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​ = ?50 kHz

يأخذ محوّل ADC عينات بمعدل 50 kHz. أوجد تردد نيكويست fN، أي أعلى تردد للإشارة يستطيع تمثيله دون تداخل طيفي.

fs = 50 kHz
fN = kHz
2.سهلة
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?19200 Bd

تعمل وصلة UART بمعدل 19200 baud. أوجد زمن البت الواحد Tb بوحدة µs.

baud = 19200 Bd
Tb = µs
3.متوسطة
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​38400 Bd, 8E1

يرسل UART بايتات بمعدل 38400 baud بالصيغة 8E1: 8 بتات بيانات، وبت تكافؤ زوجي، و1 بت إيقاف، إضافة إلى بت البدء. أوجد أكبر عدد من بايتات البيانات في الثانية يستطيع نقله.

baud = 38400 Bd8E1
RB = B/s
4.متوسطة
Vin​N = 18VFSR​2ᴺ − 101 LSB

أوجد نسبة الإشارة إلى ضجيج التكميم المثالية SQNR لمحوّل ADC بـ 18 بت لموجة جيبية بمدى كامل.

N = 18
SQNR = dB
5.صعبة
122 ch∿01tc​ = 2 µstset​ = 5 µsfs​ = ?

يغذّي مضاعِف بـ 2 قنوات محوّل ADC واحدًا. يستغرق كل تحويل 2 µs، وبعد كل تبديل للقناة يحتاج الدخل إلى 5 µs ليستقر. تُمسح القنوات بالتناوب دون توقف. أوجد معدل أخذ العينات fs لكل قناة، بوحدة kHz.

n = 2tc = 2 µstset = 5 µs
fs = kHz
6.صعبة
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​38400 Bd, 8N1

يبث محوّل ADC بـ 24 بت كل عينة عبر UART بمعدل 38400 baud وبالصيغة 8N1 (بت بدء، و8 بتات بيانات، وبت إيقاف واحد). تُرسل كل عينة في 3 بايت كاملة والوصلة مشغولة طوال الوقت. أوجد أعلى تردد للإشارة fmax يمكن أخذ عيناته دون تداخل طيفي، بوحدة Hz.

baud = 38400 BdN = 248N1
fmax = Hz

مفتاح الإجابات

  1. 1. fN = 25 kHz
  2. 2. Tb = 52,08 µs
  3. 3. RB = 3491 B/s
  4. 4. SQNR = 110,1 dB
  5. 5. fs = 71,43 kHz
  6. 6. fmax = 640 Hz

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