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 2400 Baud. Bestimme die Dauer T_b eines Bits in µs.

baud = 2400 Bd

T_b = µs

2.Leicht

Ein Sensorsignal enthält Frequenzen bis 8 kHz. Bestimme die minimale Abtastrate f_s,min, die es ohne Aliasing erfasst.

f_max = 8 kHz

f_s,min = kHz

3.Mittel

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

N = 16

SQNR = dB

4.Mittel

Eine Sinuswelle mit 1,15 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 1 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz f_a erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 1,15 kHzf_s = 1 kHz

f_a = Hz

5.Schwer

Ein 2-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 2,5 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 0,5 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate f_s jedes Kanals in kHz.

n = 2t_c = 2,5 µst_set = 0,5 µs

f_s = kHz

6.Schwer

Ein Mikrocontroller mit 1 MHz Takt stellt seine UART-Baudrate als f_clk/(16·D) ein, wobei D eine ganze Zahl ist, die auf den nächsten Wert gerundet wird. Die Zielbaudrate beträgt 4800 Baud. Bestimme den prozentualen Fehler der tatsächlichen Baudrate (positiv, wenn sie zu schnell ist).

f_clk = 1 MHzZiel = 4800 Bd

e = %

Lösungsschlüssel

1. T_b = 416,7 µs
2. f_s,min = 16 kHz
3. SQNR = 98,08 dB
4. f_a = 150 Hz
5. f_s = 166,7 kHz
6. e = 0,1603 %

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