KWALIFIKACJA INF1 - CZERWIEC 2013

PYTANIE NR 20.
Przetwornik A/C, który przetwarza próbkę sygnału na jedną z 1024 wartości liczbowych, posiada rozdzielczość równą
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Rozdzielczość przetwornika A/C (ADC) w bitach wynika z liczby możliwych kodów:
dla n bitów jest to 2n poziomów. Ponieważ 1024 = 210, przetwornik, który mapuje próbkę na jedną z 1024 wartości, ma rozdzielczość 10 bitów.

Pełne wyjaśnienie:

Rozdzielczość przetwornika analogowo-cyfrowego określa, na ile dyskretnych wartości (poziomów kodu) może zostać zamieniona pojedyncza próbka sygnału analogowego. W idealnym przetworniku o rozdzielczości n bitów liczba możliwych wyników konwersji wynosi:

2n

To wynika bezpośrednio z systemu dwójkowego: każdy dodatkowy bit podwaja liczbę kombinacji. Jeśli w treści zadania podano, że próbka jest przypisywana do 1024 wartości liczbowych, to szukamy takiego n, dla którego 2n = 1024. Ponieważ:

  • 28 = 256,
  • 210 = 1024,
  • 212 = 4096,

otrzymujemy n = 10, więc poprawna odpowiedź to 10 bitów.

Dlaczego pozostałe propozycje są błędne? "8 bitów" daje jedynie 256 poziomów, czyli czterokrotnie mniej niż 1024. "6 bitów" to tylko 64 poziomy, co oznacza bardzo grubą kwantyzację. "12 bitów" oznacza 4096 poziomów, czyli więcej niż podane w zadaniu 1024.

W praktyce warto pamiętać, że liczba poziomów kwantyzacji dotyczy samego kodowania amplitudy, a nie częstotliwości próbkowania. To dwa różne parametry: częstotliwość próbkowania opisuje kiedy mierzymy, a rozdzielczość bitowa opisuje z jaką dokładnością zapisujemy wartość próbki.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Rozdzielczość w bitach mówi, na ile poziomów (kodów) dzieli się zakres wejściowy przetwornika. Dla n bitów przetwornik ma 2^n możliwych wyników konwersji, czyli 2^n dyskretnych wartości liczbowych.
Stosuje się zależność 2^n. Dla 10 bitów: 2^10 = 1024, więc przetwornik może zwrócić 1024 różne kody. Każdy dodatkowy bit podwaja liczbę poziomów.
Ponieważ 8 bitów daje 2^8 = 256 kodów, a 1024 to 2^10. Różnica jest duża: 1024 poziomy to cztery razy więcej niż 256, więc do takiej liczby wartości potrzeba 10 bitów.
Nie. "Próbkowanie" dotyczy tego, jak często mierzysz sygnał w czasie (częstotliwość próbkowania). "Poziomy/ wartości" w treści o 1024 wynikach dotyczą kwantyzacji amplitudy, czyli rozdzielczości bitowej.
Zależy od zastosowania: proste pomiary i detekcja mogą używać niższych rozdzielczości, a dokładniejsze tory pomiarowe i akwizycja sygnałów wymagają wyższych. Na egzaminie kluczowa jest zasada 2^n, a nie konkretna "typowa" liczba.
Najprościej zapamiętać potęgi dwójki: 2^6=64, 2^8=256, 2^10=1024, 2^12=4096. Wtedy szybko dopasujesz liczbę kodów do liczby bitów, bez liczenia od zera.
Bo 12 bitów oznacza 2^12 = 4096 możliwych wyników konwersji. Skoro w zadaniu jest mowa o 1024 wartościach, to 12 bitów dawałoby zbyt dużo kodów w porównaniu do danych z treści.
Nie zawsze. Większa rozdzielczość zmniejsza błąd kwantyzacji, ale jakość zależy też od szumów analogowych, stabilności napięcia odniesienia, liniowości i poprawnego doboru zakresu. W praktyce słaby tor analogowy "zmarnuje" dodatkowe bity.
Najczęściej myli się kwantyzację z próbkowaniem, wybiera "popularne" 8 bitów bez sprawdzenia 2^n, albo popełnia błąd w potęgach dwójki (np. myli 1024 z 1000). Pomaga lista podstawowych potęg 2.
Warto zapamiętać, że 1024 to "binarny tysiąc": 2^10. Przydaje się też skojarzenie z informatyką (1 KiB = 1024 bajty). Dzięki temu w zadaniach o rozdzielczości ADC łatwo dojść do 10 bitów.
info

Statystycznie 65% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że rozdzielczość przetwornika A/C (ADC) w bitach wynika z liczby możliwych kodów:dla n bitów jest to 2n poziomów.

Źródła:

  • Texas Instruments, "Analog-to-Digital Converter (ADC)" (sekcja o rozdzielczości i liczbie kodów 2^N), https://www.ti.com/analog-circuits/adc.html - dostęp 2026-02-27
  • Analog Devices, "What is an ADC?" (zależność liczby kodów od liczby bitów), https://www.analog.com/en/resources/analog-dialogue/articles/what-is-an-adc.html - dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Podręczniki/rozdziały z podstaw cyfrowego przetwarzania sygnałów (próbkowanie i kwantyzacja)
  • Materiały dydaktyczne z elektroniki cyfrowej: system dwójkowy i potęgi liczby 2
  • Noty aplikacyjne producentów przetworników ADC (rozdzielczość, ENOB, kwantyzacja)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego