Przejdź do głównej treści

Kwalifikacja: ELM.05 - Eksploatacja urządzeń elektronicznych

Zawód: Technik elektronik

Kategorie: Elementy elektroniczne Układy elektroniczne

Wiedząc, że napięcie diody Zenera UZ wynosi 3 V, a rezystancja R2 jest równa 1 kΩ dobierz wartość rezystancji R1 tak, aby napięcie wyjściowe UO było równe 6 V.

Schemat stabilizatora z tranzystorem T, wzmacniaczem W, diodą Zenera DZ i dzielnikiem R1, R2
A. 3 kΩ
B. 6 kΩ
C. 9 kΩ
D. 1 kΩ

Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2021 (arkusz EE.22-SG-21.01).

Odpowiedź 1 kΩ jest poprawna, ponieważ wynika z zastosowania zasady działania wzmacniacza operacyjnego w układzie nieodwracającym. Aby osiągnąć wymaganą wartość napięcia wyjściowego Uo równą 6 V, przy napięciu Zenera UZ wynoszącym 3 V, musimy skorzystać z równania: Uo = UZ * (1 + R2/R1). Po podstawieniu wartości uzyskujemy równanie, które przekształcamy do postaci R1 = 1 kΩ. W praktyce, dobór rezystancji R1 na poziomie 1 kΩ zapewnia stabilność napięcia wyjściowego, co jest kluczowe w aplikacjach elektronicznych, w których napięcie musi być precyzyjnie kontrolowane. Wzmacniacze operacyjne stosowane w układach analogowych często wymagają odpowiedniego doboru rezystancji, aby zminimalizować szumy i zniekształcenia sygnału. Spełnienie tych wymagań jest zgodne z najlepszymi praktykami inżynieryjnymi, co gwarantuje niezawodność układów elektronicznych.
Wybór nieprawidłowych wartości rezystancji R1, takich jak 3 kΩ, 6 kΩ czy 9 kΩ, wskazuje na niedostateczne zrozumienie zasady działania układów z wzmacniaczami operacyjnymi. Kluczowym błędem jest mylenie relacji między napięciem wyjściowym a rezystancjami w układzie. Wzmacniacz operacyjny w układzie nieodwracającym działa w oparciu o zasadę proporcjonalności, co oznacza, że napięcie wyjściowe jest bezpośrednio zależne od stosunku rezystancji. Zastosowanie zbyt dużych wartości R1 prowadzi do zmniejszenia wzmocnienia, a w konsekwencji do niższego napięcia wyjściowego, co nie spełnia wymagań zadania. Często popełniane błędy polegają na niewłaściwym przekształceniu równań oraz zbyt szybkim przyjmowaniu założeń bez weryfikacji ich poprawności. W praktyce, nieprawidłowy dobór rezystancji może prowadzić do niestabilności napięcia, co jest niewłaściwe w kontekście standardów jakości w urządzeniach elektronicznych. Wiedza na temat działania wzmacniaczy operacyjnych oraz umiejętność przekształcania równań są niezbędne dla każdego inżyniera zajmującego się elektroniką.

Wymagane logowanie

Ocenianie trudności pytań jest dostępne tylko dla zalogowanych użytkowników. Zaloguj się, aby skorzystać z pełni możliwości platformy.

Twoja ocena pomoże innym uczniom w przygotowaniu do egzaminu, a Tobie pozwoli na dostęp do spersonalizowanych statystyk.

Zgłoś błąd w pytaniu

Rozwiń sekcję i zmień pole, którego dotyczy błąd. Wysłane zostaną tylko zmienione sekcje.

Błędna kwalifikacja
Błąd w treści pytania
Błąd w treści odpowiedzi
Błąd w obrazie
Dane kontaktowe (opcjonalnie)
Podaj email, jeśli chcesz otrzymać informację o rozpatrzeniu zgłoszenia.