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
122 ch∿01N = 1248 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 2 Kanäle ab, jeden mit 48 kHz und 12-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 2fs = 48 kHzN = 12
Rb = kbit/s
2.Leicht
f0fN​ = ?10 kHz

Ein ADC tastet mit 10 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 10 kHz
fN = kHz
3.Mittel
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​12·Tb​2400 Bd, 8E2

Ein UART sendet Bytes mit 2400 Baud im Format 8E2: 8 Datenbits, ein gerades Paritätsbit und 2 Stoppbit(s), plus das Startbit. Bestimme die größte Anzahl an Datenbytes pro Sekunde, die er übertragen kann.

baud = 2400 Bd8E2
RB = B/s
4.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 6 kHzfs​ = 10 kHz

Eine Sinuswelle mit 6 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 10 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in kHz an.

f = 6 kHzfs = 10 kHz
fa = kHz
5.Schwer
f0fs​/2fs​120 Hz5f₁?

Eine Rechteckwelle mit 120 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 = 120 Hzfs = 1 kHzOberschwingung: 5f₁
fa = Hz
6.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 85 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 85 dB
N =

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rb = 1152 kbit/s
  2. 2. fN = 5 kHz
  3. 3. RB = 200 B/s
  4. 4. fa = 4 kHz
  5. 5. fa = 400 Hz
  6. 6. N = 14

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