KWALIFIKACJA INF8 - CZERWIEC 2023 (test 2)

PYTANIE NR 19.
Na rysunku przedstawiony jest schemat przetwornika
Ilustracja przedstawia schemat blokowy przetwornika A/C sigma-delta, co jest zgodne z podaną odpowiedzią do pytania
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Przetwornik A/C sigma-delta rozpoznaje się po obecności modulatora w pętli sprzężenia zwrotnego (integrator/komparator/1‑bitowy DAC) oraz bloku filtru cyfrowego z decymacją. Drabinka R‑2R i ważone źródła prądowe to typowe architektury DAC, a układ próbkująco‑pamiętający jest tylko elementem toru, nie pełną architekturą ADC.

Pełne wyjaśnienie:

Przetwornik A/C sigma-delta (sigma‑delta) ma charakterystyczną architekturę: sygnał analogowy jest przetwarzany w modulatorze sigma‑delta, który zwykle pracuje z dużym nadpróbkowaniem i zawiera element(y) całkujące (integratory), komparator (1‑bitowy kwantyzer) oraz sprzężenie zwrotne realizowane przez prosty (często 1‑bitowy) przetwornik C/A w pętli. Na wyjściu modulatora otrzymuje się strumień bitów, który następnie przechodzi przez filtr cyfrowy i etap decymacji, dając wielobitowy wynik konwersji.

Dlaczego poprawna jest odpowiedź "A/C sigma delta"?
To jedyna odpowiedź opisująca kompletną architekturę A/C opartą o modulator w pętli oraz późniejszą obróbkę cyfrową (filtr/decymacja). Taki zestaw bloków na schemacie jest typowy właśnie dla sigma‑delta, a nie dla klasycznych przetworników równoległych czy drabinkowych.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "C/A z drabinką rezystorów" – drabinka rezystorowa (np. R‑2R) jest kojarzona z DAC (C/A). W pytaniu rozpoznawana jest architektura odpowiadająca pętli sigma‑delta, a nie statyczna sieć rezystorów sumujących prądy/napięcia.
  • "A/C próbkująco – pamiętający" – układ próbkująco‑pamiętający (sample‑and‑hold) bywa elementem wejściowym wielu przetworników, ale sam w sobie nie określa typu przetwornika. Nie mówi nic o metodzie kwantyzacji, strukturze pętli ani o filtracji/decymacji.
  • "C/A ze źródłami prądowymi ważonymi dwójkowo" – to typowy opis DAC realizowanego przez sumowanie prądów o wagach 1, 2, 4, 8… (bitowo). W sigma‑delta w pętli może występować prosty DAC sprzężenia, ale cała architektura jest determinowana przez modulator i filtr cyfrowy, a nie przez taki wielobitowy DAC z ważeniem dwójkowym.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy na schemacie widzisz pętlę sprzężenia zwrotnego z całkowaniem oraz osobny blok filtru/decymacji, najczęściej jest to ADC sigma‑delta. Gdy widzisz drabinkę R‑2R lub wiele źródeł prądowych o wagach bitowych – to zwykle DAC.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To przetwornik analogowo‑cyfrowy, który wykorzystuje modulator w pętli sprzężenia zwrotnego i zwykle pracuje z nadpróbkowaniem. Wynik jest uzyskiwany po filtracji cyfrowej i decymacji strumienia z modulatora.
Szukaj pętli: integrator(y) + komparator/kwantyzer oraz tor sprzężenia zwrotnego (często prosty DAC). Jeśli obok jest filtr cyfrowy/decymacja, to silna wskazówka, że schemat dotyczy architektury sigma‑delta.
Modulator daje szybki strumień bitów o dużej częstotliwości próbkowania. Filtr cyfrowy usuwa składowe wysokoczęstotliwościowe (w tym szum kształtowany), a decymacja zmniejsza szybkość danych do użytecznej częstotliwości próbkowania wyniku.
To sieć rezystorów o wartościach R i 2R, która realizuje sumowanie napięć/prądów o wagach bitowych. Jest typowym rozwiązaniem dla DAC, bo łatwo uzyskać liniowe ważenie bitów bez wielu precyzyjnych rezystorów o różnych wartościach.
ADC (A/C) ma tor próbkowania i kwantyzacji: sygnał analogowy → kod cyfrowy. DAC (C/A) działa odwrotnie: kod cyfrowy → sygnał analogowy, często z użyciem drabinek R‑2R lub źródeł prądowych. Kierunek sygnału i obecność filtrów/układów sprzężenia pomagają rozpoznać typ.
Nie. Sample‑and‑hold bywa częścią toru wejściowego wielu ADC, ale nie definiuje architektury przetwornika. O typie decyduje metoda kwantyzacji i struktura (np. sigma‑delta z pętlą i filtrem, SAR z sukcesywną aproksymacją, flash z komparatorami).
W DAC można zsumować prądy odpowiadające bitom o wagach 1, 2, 4… i zamienić sumę na napięcie. To naturalna realizacja konwersji cyfrowo‑analogowej. W ADC sigma‑delta kluczowe jest sprzężenie i filtracja, a nie wielobitowe ważenie prądów na wyjściu.
Spotyka się go m.in. w torach audio (kodeki), w pomiarach wolnozmiennych sygnałów z czujników (temperatura, prąd, napięcie) oraz w systemach monitoringu zasilania. Daje dobrą rozdzielczość kosztem większych opóźnień i mniejszego pasma.
Najczęstsze są: mylenie ADC z DAC (patrzenie tylko na pojedynczy blok), utożsamianie drabinki R‑2R z każdym przetwornikiem, oraz branie elementu pomocniczego (sample‑and‑hold) za całą architekturę. Pomaga analiza pętli sprzężenia i toru filtracji/decymacji.
Ucz się rozpoznawać architektury po cechach: R‑2R i prądy ważone (DAC), pętla + filtr/decymacja (sigma‑delta), oraz typowe bloki ADC SAR. Przejrzyj kilka kart katalogowych układów z diagramami funkcjonalnymi i ćwicz szybkie wskazywanie typu.
info

Około 37% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. bardzo trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Przetwornik A/C sigma-delta rozpoznaje się po obecności modulatora w pętli sprzężenia zwrotnego (integrator/komparator/1‑bitowy DAC) oraz bloku filtru cyfrowego z decymacją."

Źródła:

  • Analog Devices, "MT-022: ADC Architectures III: Sigma-Delta ADC Basics" (Tutorial), https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-022.pdf - accessed 2026-02-18
  • Texas Instruments, "A Basic Guide to Sigma-Delta Converters" (application report), https://www.ti.com/lit/an/slyt423/slyt423.pdf - accessed 2026-02-18
  • Wikipedia (EN), "Sigma-delta modulation" (sekcje: principle of operation, oversampling), https://en.wikipedia.org/wiki/Sigma-delta_modulation - accessed 2026-02-18

Materiały:

  • Noty aplikacyjne producentów (Analog Devices, Texas Instruments) o architekturach ADC/DAC
  • Podręczniki z elektroniki i systemów pomiarowych omawiające przetworniki A/C i C/A
  • Karty katalogowe kodeków audio i mikrokontrolerów z wbudowanym ADC (sekcje "Functional Block Diagram")

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego