KWALIFIKACJA INF1 - CZERWIEC 2023

PYTANIE NR 19.
Który przetwornik A/C ma prostą budowę oraz przetwarza różnicę wartości kolejnych próbek?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przetwornik delta (w ujęciu modulacji delta) działa w oparciu o informację przyrostową: porównuje kolejne próbki i koduje różnicę między nimi. Pozostałe typy (kompensacja wagowa/SAR, kolejne przybliżenia, bezpośrednie porównanie/flash) nie opierają się na zasadzie różnicowania kolejnych próbek.

Pełne wyjaśnienie:

Opis "ma prostą budowę oraz przetwarza różnicę wartości kolejnych próbek" wskazuje na zasadę przyrostową: zamiast kodować bezwzględną wartość każdej próbki, układ wykorzystuje informację o tym, jak sygnał zmienił się względem próbki poprzedniej. Taka idea jest charakterystyczna dla przetwornika delta (związanego z modulacją delta), gdzie kluczowe jest śledzenie zmian sygnału i kodowanie znaku/małej zmiany między kolejnymi chwilami próbkowania.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują do opisu?

  • "Przetwornik z kompensacją wagową" – nazwa jest kojarzona z metodami wagowymi (próby dopasowania kodu do wartości wejściowej przez odpowiednie "ważenie" bitów). To nie jest opis działania opartego na różnicy kolejnych próbek, tylko na dopasowaniu wartości w danej chwili.
  • "Przetwornik z kolejnymi przybliżeniami" (SAR) – przetwarza próbkę przez iteracyjne przybliżanie wartości przy użyciu rejestru przybliżeń i przetwornika C/A wewnątrz pętli. Bazuje na bezwzględnym porównywaniu poziomów dla danej próbki, a nie na różnicy między próbkami.
  • "Przetwornik z bezpośrednim porównaniem" (flash) – używa drabinki rezystorowej i wielu komparatorów równolegle. Jest bardzo szybki, ale strukturalnie nie jest "prosty" w sensie liczby elementów, i nie koduje różnicy kolejnych próbek, tylko bezpośrednio mapuje poziom wejściowy na kod.

W praktyce egzaminacyjnej warto zapamiętać rozróżnienie: architektury typu SAR i flash kodują poziom próbki, natomiast podejście delta jest kojarzone z kodowaniem zmian/przyrostów między próbkami. To ułatwia poprawne dopasowanie opisu zasady działania do nazwy przetwornika.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przetwornik A/C (ADC) zamienia sygnał analogowy na postać cyfrową. W telekomunikacji jest używany m.in. do digitalizacji sygnałów mowy, sygnałów pomiarowych i torów odbiorczych w urządzeniach abonenckich, aby możliwe było dalsze przetwarzanie cyfrowe, filtracja i transmisja.
W podejściu delta informacja jest kodowana przyrostowo: układ ocenia, czy kolejna próbka jest większa czy mniejsza od poprzedniej (albo o ile się zmieniła) i zapisuje tę zmianę. Dzięki temu nie trzeba za każdym razem kodować pełnej wartości bezwzględnej, tylko jej zmianę w czasie.
Przetwornik z kolejnymi przybliżeniami (SAR) wyznacza kod dla pojedynczej próbki przez serię porównań z poziomami generowanymi wewnętrznym przetwornikiem C/A. To metoda dopasowania wartości w danej chwili, a nie kodowanie przyrostu między próbkami.
"Bezpośrednie porównanie" (flash) oznacza równoległe porównanie napięcia wejściowego z wieloma progami odniesienia (zwykle przez drabinkę rezystorową i bank komparatorów). Wynik jest natychmiast mapowany na kod. Nie ma tu idei różnicowania kolejnych próbek.
Zaletą flash jest bardzo duża szybkość, bo decyzja zapada równolegle. Wadą jest większa złożoność sprzętowa (wiele komparatorów) i pobór mocy przy większej rozdzielczości. Dlatego flash spotyka się tam, gdzie liczy się szybkość, a niekoniecznie prostota.
Nie zawsze. W materiałach spotyka się zarówno pojęcie "modulacji delta" (kodowanie zmian), jak i "sigma-delta" (pętla z całkowaniem i kształtowaniem szumu, często z nadpróbkowaniem). Nazwy są podobne, więc na egzaminie trzeba kierować się opisem zasady działania w pytaniu.
Najczęściej myli się nazwy (delta vs sigma-delta) oraz wybiera się architekturę "najbardziej znaną" bez analizy opisu. Częsty błąd to utożsamienie "prostej budowy" z flash, mimo że kluczowa wskazówka dotyczy różnic kolejnych próbek.
Wskazówki to sformułowania typu: "różnica kolejnych próbek", "przyrost", "zmiana wartości w czasie", "porównuje z poprzednią próbką", "śledzenie sygnału". Takie opisy sugerują podejście delta, a nie klasyczne kodowanie poziomu próbki jak w SAR lub flash.
Przetwarzanie A/C jest potrzebne, gdy sygnał z czujnika, mikrofonu, toru analogowego lub elementu pomiarowego ma trafić do układu cyfrowego (procesora, DSP, modemu). Umożliwia to cyfrową filtrację, kompresję, detekcję i diagnostykę pracy urządzeń abonenckich.
Warto zrobić tabelę porównawczą architektur ADC: SAR (kolejne przybliżenia), flash (bezpośrednie porównanie), oraz podejścia delta/(sigma-)delta (pętla i informacja przyrostowa). Ćwicz rozpoznawanie po słowach-kluczach w opisie i kojarzenie ich z zasadą działania.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 52% zdających egzamin. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Przetwornik delta (w ujęciu modulacji delta) działa w oparciu o informację przyrostową: porównuje kolejne próbki i koduje różnicę między nimi."

Źródła:

  • Texas Instruments, "Analog-to-Digital Converter (ADC) Architectures" (technical article), https://www.ti.com/lit/an/sbaa147/sbaa147.pdf - accessed 2026-03-02
  • Analog Devices, "MT-021: ADC Architectures" (Analog Dialogue / MT series tutorial), https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-021.pdf - accessed 2026-03-02
  • Wikipedia, "Delta modulation" (opis zasady kodowania różnicy kolejnych próbek), https://en.wikipedia.org/wiki/Delta_modulation - accessed 2026-03-02

Materiały:

  • Podręczniki z podstaw elektroniki cyfrowej i przetwarzania A/C (rozdziały o architekturach ADC)
  • Noty aplikacyjne producentów przetworników ADC opisujące SAR, flash oraz (sigma-)delta
  • Materiały dydaktyczne z podstaw DSP: próbkowanie, kwantyzacja, modulacja delta

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego