Kwalifikacja: ELM.05 - Eksploatacja urządzeń elektronicznych
Zawód: Technik elektronik
Dobierz z szeregu E12 wartość rezystancji R1 tak, aby wzmocnienie napięciowe przedstawionego wzmacniacza wynosiło około KU = 40 V/V.
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Poprawna odpowiedź to R1 = 47 Ω. W celu uzyskania wzmocnienia napięciowego KU = 40 V/V, kluczowe jest zrozumienie zależności pomiędzy rezystancjami w układzie wzmacniacza. Wzmocnienie napięciowe wzmacniaczy operacyjnych można obliczyć według wzoru, który uwzględnia stosunek rezystancji R1 do R2. Przyjmując typowe wartości R2 i R3, oraz wiedząc, że wzmocnienie jest proporcjonalne do rezystancji, możemy wywnioskować, że dobór odpowiedniej wartości R1 jest kluczowy. W praktyce, wybierając rezystor o wartości 47 Ω w szeregu E12, zyskujemy nie tylko odpowiednie wzmocnienie, ale także stabilność i niezawodność w pracy wzmacniacza. Takie wartości rezystancji są powszechnie stosowane w obwodach audio, gdzie wysokie wzmocnienie jest niezbędne dla uzyskania czystego sygnału. Dlatego, aby zapewnić poprawne działanie układów elektronicznych, należy stosować standardowe wartości rezystorów, co przyczynia się do minimalizacji błędów w projektach inżynieryjnych.
Wybór rezystancji R1 w odpowiedziach niepoprawnych często wynika z nieporozumienia dotyczącego zasad działania wzmacniaczy operacyjnych oraz ich wzmacniania napięciowego. Odpowiedzi takie jak R1 = 10 Ω lub R1 = 10 kΩ wskazują na fundamentalne błędy w rozumieniu, jak rezystancje wpływają na wzmocnienie sygnału. Przy zbyt niskiej wartości R1, jak w przypadku 10 Ω, nie tylko nie osiągniemy oczekiwanego wzmocnienia, ale również możemy wprowadzić do układu niepożądane szumy oraz zniekształcenia sygnału. Wysoka rezystancja, jak 10 kΩ, również nie będzie efektywna, ponieważ zbyt duża wartość może prowadzić do zmniejszenia prądu w obwodzie, co negatywnie wpłynie na wzmocnienie. Takie błędne rozumienie może wynikać z braku świadomości o tym, jak różne wartości rezystancji wpływają na parametry układu, co jest kluczowe w projektowaniu obwodów elektronicznych. Dlatego ważne jest, aby przed dokonaniem wyboru wartości rezystancji zrozumieć, jak one współdziałają z innymi elementami i jakie mają konsekwencje w kontekście całego obwodu. Prawidłowe dobieranie wartości rezystorów zgodnie z zasadami projektowania układów elektronicznych pozwala na osiągnięcie zamierzonych parametrów działania obwodów.