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 = 125 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 12-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 12VFSR = 5 V
1 LSB = mV
2.Leicht
Vin​N = 1610 V2ᴺ − 101 LSB

Ein 16-Bit-ADC, der auf den nächsten Code rundet, hat einen Eingangsbereich von 0 bis 10 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ den größten Quantisierungsfehler eq,max in mV.

N = 16VFSR = 10 V
eq,max = mV
3.Mittel
Vin​N = 8VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 8-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 8
SQNR = dB
4.Mittel
Vin​N = 1210 V01 LSB8,918 V?

Ein 12-Bit-ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 10 V schneidet ab: Sein Ausgangscode ist ⌊Vin/LSB⌋ mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Bestimme den dezimalen Ausgangscode D für eine Eingangsspannung von 8,918 V.

N = 12VFSR = 10 VVin = 8,918 V
D =
5.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​19200 Bd, 8N1

Ein 12-Bit-ADC streamt jeden Abtastwert über einen UART mit 19200 Baud im Format 8N1 (Startbit, 8 Datenbits, 1 Stoppbit). Jeder Abtastwert wird als 2 ganze(s) Byte(s) gesendet, und die Verbindung ist dauernd belegt. Bestimme die höchste Signalfrequenz fmax, die ohne Aliasing abgetastet werden kann, in Hz.

baud = 19200 BdN = 128N1
fmax = Hz
6.Schwer
T5 mV/°C×4∿01N = 8, 3,3 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 5 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 4-fach verstärkt und einem 8-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 3,3 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 5 mV/°CG = 4N = 8VFSR = 3,3 V
ΔTLSB = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. 1 LSB = 1,221 mV
  2. 2. eq,max = 0,07629 mV
  3. 3. SQNR = 49,92 dB
  4. 4. D = 3652
  5. 5. fmax = 480 Hz
  6. 6. ΔTLSB = 0,6445 °C

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