KWALIFIKACJA INF9 - CZERWIEC 2017

PYTANIE NR 4.
Który układ porównuje napięcia podawane na jego wejście i w zależności od wyniku porównania generuje na wyjściu sygnał binarny 0 lub 1?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Komparator to układ, który porównuje dwa napięcia na wejściach (np. sygnał z napięciem odniesienia) i w zależności od tego, które jest większe, ustawia wyjście w jednym z dwóch stanów logicznych, czyli generuje sygnał binarny 0/1. Pozostałe układy pełnią inne funkcje niż porównywanie napięć.

Pełne wyjaśnienie:

Komparator to układ elektroniczny służący do porównywania napięć podanych na jego wejścia. Najczęściej jedno wejście otrzymuje mierzony sygnał, a drugie napięcie odniesienia (próg). Wynik porównania powoduje przełączenie wyjścia w jeden z dwóch stanów, które interpretuje się jako poziomy logiczne 0 lub 1. Dlatego opis "porównuje napięcia na wejściu i generuje na wyjściu sygnał binarny" odpowiada właśnie komparatorowi.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują:

  • "Kompandor" (compressor/expander) dotyczy obróbki dynamiki sygnału: kompresji i ekspansji, np. w torach audio/telekomunikacyjnych w celu poprawy stosunku sygnału do szumu. Nie jest to układ porównujący napięcia i nie musi generować wyjścia 0/1.
  • "Multiplekser" to układ wybierający jedno z wielu wejść i przełączający je na wspólne wyjście na podstawie linii sterujących (adresowych). Jego istotą jest przełączanie/kanałowanie sygnałów, a nie porównywanie ich wartości.
  • "Demultiplekser" działa odwrotnie do multipleksera: rozdziela jedno wejście na jedno z wielu wyjść (również sterowane liniami adresowymi). Znowu jest to funkcja dystrybucji sygnału, a nie decyzji progowej opartej o porównanie napięć.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w treści pojawia się "porównuje", "próg", "napięcie odniesienia", "stan wysoki/niski", to najczęściej chodzi o komparator (czasem z histerezą, jak w układzie Schmitta). Jeśli mowa o "wyborze kanału", "adresowaniu" lub "przełączaniu wielu wejść na jedno" — to obszar multiplekserów/demultiplekserów.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Komparator napięcia to układ, który porównuje dwa napięcia na wejściach i przełącza wyjście na stan niski lub wysoki. W praktyce służy do detekcji progu (np. czy sygnał przekroczył wartość odniesienia) i zamiany informacji analogowej na decyzję logiczną 0/1.
Komparator sprawdza relację między napięciami wejściowymi: gdy napięcie na wejściu nieodwracającym jest większe od napięcia odniesienia, wyjście przechodzi w stan wysoki, a gdy mniejsze — w stan niski (lub odwrotnie, zależnie od konfiguracji wejść).
Wyjście komparatora pracuje w dwóch stabilnych stanach (niski/wysoki), co odpowiada poziomom logicznym. Dzięki temu wynik porównania (większe/mniejsze) jest reprezentowany jako 0/1, co ułatwia współpracę z układami cyfrowymi i logiką sterującą.
Wzmacniacz operacyjny zwykle pracuje z ujemnym sprzężeniem zwrotnym, aby liniowo wzmacniać sygnał. Komparator jest używany do szybkiego przełączania między stanami logicznymi na podstawie różnicy napięć. Część wzmacniaczy można użyć jako komparator, ale nie zawsze jest to optymalne.
Histereza to celowe "rozsunięcie" progów przełączania dla narastania i opadania sygnału. Stosuje się ją, aby uniknąć drgań wyjścia przy szumach lub wolnozmiennym sygnale blisko progu. Taki komparator zachowuje się jak przerzutnik Schmitta.
Nie. Multiplekser wybiera jedno z wielu wejść i przekazuje je na wyjście zgodnie z sygnałami adresowymi. Nie analizuje wartości napięcia w sensie "większe/mniejsze", tylko realizuje funkcję przełączania kanałów. Porównywanie progowe to rola komparatora.
Demultiplekser stosuje się, gdy trzeba rozdzielić jeden tor sygnałowy na wiele linii wyjściowych, sterując wyborem wyjścia sygnałami adresowymi. To przydatne w układach dystrybucji sygnału i przełączania, ale nie zastępuje komparatora w detekcji progów.
Kompandor (kompresor+ekspander) służy do zmiany dynamiki sygnału, np. aby poprawić odporność na szumy w transmisji. Częsty błąd to mylenie go z komparatorem przez podobne brzmienie nazw. Kompandor nie jest układem "0/1" od porównania progowego.
Komparator spotyka się w układach detekcji stanu (obecność sygnału, przekroczenie progu), w prostych zabezpieczeniach i nadzorze zasilania oraz w torach, gdzie analogowy sygnał ma wyzwolić decyzję logiczną. Pomaga też w "czyszczeniu" sygnału do postaci cyfrowej.
Szukaj słów: "porównuje", "próg", "napięcie odniesienia", "stan wysoki/niski", "0/1". Jeśli zamiast tego jest "wybiera jedno z wielu wejść" lub "rozdziela na wyjścia" — to wskazuje na multiplekser/demultiplekser. Analizuj funkcję, nie podobieństwo nazw.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 67% zdających egzamin. średnie

Eksperci podkreślają: "Pozostałe układy pełnią inne funkcje niż porównywanie napięć."

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Komparator" — opis działania układu porównującego napięcia, https://pl.wikipedia.org/wiki/Komparator (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): "Multiplekser" — definicja i zasada działania, https://pl.wikipedia.org/wiki/Multiplekser (dostęp: 2026-03-01)
  • Wikipedia (PL): "Kompandor" — definicja kompresji/ekspansji sygnału, https://pl.wikipedia.org/wiki/Kompandor (dostęp: 2026-03-01)

Materiały:

  • Podręcznik do elektroniki analogowej (rozdział o wzmacniaczach operacyjnych i komparatorach)
  • Podstawy techniki cyfrowej (poziomy logiczne, progi, układy przełączające)
  • Noty katalogowe komparatorów (sekcje: zasada działania, wejścia, wyjście, histereza)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego