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
f0fs​/2fs​ = ?20 kHz

Ein Sensorsignal enthält Frequenzen bis 20 kHz. Bestimme die minimale Abtastrate fs,min, die es ohne Aliasing erfasst.

fmax = 20 kHz
fs,min = kHz
2.Leicht
f0fs​/2fs​ = ?4 kHz

Ein Sensorsignal enthält Frequenzen bis 4 kHz. Bestimme die minimale Abtastrate fs,min, die es ohne Aliasing erfasst.

fmax = 4 kHz
fs,min = kHz
3.Mittel
Vin​N = 20VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 20-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 20
SQNR = dB
4.Mittel
Vin​N = ?5 V2ᴺ − 10≤ 0,5 mV

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

VFSR = 5 VAuflösung = 0,5 mV
N =
5.Schwer
122 ch∿01tc​ = 10 µstset​ = 5 µsfs​ = ?

Ein 2-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 10 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 5 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 2tc = 10 µstset = 5 µs
fs = kHz
6.Schwer
124⋮4 ch∿01tc​ = 10 µstset​ = 5 µsfs​ = ?

Ein 4-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 10 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 5 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 4tc = 10 µstset = 5 µs
fs = kHz

Lösungsschlüssel

  1. 1. fs,min = 40 kHz
  2. 2. fs,min = 8 kHz
  3. 3. SQNR = 122,2 dB
  4. 4. N = 14
  5. 5. fs = 33,33 kHz
  6. 6. fs = 16,67 kHz

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