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
f0fN​ = ?12 kHz

Ein ADC tastet mit 12 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 12 kHz
fN = kHz
2.Leicht
f0fN​ = ?40 kHz

Ein ADC tastet mit 40 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 40 kHz
fN = kHz
3.Mittel
Vin​N = 10VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 10-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 10
SQNR = dB
4.Mittel
Vin​N = 123,3 V2ᴺ − 101 LSB1,548 V?

Ein 12-Bit-ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V schneidet ab: Sein Ausgangscode ist ⌊Vin/LSB⌋ mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Bestimme den dezimalen Ausgangscode D für eine Eingangsspannung von 1,548 V.

N = 12VFSR = 3,3 VVin = 1,548 V
D =
5.Schwer
122 ch∿01tc​ = 1 µstset​ = 2 µsfs​ = ?

Ein 2-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 1 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 2 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 2tc = 1 µstset = 2 µs
fs = kHz
6.Schwer
1216⋮16 ch∿01tc​ = 10 µstset​ = 0,5 µsfs​ = ?

Ein 16-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 10 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 0,5 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 16tc = 10 µstset = 0,5 µs
fs = kHz

Lösungsschlüssel

  1. 1. fN = 6 kHz
  2. 2. fN = 20 kHz
  3. 3. SQNR = 61,96 dB
  4. 4. D = 1921
  5. 5. fs = 166,7 kHz
  6. 6. fs = 5,952 kHz

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