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​ = ?9600 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 9600 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 9600 Bd
Tb = µs
2.Leicht
Vin​N = 165 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 16-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 16VFSR = 5 V
1 LSB = mV
3.Mittel
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​2400 Bd, 8N1

Ein UART sendet Bytes mit 2400 Baud im Format 8N1: 8 Datenbits, keine Parität und 1 Stoppbit(s), plus das Startbit. Bestimme die größte Anzahl an Datenbytes pro Sekunde, die er übertragen kann.

baud = 2400 Bd8N1
RB = B/s
4.Mittel
Vin​N = 83,3 V2ᴺ − 101 LSB1,691 V?

Ein 8-Bit-ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V schneidet ab: Sein Ausgangscode ist ⌊Vin/LSB⌋ mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Bestimme den dezimalen Ausgangscode D für eine Eingangsspannung von 1,691 V.

N = 8VFSR = 3,3 VVin = 1,691 V
D =
5.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 65 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 65 dB
N =
6.Schwer
f0fs​/2fs​2fs​3fs​8 kHz7f₁?

Eine Rechteckwelle mit 8 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 20 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 kHz an.

f₁ = 8 kHzfs = 20 kHzOberschwingung: 7f₁
fa = kHz

Lösungsschlüssel

  1. 1. Tb = 104,2 µs
  2. 2. 1 LSB = 0,07629 mV
  3. 3. RB = 240 B/s
  4. 4. D = 131
  5. 5. N = 11
  6. 6. fa = 4 kHz

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