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
124⋮4 ch∿01N = 101 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 4 Kanäle ab, jeden mit 1 kHz und 10-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 4fs = 1 kHzN = 10
Rb = kbit/s
2.Leicht
Vin​N = 142,5 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 14-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 14VFSR = 2,5 V
1 LSB = mV
3.Mittel
Vin​N = 12VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 12-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 12
SQNR = dB
4.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 6,25 kHzfs​ = 5 kHz

Eine Sinuswelle mit 6,25 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 5 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 6,25 kHzfs = 5 kHz
fa = Hz
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
f0fs​/2fs​700 Hz3f₁?

Eine Rechteckwelle mit 700 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 3f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in Hz an.

f₁ = 700 Hzfs = 2 kHzOberschwingung: 3f₁
fa = Hz

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rb = 40 kbit/s
  2. 2. 1 LSB = 0,1526 mV
  3. 3. SQNR = 74 dB
  4. 4. fa = 1250 Hz
  5. 5. N = 10
  6. 6. fa = 100 Hz

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