KWALIFIKACJA INF1 - STYCZEŃ 2015

PYTANIE NR 21.
Rysunek przedstawia schemat blokowy przetwornika
Ilustracja przedstawia schemat blokowy przetwornika cyfrowo-analogowego z rezystorami wagowymi, co jest związane z
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
"c/a z rezystorami wagowymi" opisuje przetwornik C/A, w którym bity sterują gałęziami z rezystorami o wagach (np. R, 2R, 4R), a ich prądy/napięcia sumują się, dając analogowe wyjście proporcjonalne do kodu.
Pozostałe odpowiedzi dotyczą ADC Flash albo innej topologii rezystorowej (R-2R) lub jedynie formy sygnału na wyjściu.

Pełne wyjaśnienie:

Przetwornik C/A z rezystorami wagowymi (weighted-resistor DAC) wykorzystuje zestaw rezystorów o wartościach dobranych "wagowo" do znaczenia poszczególnych bitów. Każdy bit cyfrowy steruje przełącznikiem, który dołącza odpowiednią gałąź do napięcia odniesienia lub masy. Dzięki temu do węzła sumującego trafiają składowe odpowiadające wagom bitów (najstarszy bit ma największy udział), a na wyjściu otrzymuje się sygnał analogowy zależny od kodu wejściowego.

Dlaczego poprawna jest odpowiedź "c/a z rezystorami wagowymi"? Ponieważ taka architektura jest rozpoznawalna po tym, że:

  • wejściem jest kod cyfrowy (linie bitowe),
  • występuje sieć rezystorów o różnych wartościach odpowiadających wagom bitów,
  • sygnały z gałęzi są sumowane w celu wytworzenia wartości analogowej.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • "a/c równoległego typu Flash" dotyczy przetwornika A/C, w którym jednocześnie pracuje wiele komparatorów porównujących sygnał analogowy z progami odniesienia. To zupełnie inny kierunek konwersji (analog → cyfrowo) i inny typ schematu (drabinka progów + bank komparatorów + koder).
  • "a/c z wyjściem napięciowym" nie identyfikuje konkretnej architektury. Dodatkowo ponownie sugeruje A/C, czyli inny rodzaj przetwornika niż C/A. "Wyjście napięciowe" może występować w wielu układach i samo w sobie nie opisuje budowy.
  • "c/a z drabinką rezystorów R-2R" to inna popularna topologia DAC, w której używa się tylko dwóch wartości rezystancji (R oraz 2R) w układzie drabinkowym. Jeśli na schemacie widać rezystory o wagach bitowych, a nie powtarzalną strukturę R-2R, wybór R-2R jest błędem.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw ustal kierunek konwersji (czy wejście jest kodem binarnym, czy sygnałem analogowym), a dopiero potem rozpoznawaj topologię rezystorową (wagowa vs R-2R) albo charakterystyczne bloki (komparatory w Flash).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To przetwornik cyfrowo-analogowy, w którym każdy bit steruje gałęzią z rezystorem o odpowiedniej "wadze" (wartości). Sygnały z gałęzi sumują się, a na wyjściu powstaje napięcie lub prąd proporcjonalny do kodu binarnego.
Szukaj wejścia w postaci kilku linii bitowych oraz sieci rezystorów o różnych wartościach (odzwierciedlających wagi bitów). Często widać też węzeł sumujący i element buforujący (np. wzmacniacz operacyjny) na wyjściu.
DAC wagowy używa wielu różnych wartości rezystorów (związanych z wagami bitów). Drabinka R-2R korzysta tylko z dwóch wartości: R i 2R w powtarzalnej strukturze. R-2R jest łatwiejsza w wykonaniu technologicznie przy większej liczbie bitów.
Flash to bardzo szybki przetwornik analogowo-cyfrowy (A/C), który wykorzystuje równoległą pracę wielu komparatorów. Sygnał analogowy jest porównywany z wieloma progami jednocześnie, a wynik jest kodowany do postaci binarnej.
Ponieważ Flash jest architekturą A/C (analog → cyfrowo), a nie C/A. W Flash kluczowe są liczne komparatory i progi odniesienia. W DAC rozpoznajesz raczej sieć rezystorów i sumowanie wkładów bitów, a wyjściem jest sygnał analogowy.
Nie. "Wyjście napięciowe" opisuje formę sygnału na wyjściu, a nie topologię układu. Zarówno DAC, jak i niektóre ADC mogą mieć wyjścia napięciowe (bezpośrednio lub po buforze). Do identyfikacji potrzebne są cechy struktury schematu.
Typowe cechy to: wejście analogowe, sieć progów odniesienia oraz komparatory (często wiele sztuk w Flash). Dodatkowo bywa widoczny blok kodera/enkodera, który zamienia stany komparatorów na kod binarny na wyjściu.
Najczęściej widzisz wejście jako linie bitowe (D0, D1, …), przełączniki sterowane bitami oraz sieć rezystorów realizującą sumowanie. Na końcu zwykle jest wyjście analogowe oraz bufor lub wzmacniacz do uzyskania stabilnego napięcia/prądu.
Gdy istotna jest prostota i powtarzalność elementów (tylko R i 2R), zwłaszcza przy większej rozdzielczości. Ułatwia to uzyskanie dobrego dopasowania rezystorów w technologii produkcji i poprawia przewidywalność parametrów przetwornika.
Ćwicz czytanie schematów blokowych: najpierw określ, co jest wejściem (analog czy cyfrowo), potem szukaj "znaków szczególnych" (komparatory w Flash, drabinka R-2R, rezystory wagowe). Pomaga też przegląd kart katalogowych i ich block diagram.
info

Około 51% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Według specjalistów z branży: "Pozostałe odpowiedzi dotyczą ADC Flash albo innej topologii rezystorowej (R-2R) lub jedynie formy sygnału na wyjściu."

Źródła:

  • R. J. Tocci, N. S. Widmer, G. L. Moss, "Digital Systems: Principles and Applications", rozdział o przetwornikach A/D i D/A (DAC wagowy, R-2R, Flash ADC), Pearson (różne wydania).
  • T. L. Floyd, "Digital Fundamentals", rozdziały o przetwornikach cyfrowo-analogowych i analogowo-cyfrowych (weighted-resistor DAC, R-2R ladder, flash conversion), Pearson (różne wydania).
  • A. S. Sedra, K. C. Smith, "Microelectronic Circuits", część dotycząca podstaw układów analogowo-cyfrowych oraz koncepcji sumowania prądów/napięć w sieciach rezystorowych, Oxford University Press (różne wydania).

Materiały:

  • Podręcznik z podstaw elektroniki cyfrowej (rozdział o przetwornikach A/C i C/A)
  • Notatki/wykład o architekturach DAC: rezystory wagowe i R-2R
  • Zadania z rozpoznawania schematów blokowych układów elektronicznych

Aktualizacja pytania: 03.04.2026



Aktualizacja pytania: 03.04.2026
📡 Brak połączenia internetowego