KWALIFIKACJA INF1 - CZERWIEC 2023

PYTANIE NR 20.
Który parametr przetwornika A/C określa najmniejszą zmianę sygnału wyjściowego?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Parametr "Rozdzielczość." opisuje, na ile poziomów dzielony jest zakres przetwarzania ADC, czyli jaki jest najmniejszy rozróżnialny krok (LSB). To właśnie rozdzielczość determinuje najmniejszą zmianę sygnału, która spowoduje zmianę kodu na wyjściu przetwornika.

Pełne wyjaśnienie:

W przetworniku analogowo-cyfrowym najmniejsza "zauważalna" zmiana sygnału to taka, która powoduje zmianę kodu wyjściowego o 1. Ten minimalny przyrost nazywa się krokiem kwantyzacji (często utożsamianym z 1 LSB). Parametrem, który bezpośrednio informuje o wielkości tego kroku, jest rozdzielczość (liczba bitów) oraz wynikająca z niej liczba poziomów kwantyzacji.

Dlaczego nie inne parametry?

  • Skala pomiarów (zakres wejściowy) mówi, jakie maksymalne/minimalne wartości mogą być mierzone. Duży zakres nie oznacza automatycznie, że ADC rozróżni małe zmiany – o tym decyduje liczba poziomów w tym zakresie, czyli rozdzielczość.
  • Nieliniowość całkowa opisuje odchyłkę rzeczywistej charakterystyki przetwarzania od idealnej prostej. Jest to błąd statyczny (dokładność/zgodność), a nie "minimalny krok" między kodami.
  • Szybkość przetwarzania (np. częstotliwość próbkowania lub czas konwersji) określa, jak szybko ADC może wykonywać pomiary w czasie. Wpływa na odwzorowanie sygnałów szybkozmiennych, ale nie mówi, jak mała zmiana amplitudy spowoduje zmianę kodu.

Na egzaminie warto kojarzyć: rozdzielczość → LSB/krok kwantyzacji, zakres → maksymalna mierzalna wartość, INL/DNL → błędy statyczne, szybkość → parametry czasowe. To ułatwia szybkie eliminowanie mylących odpowiedzi.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Rozdzielczość ADC to liczba bitów, która określa, na ile poziomów podzielony jest zakres wejściowy. Im większa rozdzielczość, tym mniejszy krok kwantyzacji (1 LSB) i tym mniejsze zmiany sygnału mogą spowodować zmianę kodu na wyjściu.
Najmniejsza wykrywalna zmiana amplitudy odpowiada zwykle jednemu krokowi kwantyzacji (1 LSB). Większa rozdzielczość oznacza więcej poziomów kodu w tym samym zakresie, więc 1 LSB ma mniejszą wartość w woltach i ADC "widzi" drobniejsze zmiany.
1 LSB to najmniejszy przyrost kodu wyjściowego (zmiana o 1). W praktyce odpowiada minimalnemu krokowi kwantyzacji, czyli małemu przedziałowi napięcia/prądu na wejściu, który powoduje przejście do sąsiedniej wartości cyfrowej.
Zakres pomiarowy mówi, jakie wartości wejściowe ADC może przyjąć (np. 0–3,3 V). Rozdzielczość mówi, na ile "schodków" podzielony jest ten zakres. Możesz mieć duży zakres, ale słabą rozdzielczość (duży krok), albo mniejszy zakres i lepszą rozdzielczość.
Nieliniowość całkowa (INL) opisuje, jak bardzo rzeczywista charakterystyka przetwarzania odbiega od idealnej prostej. To parametr błędu/zgodności, a nie parametr "kroku". Nawet przy małej INL minimalny krok nadal wynika głównie z rozdzielczości i zakresu.
To różne cechy. Szybkość (czas konwersji, częstotliwość próbkowania) mówi, jak szybko ADC mierzy sygnał w czasie, a rozdzielczość mówi, jak drobno dzieli amplitudę. W praktyce układy o bardzo dużej szybkości mogą mieć inne ograniczenia dokładności, ale definicyjnie to osobne parametry.
Szukaj sformułowań typu: "najmniejsza zmiana", "minimalny krok", "ile poziomów", "LSB", "liczba bitów". To wskazuje na rozdzielczość i kwantyzację. Pojęcia o "czasie", "częstotliwości" sugerują szybkość, a "błędy" sugerują INL/DNL.
Najczęściej myli się zakres (skala) z rozdzielczością oraz parametry błędów (INL/DNL) z "minimalnym krokiem". Częsty jest też odruch wyboru "szybkości", bo kojarzy się z "krótkimi zmianami", choć dotyczy czasu, a nie amplitudy.
ADC są w urządzeniach abonenckich i sieciowych do pomiarów i diagnostyki: odczyt czujników, kontrola zasilania, pomiar poziomów sygnałów analogowych, monitorowanie linii. W serwisie warto rozumieć, czy układ potrafi wykryć małe odchyłki napięć i sygnałów.
Gdy trzeba wykrywać małe zmiany sygnału lub uzyskać większą szczegółowość pomiaru w danym zakresie (np. drobne wahania napięcia, precyzyjne czujniki). Trzeba jednak pamiętać, że na realną użyteczność wpływają też szumy, stabilność odniesienia i błędy układu.
info

Około 53% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Parametr "Rozdzielczość." opisuje, na ile poziomów dzielony jest zakres przetwarzania ADC, czyli jaki jest najmniejszy rozróżnialny krok (LSB)."

Źródła:

  • Analog Devices, "MT-002: ADC Architectures III: Sigma-Delta ADC Basics", sekcje o rozdzielczości i kwantyzacji, https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-002.pdf (dostęp: 2026-02-28)
  • Texas Instruments, "A Basic Guide to ADCs", omówienie rozdzielczości i LSB, https://www.ti.com/lit/an/slaa013/slaa013.pdf (dostęp: 2026-02-28)
  • Wikipedia (PL), "Przetwornik analogowo-cyfrowy" – hasła o rozdzielczości i kwantyzacji, https://pl.wikipedia.org/wiki/Przetwornik_analogowo-cyfrowy (dostęp: 2026-02-28)

Materiały:

  • Noty aplikacyjne producentów ADC (Analog Devices, Texas Instruments) – sekcje o rozdzielczości, LSB i błędach statycznych
  • Podręczniki z podstaw elektroniki i przetwarzania sygnałów (rozdziały o kwantyzacji)
  • Dokumentacje techniczne urządzeń pomiarowych i modułów telekomunikacyjnych opisujące parametry wejść analogowych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego