KWALIFIKACJA ELM5 - TEST WIEDZY NR 7

PYTANIE NR 18.
Zinterpretuj poniższy schemat obwodu cyfrowego i zidentyfikuj, jaki układ reprezentuje.
  A ----|>----o----|>---- Z
         A1         A2
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Na schemacie widoczna jest inwersja sygnału: kółko ("bąbelek") na wyjściu oznacza negację logiczną. Niezależnie od tego, czy drugi trójkąt traktujemy jako bufor, cała ścieżka od A do Z daje sygnał odwrócony względem wejścia. Dlatego układ reprezentuje bramkę NOT.

Pełne wyjaśnienie:

W schematach techniki cyfrowej kluczowe znaczenie ma oznaczenie negacji. Małe kółko (często nazywane "bąbelkiem") umieszczone na wyjściu lub wejściu symbolu oznacza, że dany sygnał jest zanegowany (odwrócony).

Na pokazanym rysunku sygnał A przechodzi przez element A1, a następnie na torze pojawia się oznaczenie negacji, co wskazuje na operację NOT (inwersję). Następny element A2 można interpretować jako element buforujący/kształtujący, ale nie wnosi on dodatkowej funkcji logicznej typu AND/OR (nie ma też drugiego wejścia). W efekcie wyjście Z jest sygnałem przeciwnym do A: gdy A=1, Z=0, a gdy A=0, Z=1.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Układ OR – bramka OR wymaga co najmniej dwóch wejść (np. A i B). Tu jest tylko jedna linia wejściowa, więc nie można realizować sumy logicznej wielu sygnałów.
  • Układ AND – analogicznie, AND także wymaga co najmniej dwóch wejść. Brak drugiego wejścia wyklucza iloczyn logiczny.
  • Układ NAND – NAND to AND z negacją na wyjściu, ale nadal musi mieć co najmniej dwa wejścia. Sam "bąbelek" nie czyni układu NAND, jeśli nie ma części AND (wielowejściowej).

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw policz, ile jest niezależnych wejść (czy w ogóle możliwe jest AND/OR), a dopiero potem zwróć uwagę na kółka negacji. To ogranicza ryzyko pomyłki wynikającej z podobieństwa symboli.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Kółko na wejściu lub wyjściu symbolu oznacza inwersję (operację NOT). To sygnał "aktywny w stanie niskim" albo po prostu odwrócenie: 0 staje się 1, a 1 staje się 0. Na egzaminie to najważniejszy detal odróżniający NOT/NAND/NOR od AND/OR.
Najprościej: szukasz jednego wejścia i negacji (kółka). Jeśli układ ma tylko jedną linię wejściową i zaznaczoną inwersję, to funkcja jest typu NOT. Bramek AND/OR nie da się zrealizować bez co najmniej dwóch niezależnych wejść.
AND i OR są operacjami łączenia co najmniej dwóch zmiennych logicznych (np. A i B). Gdy na schemacie widać tylko jeden sygnał wejściowy, nie ma z czego "złożyć" iloczynu lub sumy logicznej. Wtedy w praktyce w grę wchodzą NOT, bufor lub elementy z negacją.
W typowej symbolice NAND to bramka AND z negacją na wyjściu, więc często ma kółko na wyjściu. Ale kluczowe jest też to, że NAND ma wiele wejść. Jeśli widzisz tylko jeden sygnał wejściowy, sama obecność kółka nie wystarcza, by uznać układ za NAND.
Dla NOT wystarczy zasada: wyjście jest przeciwne do wejścia. Dla AND/OR/NAND/NOR najpierw policz wejścia, a potem pamiętaj reguły skrajne: AND=1 tylko gdy wszystkie 1, OR=0 tylko gdy wszystkie 0, a NAND/NOR to ich negacje. To często wystarcza na test.
Funkcję NOT realizuje np. inwerter w układach logicznych (bramki w rodzinach TTL/CMOS) albo odpowiednio zbudowany stopień tranzystorowy. W montażu i serwisie spotkasz ją w torach sterowania, gdzie trzeba odwrócić poziom logiczny sygnału czujnika lub mikrokontrolera.
Dwa inwertery w szeregu dają wypadkowo bufor (NOT z NOT = brak negacji). Dlatego na schemacie trzeba uważnie sprawdzić, ile jest inwersji w całym torze. Nie liczy się liczba trójkątów, tylko liczba kółek negacji na drodze sygnału.
Najczęstsze błędy to: przeoczenie kółka negacji, mylenie symbolu bufora z inwerterem oraz zakładanie NAND/NOR tylko dlatego, że "jest kółko". Dobra metoda to: (1) policz wejścia, (2) znajdź wszystkie negacje, (3) dopiero wtedy nazwij funkcję logiczną.
W praktyce funkcjonują różne konwencje rysunkowe (np. spotykane w materiałach producentów lub w różnych normach symboli). Sens pozostaje ten sam: kółko oznacza negację, a liczba wejść wskazuje, czy to operacja jedno- czy wielowejściowa. Na egzaminie skup się na tych stałych cechach.
Ćwicz rozpoznawanie bramek z samych symboli i zamieniaj schemat na krótkie równanie (np. Z = ¬A). Potem trenuj zadania mieszane: kilka bramek w torze, liczenie liczby negacji, identyfikacja wejść. To bezpośrednio przekłada się na montaż i uruchamianie prostych układów.
info

Około 59% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Na schemacie widoczna jest inwersja sygnału: kółko ("bąbelek") na wyjściu oznacza negację logiczną."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Bramka logiczna" – opis symboli i podstawowych bramek, https://pl.wikipedia.org/wiki/Bramka_logiczna - dostęp 2026-02-18
  • Wikipedia (PL): "Negacja" – znaczenie operacji NOT w logice, https://pl.wikipedia.org/wiki/Negacja - dostęp 2026-02-18
  • All About Circuits: "Logic Gates" (symbole i działanie bramek), https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-3/logic-gates/ - dostęp 2026-02-18

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw techniki cyfrowej (bramki logiczne, algebra Boole’a)
  • Noty katalogowe prostych układów logicznych (np. inwertery i bufory) – sekcje z symboliką i tabelami prawdy
  • Ćwiczenia z czytania schematów logicznych i zamiany schemat ↔ tabela prawdy

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego