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​ = ?2400 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 2400 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 2400 Bd
Tb = µs
2.Leicht
Vin​N = 121 V2ᴺ − 101 LSB = ?

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

N = 12VFSR = 1 V
1 LSB = mV
3.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 185 kHzfs​ = 100 kHz

Eine Sinuswelle mit 185 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 100 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in kHz an.

f = 185 kHzfs = 100 kHz
fa = kHz
4.Mittel
Vin​N = 24VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 24-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 24
SQNR = dB
5.Schwer
T20 mV/°C×2,5∿01N = 8, 5 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 20 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 2,5-fach verstärkt und einem 8-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 5 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 20 mV/°CG = 2,5N = 8VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C
6.Schwer
f0fs​/2fs​240 Hz7f₁?

Eine Rechteckwelle mit 240 Hz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 2 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 = 240 Hzfs = 2 kHzOberschwingung: 7f₁
fa = Hz

Lösungsschlüssel

  1. 1. Tb = 416,7 µs
  2. 2. 1 LSB = 0,2441 mV
  3. 3. fa = 15 kHz
  4. 4. SQNR = 146,2 dB
  5. 5. ΔTLSB = 0,3906 °C
  6. 6. fa = 320 Hz

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