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
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?1200 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 1200 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 1200 Bd
Tb = µs
2.Leicht
Vin​N = 123,3 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 12-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 12VFSR = 3,3 V
1 LSB = mV
3.Mittel
124⋮4 ch∿01N = 102 kHz? MB

Ein Recorder tastet 4 Kanäle mit je 2 kHz mit einem 10-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 60 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 4fs = 2 kHzN = 10t = 60 min
M = MB
4.Mittel
124⋮4 ch∿01N = 1020 kHz? MB

Ein Recorder tastet 4 Kanäle mit je 20 kHz mit einem 10-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 10 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 4fs = 20 kHzN = 10t = 10 min
M = MB
5.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​20 MHz / (16·D)

Ein Mikrocontroller mit 20 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).

fclk = 20 MHzZiel = 115200 Bd
e = %
6.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 96 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 96 dB
N =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Tb = 833,3 µs
  2. 2. 1 LSB = 0,8057 mV
  3. 3. M = 57,6 MB
  4. 4. M = 96 MB
  5. 5. e = −1,357 %
  6. 6. N = 16

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