KWALIFIKACJA ELM5 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 33.
Na rysunku pokazano pewien sposób konfiguracji przerzutnika typu J-K. W jaki sposób zadziała ten układ?
Ilustracja przedstawia schemat elektryczny przerzutnika typu J-K, który jest elementem wykorzystywanym w elektronice
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W typowej konfiguracji przełączającej przerzutnika J-K (gdy wejścia są tak ustawione, że realizują tryb J=K=1 w chwili wyzwolenia), wyjście Q zmienia się na stan przeciwny przy każdym kolejnym takcie zegara.
Dlatego poprawny opis działania to przełączanie 0↔1 z każdym impulsem CLK.

Pełne wyjaśnienie:

Przerzutnik typu J-K ma cztery podstawowe tryby pracy zależne od stanów wejść w chwili wyzwolenia zegarem:

  • podtrzymanie (hold) – gdy logika wejść nie wymusza zmiany, wyjście Q pozostaje bez zmian,
  • ustawienie (set) – układ wymusza przejście Q do stanu 1,
  • wyzerowanie (reset) – układ wymusza przejście Q do stanu 0,
  • przełączanie (toggle) – wyjście Q przy każdym takcie przyjmuje wartość przeciwną, czyli działa jak Q := ¬Q.

Odpowiedź "Zmieni swój stan na przeciwny z każdym taktem zegara." opisuje właśnie tryb toggle. W praktyce taki sposób konfiguracji jest często używany jako dzielnik częstotliwości przez 2: jeśli na wejściu CLK jest przebieg prostokątny, to na Q uzyskuje się przebieg o częstotliwości dwa razy mniejszej.

Odpowiedź "Przejdzie w stan 1 i na stałe w nim pozostanie." byłaby właściwa dla układu, który w każdym wyzwoleniu realizuje wymuszenie stanu 1 (tryb set), a nie przełączanie. Odpowiedź "Podtrzyma stan poprzedni z każdym taktem zegara." opisuje tryb podtrzymania, typowy np. dla warunku J=K=0, gdy przerzutnik ignoruje takty w sensie zmiany stanu wyjścia. Odpowiedź "Przejdzie w stan 0 i na stałe w nim pozostanie." odpowiadałaby wymuszeniu resetu, czyli stałemu zerowaniu wyjścia, a nie pracy naprzemiennej.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy widzisz konfigurację J-K prowadzącą do sytuacji, w której przy aktywnym zegarze oba wejścia działają "symetrycznie" (typowo jak J=K=1), rozważ przede wszystkim przełączanie Q przy każdym takcie.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przerzutnik J-K to element sekwencyjny techniki cyfrowej, który przechowuje 1 bit informacji. Zmienia stan wyjścia Q tylko w chwilach wyzwolenia zegarem. Używa się go m.in. w licznikach, dzielnikach częstotliwości i układach sterowania stanami.
Tryb toggle oznacza, że przy każdym takcie zegara wyjście przechodzi w stan przeciwny: jeśli było 0, stanie się 1, a jeśli było 1, stanie się 0. W praktyce zachowuje się jak operacja Q := ¬Q wykonywana na każdym wyzwoleniu.
Gdy przerzutnik pracuje w trybie przełączającym, zmienia stan tylko raz na takt zegara, więc pełen okres na wyjściu Q wymaga dwóch taktów (0→1 i 1→0). To powoduje, że częstotliwość na Q jest o połowę mniejsza niż na wejściu CLK.
Typowo wyróżnia się: podtrzymanie (brak zmiany stanu), ustawienie (Q=1), wyzerowanie (Q=0) oraz przełączanie (zmiana na stan przeciwny). Na egzaminie często trzeba powiązać konfigurację wejść z jednym z tych trybów.
Podtrzymanie występuje wtedy, gdy w chwili wyzwolenia zegarem konfiguracja wejść nie wymusza ani ustawienia, ani zerowania, ani przełączania. W klasycznej tablicy prawdy J-K odpowiada temu warunek J=0 i K=0, ale na schemacie może to wynikać też z połączeń.
Tak, ale tylko w konfiguracji, która wymusza tryb set w chwilach zegara (np. odpowiednik J=1, K=0). Wtedy Q przechodzi do 1. Nie jest to jednak to samo co tryb przełączający, gdzie Q zmienia się naprzemiennie przy każdym takcie.
Najczęściej wskazuje na to konfiguracja prowadząca do warunku przełączania (odpowiednik J=K=1 w chwili wyzwolenia). Na rysunkach bywa to zrealizowane przez stałe podanie "1" na oba wejścia lub przez takie sprzężenie zwrotne, które w efekcie daje tryb toggle.
Przerzutniki są układami sekwencyjnymi: wejścia mogą się zmieniać, ale wyjście aktualizuje się dopiero w określonej chwili związanej z zegarem (np. na zboczu). Bez uwzględnienia zegara łatwo pomylić zachowanie przerzutnika z bramkami kombinacyjnymi.
Najczęstsze pomyłki to: traktowanie J-K jak D (przepisywanie stanu), mylenie trybu podtrzymania z przełączaniem oraz automatyczne zakładanie, że "J=K" oznacza brak zmiany. Warto zapamiętać, że charakterystyczne dla J-K jest właśnie przełączanie w jednym z trybów.
Ćwicz trzy rzeczy: (1) tablice prawdy przerzutników (RS, JK, D, T), (2) analizę przebiegów czasowych CLK i Q, (3) rozpoznawanie typowych konfiguracji na schematach. Dobrą metodą jest też symulacja w prostym programie, by zobaczyć przełączenia krok po kroku.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 43% zdających egzamin. trudne

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Przerzutnik JK" – opis działania i tablica prawdy, https://pl.wikipedia.org/wiki/Przerzutnik_JK (dostęp: 02.03.2026)
  • Wikipedia (EN): "Flip-flop (electronics)" – sekcja o JK flip-flop i trybie toggle, https://en.wikipedia.org/wiki/Flip-flop_(electronics) (dostęp: 02.03.2026)
  • All About Circuits: "JK Flip-Flop" – omówienie działania i trybu przełączającego, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-10/j-k-flip-flop/ (dostęp: 02.03.2026)

Materiały:

  • Notatki/rozdział z techniki cyfrowej: przerzutniki i ich tablice prawdy
  • Ćwiczenia z analizy przebiegów czasowych (CLK, J, K, Q, ¬Q)
  • Symulator układów cyfrowych do sprawdzenia konfiguracji J-K (np. środowisko edukacyjne/szkolne)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego