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.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
f0fN​ = ?8 kHz

Ein ADC tastet mit 8 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 8 kHz
fN = kHz
2.Leicht
f0fN​ = ?100 kHz

Ein ADC tastet mit 100 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 100 kHz
fN = kHz
3.Mittel
Vin​N = ?2,5 V2ᴺ − 10≤ 5 mV

Ein ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V soll Schritte von 5 mV oder kleiner auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N.

VFSR = 2,5 VAuflösung = 5 mV
N =
4.Mittel
122 ch∿01N = 245 kHz? MB

Ein Recorder tastet 2 Kanäle mit je 5 kHz mit einem 24-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 2 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 2fs = 5 kHzN = 24t = 2 min
M = MB
5.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​38400 Bd, 8N1

Ein 10-Bit-ADC streamt jeden Abtastwert über einen UART mit 38400 Baud im Format 8N1 (Startbit, 8 Datenbits, 1 Stoppbit). Jeder Abtastwert wird als 2 ganze(s) Byte(s) gesendet, und die Verbindung ist dauernd belegt. Bestimme die höchste Signalfrequenz fmax, die ohne Aliasing abgetastet werden kann, in Hz.

baud = 38400 BdN = 108N1
fmax = Hz
6.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​1 MHz / (16·D)

Ein Mikrocontroller mit 1 MHz Takt stellt seine UART-Baudrate als fclk/(16·D) ein, wobei D eine ganze Zahl ist, die auf den nächsten Wert gerundet wird. Die Zielbaudrate beträgt 2400 Baud. Bestimme den prozentualen Fehler der tatsächlichen Baudrate (positiv, wenn sie zu schnell ist).

fclk = 1 MHzZiel = 2400 Bd
e = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. fN = 4 kHz
  2. 2. fN = 50 kHz
  3. 3. N = 9
  4. 4. M = 3,6 MB
  5. 5. fmax = 960 Hz
  6. 6. e = 0,1603 %

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.