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, 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
Vin​N = 142,5 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 14-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 14VFSR = 2,5 V
1 LSB = mV
3.Mittel
Vin​N = ?10 V2ᴺ − 10≤ 10 mV

Ein ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 10 V soll Schritte von 10 mV oder kleiner auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N.

VFSR = 10 VAuflösung = 10 mV
N =
4.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 6,8 kHzfs​ = 4 kHz

Eine Sinuswelle mit 6,8 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 4 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 6,8 kHzfs = 4 kHz
fa = Hz
5.Schwer
f0fs​/2fs​150 Hz7f₁?

Eine Rechteckwelle mit 150 Hz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 1 kHz abgetastet. Ein Rechtecksignal enthält die ungeraden Oberschwingungen 3f₁, 5f₁, 7f₁, … Bei welcher Frequenz fa erscheint seine Oberschwingung 7f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in Hz an.

f₁ = 150 Hzfs = 1 kHzOberschwingung: 7f₁
fa = Hz
6.Schwer
f0fs​/2fs​4,5 kHz3f₁?

Eine Rechteckwelle mit 4,5 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 10 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 = 4,5 kHzfs = 10 kHzOberschwingung: 3f₁
fa = kHz

Lösungsschlüssel

  1. 1. eq,max = 1,221 mV
  2. 2. 1 LSB = 0,1526 mV
  3. 3. N = 10
  4. 4. fa = 1200 Hz
  5. 5. fa = 50 Hz
  6. 6. fa = 3,5 kHz

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