ورقة عمل اكتساب البيانات وأخذ العينات مع الإجابات

ورقة عمل مجانية قابلة للطباعة في اكتساب البيانات وأخذ العينات: 6 مسألة من السهل إلى مستوى الامتحان، مع مفتاح الإجابات. اطبعها أو احفظها بصيغة PDF.

للمعلمين: يمكن طباعتها ونسخها واستخدامها في الصف مجانًا. كل ورقة عمل جديدة لها قيم جديدة ومفتاح إجابات خاص بها. نقدّر إضافة رابط إلى ExamProblems في صفحة مقررك.

الاسم: ____________________   التاريخ: ____________

1.سهلة
f0fs​/2fs​ = ?10 kHz

تحتوي إشارة مستشعر على ترددات حتى 10 kHz. أوجد أدنى معدل أخذ عينات fs,min يلتقطها دون تداخل طيفي.

fmax = 10 kHz
fs,min = kHz
2.سهلة
Vin​N = 142,5 V2ᴺ − 101 LSB = ?

لمحوّل ADC بـ 14 بت مدى دخل من 0 إلى 2,5 V. بأخذ 1 LSB = VFSR/2ᴺ، أوجد حجم LSB واحد بوحدة mV.

N = 14VFSR = 2,5 V
1 LSB = mV
3.متوسطة
124⋮4 ch∿01N = 142 kHz? MB

يأخذ مسجّل عينات من 4 قنوات بمعدل 2 kHz لكل منها بمحوّل ADC بـ 14 بت. تُخزَّن كل عينة في عدد صحيح من البايتات. أوجد الذاكرة M اللازمة لتسجيل مدته 60 min، بوحدة MB (1 MB = 10⁶ بايت).

n = 4fs = 2 kHzN = 14t = 60 min
M = MB
4.متوسطة
Vin​N = 122,5 V2ᴺ − 101 LSB1,152 V?

محوّل ADC بـ 12 بت ومدى دخل من 0 إلى 2,5 V يبتر: رمز خرجه ⌊Vin/LSB⌋ حيث 1 LSB = VFSR/2ᴺ. أوجد رمز الخرج العشري D لدخل قدره 1,152 V.

N = 12VFSR = 2,5 VVin = 1,152 V
D =
5.صعبة
f0fs​/2fs​11 kHz3f₁?

تؤخذ عينات موجة مربعة 11 kHz بمعدل 50 kHz دون مرشح مضاد للتداخل. تحتوي الموجة المربعة على التوافقيات الفردية 3f₁ و5f₁ و7f₁ وهكذا. عند أي تردد fa يظهر التوافقي 3f₁ في البيانات المأخوذة؟ أعطه بوحدة kHz.

f₁ = 11 kHzfs = 50 kHzالتوافقي: 3f₁
fa = kHz
6.صعبة
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​57600 Bd, 8N1

يبث محوّل ADC بـ 16 بت كل عينة عبر UART بمعدل 57600 baud وبالصيغة 8N1 (بت بدء، و8 بتات بيانات، وبت إيقاف واحد). تُرسل كل عينة في 2 بايت كاملة والوصلة مشغولة طوال الوقت. أوجد أعلى تردد للإشارة fmax يمكن أخذ عيناته دون تداخل طيفي، بوحدة Hz.

baud = 57600 BdN = 168N1
fmax = Hz

مفتاح الإجابات

  1. 1. fs,min = 20 kHz
  2. 2. 1 LSB = 0,1526 mV
  3. 3. M = 57,6 MB
  4. 4. D = 1887
  5. 5. fa = 17 kHz
  6. 6. fmax = 1440 Hz

حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.