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
Vin​N = 102,5 V2ᴺ − 101 LSB

Ein 10-Bit-ADC, der auf den nächsten Code rundet, hat einen Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ den größten Quantisierungsfehler eq,max in mV.

N = 10VFSR = 2,5 V
eq,max = mV
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
tTs​ = 1/fs​f = 750 Hzfs​ = 1 kHz

Eine Sinuswelle mit 750 Hz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 1 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 750 Hzfs = 1 kHz
fa = Hz
4.Mittel
Vin​N = 20VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 20-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 20
SQNR = dB
5.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​16 MHz / (16·D)

Ein Mikrocontroller mit 16 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 = 16 MHzZiel = 115200 Bd
e = %
6.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 70 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 70 dB
N =

Lösungsschlüssel

  1. 1. eq,max = 1,221 mV
  2. 2. fN = 50 kHz
  3. 3. fa = 250 Hz
  4. 4. SQNR = 122,2 dB
  5. 5. e = −3,549 %
  6. 6. N = 12

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