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​ = ?38400 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 38400 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 38400 Bd
Tb = µs
2.Leicht
f0fN​ = ?48 kHz

Ein ADC tastet mit 48 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 48 kHz
fN = kHz
3.Mittel
Vin​N = ?3,3 V2ᴺ − 10≤ 0,1 mV

Ein ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V soll Schritte von 0,1 mV oder kleiner auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N.

VFSR = 3,3 VAuflösung = 0,1 mV
N =
4.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 1,3 kHzfs​ = 1 kHz

Eine Sinuswelle mit 1,3 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 1 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 1,3 kHzfs = 1 kHz
fa = Hz
5.Schwer
f0fs​/2fs​300 Hz5f₁?

Eine Rechteckwelle mit 300 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 5f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in Hz an.

f₁ = 300 Hzfs = 1 kHzOberschwingung: 5f₁
fa = Hz
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. Tb = 26,04 µs
  2. 2. fN = 24 kHz
  3. 3. N = 16
  4. 4. fa = 300 Hz
  5. 5. fa = 500 Hz
  6. 6. N = 12

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