KWALIFIKACJA TLO1 - CZERWIEC 2022

PYTANIE NR 32.
Na ilustracji przedstawiono schemat
Ilustracja przedstawia schemat układu elektronicznego.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Skrzyżowane sprzężenie zwrotne dwóch bramek NAND oraz wejścia z negacją S̄ i R̄, a także wyjścia Q i Q̄ są cechami klasycznego przerzutnika asynchronicznego RS.
Przetwornik służy do konwersji sygnałów, a nie do zapamiętywania stanu.

Pełne wyjaśnienie:

Układ pokazany na schemacie to przerzutnik asynchroniczny RS zrealizowany na dwóch bramkach NAND. Kluczową cechą rozpoznawczą jest sprzężenie krzyżowe: wyjście jednej bramki jest doprowadzone na wejście drugiej i odwrotnie. Taka topologia tworzy układ bistabilny, czyli element pamięci, który może przechowywać 1 bit informacji.

W realizacji NAND zwykle stosuje się wejścia aktywne stanem niskim, co jest sygnalizowane kreską nad oznaczeniem: i . Wyjścia są komplementarne: Q oraz (negacja Q). Typowe zachowanie:

  • Stan S̄=0, R̄=1 powoduje ustawienie (set) i wymusza Q=1.
  • Stan S̄=1, R̄=0 powoduje reset i wymusza Q=0.
  • Stan S̄=1, R̄=1 podtrzymuje poprzedni stan (pamięć).
  • Stan S̄=0, R̄=0 jest stanem zabronionym, bo prowadzi do nieokreślonego zachowania po zwolnieniu wejść.

Odpowiedź "generatora mocy" jest nieadekwatna, bo generator mocy dotyczy układów wytwarzania/kształtowania energii, a nie prostego układu logicznego z bramek. Odpowiedź "dekodera" jest błędna, ponieważ dekoder to układ kombinacyjny (bez pamięci), a tu występuje sprzężenie zwrotne tworzące pamięć stanu. Odpowiedź "przetwornika asynchronicznego" myli kategorię urządzeń: przetwornik konwertuje sygnały (np. A/C, C/A, AC/DC), natomiast przerzutnik RS jest elementem sekwencyjnym do zapamiętywania i podtrzymania stanu w logice sterowania, także w zastosowaniach awionicznych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przerzutnik (zatrzask) RS to najprostszy układ sekwencyjny z pamięcią 1 bitu. Ma wejścia Set i Reset oraz dwa wyjścia komplementarne Q i Q̄. "Asynchroniczny" oznacza, że nie ma wejścia zegarowego – stan zmienia się bezpośrednio od sygnałów S/R.
Szukaj dwóch bramek NAND oraz sprzężenia krzyżowego (wyjście każdej bramki idzie na wejście drugiej). Często wejścia są opisane jako i (aktywne stanem niskim), a wyjścia jako Q i .
Kreska oznacza negację, czyli wejścia są aktywne stanem niskim. Dla NAND wymuszenie "0" na S̄ lub R̄ silnie wpływa na wyjście bramki i umożliwia ustawienie lub wyzerowanie stanu. To inna logika niż w wersji z NOR, gdzie wejścia bywają aktywne "1".
Q to główne wyjście przechowywanego bitu, a jest jego negacją (stan przeciwny). W prawidłowej pracy przerzutnika RS oba wyjścia są komplementarne, co ułatwia dalsze projektowanie logiki sterowania i diagnostykę poprawności działania układu.
Stan zabroniony pojawia się, gdy jednocześnie wymusisz aktywację obu wejść, czyli dla wersji NAND: S̄=0 i R̄=0. Układ może wtedy przejść w nieokreślony stan po powrocie wejść do "1". Na egzaminie warto pamiętać, że taki stan może powodować niestabilność.
Przerzutnik to układ bistabilny służący do zapamiętywania stanu (bitu). Przetwornik to urządzenie do konwersji sygnałów (np. analog-cyfra, cyfra-analog, AC/DC). To różne klasy elementów – mylenie tych pojęć prowadzi do błędnego rozpoznania schematu.
Typowy dekoder jest układem kombinacyjnym, więc nie powinien mieć sprzężenia zwrotnego tworzącego pamięć stanu. Jeśli na schemacie widzisz wyraźne połączenia krzyżowe między wyjściami a wejściami, to silna wskazówka, że jest to układ sekwencyjny (np. zatrzask/przerzutnik), a nie dekoder.
W systemach awionicznych przerzutniki RS spotyka się w logice sterowania i prostych układach pamięci: podtrzymanie sygnału zezwolenia, blokady, pamięć zdarzeń, proste interfejsy wejść/wyjść. Mogą też wspierać filtrację zakłóceń i stabilizację sygnałów w torach cyfrowych.
Najczęstsze pomyłki to: ignorowanie sprzężenia krzyżowego, nieuwzględnienie kreski negacji (S̄/R̄), oraz mylenie układu sekwencyjnego z kombinacyjnym (np. "dekoder"). Pomaga szybka checklista: 2 bramki + krzyż + Q/Q̄ = pamięć.
Przerzutnik synchroniczny ma zwykle wejście zegarowe (CLK) i zmienia stan w określonych chwilach. Przerzutnik asynchroniczny (jak RS latch) nie ma zegara – reaguje bezpośrednio na S/R (lub S̄/R̄). Brak symbolu zegara na schemacie to ważna wskazówka.
info

Statystycznie 60% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Źródła:

  • Wikipedia: "Flip-flop (electronics)" – opis przerzutników i układów bistabilnych, https://en.wikipedia.org/wiki/Flip-flop_(electronics) (dostęp: 2026-03-14)
  • Wikipedia: "SR latch" – realizacje RS na NAND/NOR i sygnały aktywne niskim stanem, https://en.wikipedia.org/wiki/SR_latch (dostęp: 2026-03-14)
  • Electronics Tutorials: "SR Flip Flop" – opis działania przerzutnika RS i stanu zabronionego, https://www.electronics-tutorials.ws/sequential/seq_1.html (dostęp: 2026-03-14)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z elektroniki cyfrowej (układy sekwencyjne, przerzutniki)
  • Noty dydaktyczne o przerzutniku RS (NAND/NOR) i tabelach stanów
  • Symbole IEC/ANSI bramek logicznych i ćwiczenia z czytania schematów

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego