Arbeitsblatt Messdatenerfassung und Abtastung mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Messdatenerfassung und Abtastung zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
Vin​N = 1210 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 12-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 10 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 12VFSR = 10 V
1 LSB = mV
2.Leicht
Vin​N = 105 V2ᴺ − 101 LSB

Ein 10-Bit-ADC, der auf den nächsten Code rundet, hat einen Eingangsbereich von 0 bis 5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ den größten Quantisierungsfehler eq,max in mV.

N = 10VFSR = 5 V
eq,max = mV
3.Mittel
Vin​N = 24VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 24-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 24
SQNR = dB
4.Mittel
122 ch∿01N = 1420 kHz? MB

Ein Recorder tastet 2 Kanäle mit je 20 kHz mit einem 14-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 1 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 2fs = 20 kHzN = 14t = 1 min
M = MB
5.Schwer
f0fs​/2fs​450 Hz3f₁?

Eine Rechteckwelle mit 450 Hz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 1 kHz abgetastet. Ein Rechtecksignal enthält die ungeraden Oberschwingungen 3f₁, 5f₁, 7f₁, … Bei welcher Frequenz fa erscheint seine Oberschwingung 3f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in Hz an.

f₁ = 450 Hzfs = 1 kHzOberschwingung: 3f₁
fa = Hz
6.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 55 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 55 dB
N =

Lösungsschlüssel

  1. 1. 1 LSB = 2,441 mV
  2. 2. eq,max = 2,441 mV
  3. 3. SQNR = 146,2 dB
  4. 4. M = 4,8 MB
  5. 5. fa = 350 Hz
  6. 6. N = 9

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