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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Name: ____________________ Datum: ____________

1.Leicht

Eine UART-Verbindung läuft mit 1200 Baud. Bestimme die Dauer T_b eines Bits in µs.

baud = 1200 Bd

T_b = µs

2.Leicht

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

N = 12V_FSR = 1 V

1 LSB = mV

3.Mittel

Ein Recorder tastet einen Kanal mit 5 kHz mit einem 12-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 1 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 1f_s = 5 kHzN = 12t = 1 min

M = MB

4.Mittel

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 16-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 16

SQNR = dB

5.Schwer

Ein Temperatursensor liefert 20 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 2,5-fach verstärkt und einem 12-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 3,3 V zugeführt (1 LSB = V_FSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔT_LSB, die einem LSB entspricht.

S = 20 mV/°CG = 2,5N = 12V_FSR = 3,3 V

ΔT_LSB = °C

6.Schwer

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 75 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 75 dB

N =

Lösungsschlüssel

1. T_b = 833,3 µs
2. 1 LSB = 0,2441 mV
3. M = 0,6 MB
4. SQNR = 98,08 dB
5. ΔT_LSB = 0,01611 °C
6. N = 13

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