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
f0fN​ = ?5 kHz

يأخذ محوّل ADC عينات بمعدل 5 kHz. أوجد تردد نيكويست fN، أي أعلى تردد للإشارة يستطيع تمثيله دون تداخل طيفي.

fs = 5 kHz
fN = kHz
2.سهلة
122 ch∿01N = 240,5 kHz? kbit/s

يأخذ مسجّل بيانات عينات من 2 قنوات، كل منها بمعدل 0,5 kHz ودقة 24 بت. أوجد معدل البيانات الخام Rb بوحدة kbit/s.

n = 2fs = 0,5 kHzN = 24
Rb = kbit/s
3.متوسطة
Vin​N = 1010 V2ᴺ − 101 LSB3,899 V?

محوّل ADC بـ 10 بت ومدى دخل من 0 إلى 10 V يبتر: رمز خرجه ⌊Vin/LSB⌋ حيث 1 LSB = VFSR/2ᴺ. أوجد رمز الخرج العشري D لدخل قدره 3,899 V.

N = 10VFSR = 10 VVin = 3,899 V
D =
4.متوسطة
∿01N = 125 kHz? MB

يأخذ مسجّل عينات من قناة واحدة بمعدل 5 kHz بمحوّل ADC بـ 12 بت. تُخزَّن كل عينة في عدد صحيح من البايتات. أوجد الذاكرة M اللازمة لتسجيل مدته 1 min، بوحدة MB (1 MB = 10⁶ بايت).

n = 1fs = 5 kHzN = 12t = 1 min
M = MB
5.صعبة
f0fs​/2fs​750 Hz7f₁?

تؤخذ عينات موجة مربعة 750 Hz بمعدل 5 kHz دون مرشح مضاد للتداخل. تحتوي الموجة المربعة على التوافقيات الفردية 3f₁ و5f₁ و7f₁ وهكذا. عند أي تردد fa يظهر التوافقي 7f₁ في البيانات المأخوذة؟ أعطه بوحدة Hz.

f₁ = 750 Hzfs = 5 kHzالتوافقي: 7f₁
fa = Hz
6.صعبة
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​115200 Bd, 8N1

يبث محوّل ADC بـ 12 بت كل عينة عبر UART بمعدل 115200 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 = 115200 BdN = 128N1
fmax = Hz

مفتاح الإجابات

  1. 1. fN = 2,5 kHz
  2. 2. Rb = 24 kbit/s
  3. 3. D = 399
  4. 4. M = 0,6 MB
  5. 5. fa = 250 Hz
  6. 6. fmax = 2880 Hz

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