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
∿01N = 85 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet einen Kanal mit 5 kHz und 8-Bit-Auflösung ab. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 1fs = 5 kHzN = 8
Rb = kbit/s
3.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
4.Mittel
Vin​N = ?1 V2ᴺ − 10≤ 5 mV

Ein ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 1 V soll Schritte von 5 mV oder kleiner auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N.

VFSR = 1 VAuflösung = 5 mV
N =
5.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 60 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 60 dB
N =
6.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​32 MHz / (16·D)

Ein Mikrocontroller mit 32 MHz Takt stellt seine UART-Baudrate als fclk/(16·D) ein, wobei D eine ganze Zahl ist, die auf den nächsten Wert gerundet wird. Die Zielbaudrate beträgt 19200 Baud. Bestimme den prozentualen Fehler der tatsächlichen Baudrate (positiv, wenn sie zu schnell ist).

fclk = 32 MHzZiel = 19200 Bd
e = %

Lösungsschlüssel

  1. 1. Tb = 416,7 µs
  2. 2. Rb = 40 kbit/s
  3. 3. SQNR = 146,2 dB
  4. 4. N = 8
  5. 5. N = 10
  6. 6. e = 0,1603 %

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