KWALIFIKACJA INF9 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 2.
Na rysunku przedstawiono schemat blokowy układu scalonego, który może pełnić rolę generatora impulsów prostokątnych, jeżeli podłączy się do niego elementy zewnętrzne R i C. Którym kodem handlowym oznacza się ten układ?
Ilustracja przedstawia schemat blokowy układu scalonego, który jest używany jako generator impulsów prostokątnych.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Układ NE555 to klasyczny timer, który po dołączeniu elementów zewnętrznych R i C może pracować jako generator astabilny, wytwarzając impulsy prostokątne. Pozostałe odpowiedzi dotyczą innych typów układów: bramek TTL (SN7400), stabilizatora 12 V (UL7812) oraz dekodera (SN74154).

Pełne wyjaśnienie:

W pytaniu opisano układ scalony, który po dołączeniu elementów zewnętrznych R i C może działać jako generator impulsów prostokątnych. To bardzo charakterystyczne zastosowanie klasycznego timera 555, oznaczanego handlowo m.in. jako NE555. W konfiguracji astabilnej kondensator jest cyklicznie ładowany i rozładowywany przez rezystory, a wewnętrzne komparatory oraz przerzutnik sterują wyjściem tak, aby na wyjściu pojawił się przebieg prostokątny.

Dlaczego poprawna jest odpowiedź: NE555?

  • NE555 jest zaprojektowany jako układ czasowy (timer) i generator; typowo pracuje z zewnętrznym RC.
  • Wewnętrzna struktura (komparatory progowe, przerzutnik, tranzystor rozładowujący) odpowiada właśnie za pracę z kondensatorem i rezystorami.
  • Jest powszechnie używany do prostych generatorów, opóźnień i układów monostabilnych/astabilnych.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • SN7400 – to układ z rodziny 74xx (TTL), klasycznie zawiera bramki NAND. Sam z siebie nie jest timerem; do generacji przebiegu można budować generatory na bramkach, ale opis "układ z R i C jako generator" wraz ze schematem blokowym typowym dla timera wskazuje na 555, a nie na 7400.
  • UL7812 – oznaczenie 7812 odnosi się do stabilizatorów liniowych dostarczających stałe napięcie 12 V. Stabilizator nie służy do generowania impulsów prostokątnych w oparciu o RC.
  • SN74154 – to dekoder/demultiplekser (rodzina 74xx). Jego funkcją jest dekodowanie stanów logicznych na wiele wyjść, a nie generacja sygnału zegarowego przy użyciu R i C.

Wskazówka egzaminacyjna: jeżeli w treści pojawiają się elementy R i C oraz generator prostokątny, a rysunek jest schematem blokowym układu z progami i rozładowaniem kondensatora, najczęściej chodzi o 555. Natomiast oznaczenia 74xx kojarz z bramkami, dekoderami i licznikami, a 78xx ze stabilizatorami napięcia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
NE555 to popularny układ czasowy (timer), który realizuje funkcje opóźnień, generatorów impulsów i układów monostabilnych/astabilnych. Po dołączeniu elementów R i C może wytwarzać przebieg prostokątny, dlatego często spotyka się go w prostych generatorach i sterownikach.
W trybie astabilnym kondensator ładuje się i rozładowuje przez rezystory, a wewnętrzne komparatory przełączają stan przerzutnika. To cykliczne przełączanie powoduje powstawanie impulsów prostokątnych na wyjściu. Częstotliwość i wypełnienie zależą od wartości R i C.
Bo NE555 został zaprojektowany dokładnie do pracy "czasowej" z RC: ma wbudowane progi przełączania, przerzutnik i tranzystor rozładowujący kondensator. Dzięki temu zewnętrzny układ jest prosty, a wynik (impulsy prostokątne) łatwo uzyskać bez skomplikowanej elektroniki.
Oznacza to, że częstotliwość i czasy trwania stanów wysokiego/niskiego nie są "ustalone fabrycznie", tylko wyznacza je stała czasowa RC. Układ scalony dostarcza mechanizmu progowego i przełączającego, a R i C tworzą obwód ładująco-rozładowujący.
NE555 to timer (układ czasowy) używany do generowania impulsów i opóźnień. Seria SN74xx to głównie układy logiki cyfrowej (bramki, dekodery, liczniki). Mogą współpracować z sygnałami zegarowymi, ale same w sobie zwykle nie są "timerem RC" rozpoznawanym po takim opisie.
Układy z rodziny 78xx (np. 7812) są stabilizatorami napięcia – ich zadaniem jest utrzymywanie stałego napięcia wyjściowego (tu 12 V). Nie realizują funkcji przełączania progowego z kondensatorem, więc nie są typowo używane jako generatory impulsów na bazie R i C.
SN7400 to klasyczny układ TTL zawierający bramki NAND. Choć da się budować proste generatory na bramkach, opis i schemat blokowy układu współpracującego z R i C jako dedykowany generator jest charakterystyczny dla timera 555, a nie dla "czystej" bramki logicznej.
SN74154 to dekoder/demultiplekser 4→16: na podstawie wejść adresowych uaktywnia jedno z wielu wyjść. Stosuje się go np. do wyboru linii, adresowania lub rozdziału sygnałów. Nie jest to układ czasowy, więc nie pasuje do roli generatora RC opisanej w zadaniu.
Zwykle widać elementy typowe dla 555: dzielnik progowy, dwa komparatory (progi przełączania), przerzutnik oraz tranzystor rozładowujący kondensator. Jeśli dodatkowo treść mówi o generatorze prostokątnym po dołączeniu R i C, to silna wskazówka na timer 555.
Najczęściej myli się rodziny układów: 555 z serią 74xx albo 78xx, bo wszystkie mają krótkie oznaczenia liczbowe. Drugi błąd to ignorowanie słów "R i C" i "generator impulsów", które są kluczowe dla identyfikacji timera. Warto też kojarzyć 7812 ze stabilizacją 12 V.
info

Około 50% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że układ NE555 to klasyczny timer, który po dołączeniu elementów zewnętrznych R i C może pracować jako generator astabilny, wytwarzając impulsy prostokątne.

Źródła:

  • Texas Instruments, "NE555 Timer" datasheet (schemat blokowy, tryb astabilny), dokument producenta – dostęp przez stronę TI (wyszukiwarka TI), sekcje: Functional Block Diagram, Astable Operation
  • onsemi, "NE555/SE555/SA555 Timer" datasheet, sekcje: Block Diagram, Applications Information (astable/monostable)
  • Texas Instruments, "SN7400 Quad 2-Input NAND Gates" datasheet, opis funkcji układu 7400

Materiały:

  • Karta katalogowa (datasheet) układu NE555 – opis trybu astabilnego i schemat blokowy
  • Podręcznik elektroniki praktycznej obejmujący układy czasowe i generatory RC
  • Noty aplikacyjne producentów dotyczące konfiguracji 555 (astabilny/monostabilny)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego