/PNP.
info

Statystycznie 52% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "We wzmacniaczu push-pull klasy B dwa tranzystory przewodzą naprzemiennie: NPN wzmacnia dodatnie półokresy, a PNP ujemne."

Źródła:

  • Electronics Tutorials – Push-Pull Amplifier (Class B), https://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_7.html - accessed 2026-02-27
  • All About Circuits – Class B Amplifier (push-pull output stage), https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-4/class-b-amplifier/ - accessed 2026-02-27
  • Wikipedia – Wzmacniacz push-pull, https://pl.wikipedia.org/wiki/Wzmacniacz_push-pull - accessed 2026-02-27

Materiały:

  • Podręczniki/opracowania z podstaw elektroniki analogowej: stopnie mocy, klasy pracy wzmacniaczy (A, B, AB)
  • Ćwiczenia laboratoryjne z oscyloskopem: obserwacja zniekształceń i obcięć sygnału
  • Karty katalogowe tranzystorów BJT (NPN/PNP) – warunki przewodzenia złącza baza–emiter

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego