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 = 102,5 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 10-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 10VFSR = 2,5 V
1 LSB = mV
2.Leicht
Vin​N = 81 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 8-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 1 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 8VFSR = 1 V
1 LSB = mV
3.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 7,2 kHzfs​ = 8 kHz

Eine Sinuswelle mit 7,2 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 8 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 7,2 kHzfs = 8 kHz
fa = Hz
4.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 1,2 kHzfs​ = 2 kHz

Eine Sinuswelle mit 1,2 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 2 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 1,2 kHzfs = 2 kHz
fa = Hz
5.Schwer
f0fs​/2fs​22,5 kHz3f₁?

Eine Rechteckwelle mit 22,5 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 50 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 kHz an.

f₁ = 22,5 kHzfs = 50 kHzOberschwingung: 3f₁
fa = kHz
6.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​8 MHz / (16·D)

Ein Mikrocontroller mit 8 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 38400 Baud. Bestimme den prozentualen Fehler der tatsächlichen Baudrate (positiv, wenn sie zu schnell ist).

fclk = 8 MHzZiel = 38400 Bd
e = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. 1 LSB = 2,441 mV
  2. 2. 1 LSB = 3,906 mV
  3. 3. fa = 800 Hz
  4. 4. fa = 800 Hz
  5. 5. fa = 17,5 kHz
  6. 6. e = 0,1603 %

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