Ein Sensorsignal enthält Frequenzen bis 20 kHz. Bestimme die minimale Abtastrate fs,min, die es ohne Aliasing erfasst.
Arbeitsblatt Messdatenerfassung und Abtastung mit Lösungen
Ein ADC tastet mit 40 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.
Ein ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V soll Schritte von 10 mV oder kleiner auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N.
Ein ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 10 V soll Schritte von 2 mV oder kleiner auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N.
Ein Mikrocontroller mit 32 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 115200 Baud. Bestimme den prozentualen Fehler der tatsächlichen Baudrate (positiv, wenn sie zu schnell ist).
Ein Temperatursensor liefert 20 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 20-fach verstärkt und einem 10-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 10 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.
Lösungsschlüssel
- 1. fs,min = 40 kHz
- 2. fN = 20 kHz
- 3. N = 9
- 4. N = 13
- 5. e = 2,124 %
- 6. ΔTLSB = 0,02441 °C
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