KWALIFIKACJA ELM6 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 9.
Na którym rysunku przedstawiono sygnał cyfrowy binarny?
Ilustracja przedstawia cztery różne wykresy sygnałów, oznaczone literami A, B, C i D.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Sygnał cyfrowy binarny ma dwa rozłączne poziomy (odpowiadające stanom logicznym 0 i 1) oraz przełącza się między nimi skokowo. Poprawny jest więc rysunek pokazujący przebieg dwustanowy, a nie przebieg ciągły lub wielopoziomowy.

Pełne wyjaśnienie:

Sygnał cyfrowy to sygnał, który przyjmuje wartości z pewnego dyskretnego zbioru poziomów, a nie zmienia się w sposób ciągły jak typowy sygnał analogowy. Szczególnym przypadkiem jest sygnał cyfrowy binarny, czyli dwustanowy: w praktyce odpowiada on dwóm poziomom logicznym (umownie "0" i "1").

Na rysunku przedstawiającym sygnał binarny należy więc rozpoznać następujące cechy:

  • tylko dwa poziomy wartości (np. niski i wysoki), bez poziomów pośrednich,
  • gwałtowne przejścia między poziomami (zbocza narastające/opadające),
  • odcinki "płaskie" na jednym z dwóch poziomów (utrzymywanie stanu).

Odpowiedź "D." jest poprawna, ponieważ odpowiada kryteriom przebiegu dwustanowego: można w nim jednoznacznie wyróżnić dwa stany, między którymi sygnał się przełącza. Pozostałe rysunki są błędne, jeśli przedstawiają przebiegi ciągłe (np. zmieniające się płynnie w czasie) albo przebiegi, w których występuje więcej niż dwa rozłączne poziomy. W takich przypadkach sygnału nie da się opisać wyłącznie jako 0/1 bez dodatkowego progowania lub kodowania.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy pytanie mówi "binarny", zawsze sprawdzaj liczbę poziomów. Nawet jeśli wykres wygląda "impulsowo", ale ma kilka wysokości impulsów albo poziom pośredni, to nie jest sygnał binarny.

W praktyce mechatronika takie przebiegi spotyka się m.in. na wyjściach czujników krańcowych, na liniach sterujących, na wyjściach tranzystorowych sterowników oraz w sygnałach enkoderów inkrementalnych. Umiejętność rozpoznania 0/1 ułatwia diagnostykę układów na oscyloskopie i rozróżnienie torów cyfrowych od analogowych.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Sygnał cyfrowy binarny (dwustanowy) to przebieg, który przyjmuje tylko dwie rozłączne wartości, interpretowane jako stany logiczne 0 i 1. Charakterystyczne są płaskie odcinki na dwóch poziomach oraz skokowe przejścia między nimi (zbocza).
Szukaj przebiegu mającego dwa wyraźne poziomy: niski i wysoki. Jeśli wartości pośrednie nie występują (poza chwilą przełączenia), to jest to sygnał binarny. Gdy poziomów jest więcej albo zmiana jest płynna, to nie jest czyste 0/1.
Sinusoida zmienia się ciągle w czasie i przyjmuje nieskończenie wiele wartości amplitudy. Nie da się jej opisać jako dwóch stanów bez dodatkowego progowania (komparatora) lub przetwarzania. Sygnał binarny ma z definicji tylko dwa poziomy.
Najczęściej tak, ale nie zawsze. Jest binarny wtedy, gdy ma tylko dwa poziomy (niski i wysoki). Jeśli na rysunku widać kilka różnych wysokości impulsów (wielopoziomowość) albo dodatkowy poziom pośredni, to przebieg nie jest binarny mimo "prostokątnego" wyglądu.
Najczęściej używa się oscyloskopu, bo pokazuje przebieg w funkcji czasu i pozwala ocenić poziomy oraz zbocza. Do wielu kanałów cyfrowych wygodny jest też analizator stanów logicznych, który skupia się na wykrywaniu stanów 0/1.
Typowe miejsca to wejścia/wyjścia cyfrowe PLC, krańcówki, czujniki indukcyjne/fotoelektryczne z wyjściem przełączającym, sygnały sterujące przekaźnikami i tranzystorami oraz kanały A/B enkodera inkrementalnego. To są klasyczne sygnały 0/1.
Najczęstsze pomyłki to: branie każdego "impulsowego" kształtu za binarny, ignorowanie liczby poziomów, mylenie sygnału wielopoziomowego z dwustanowym oraz sugerowanie się "ładnym" kształtem zamiast kryterium 0/1. Zawsze policz poziomy.
Tak, ale wymaga to progowania, np. komparatorem. Wtedy sygnał analogowy jest porównywany z progiem i na wyjściu powstaje 0 lub 1. To jednak nie znaczy, że sam sygnał wejściowy był binarny — binarny jest dopiero wynik porównania.
Poziomy logiczne to zakresy napięć/prądów interpretowane jako 0 i 1 w danym układzie. W praktyce liczy się odporność na zakłócenia i to, czy poziomy mieszczą się w dopuszczalnych granicach wejść/wyjść. Na rysunku widać je jako dwa stabilne poziomy.
Najpierw odczytaj słowa kluczowe: "cyfrowy" i "binarny". Potem sprawdź każdy rysunek: ile ma stabilnych poziomów i czy zmiany są skokowe. Odrzuć przebiegi płynne i wielopoziomowe. Wybierz ten z dwoma poziomami.
info

Statystycznie 59% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "Sygnał cyfrowy binarny ma dwa rozłączne poziomy (odpowiadające stanom logicznym 0 i 1) oraz przełącza się między nimi skokowo."

Źródła:

  • Wikipedia: "Sygnał cyfrowy" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Sygna%C5%82_cyfrowy (dostęp: 2026-02-27)
  • Wikipedia: "Sygnał" (sekcje o sygnałach analogowych i cyfrowych) — https://pl.wikipedia.org/wiki/Sygna%C5%82 (dostęp: 2026-02-27)
  • All About Circuits: "What is a Digital Signal?" — https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-1/digital-signals/ (dostęp: 2026-02-27)

Materiały:

  • Podstawy techniki cyfrowej: rozdziały o sygnałach cyfrowych i poziomach logicznych
  • Instrukcje obsługi oscyloskopu: tryb pomiaru przebiegów i wyzwalanie na zboczu
  • Materiały o wejściach/wyjściach PLC (wejścia cyfrowe vs analogowe)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego