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
Vin​N = 143,3 V2ᴺ − 101 LSB

Ein 14-Bit-ADC, der auf den nächsten Code rundet, hat einen Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ den größten Quantisierungsfehler eq,max in mV.

N = 14VFSR = 3,3 V
eq,max = mV
2.Leicht
Vin​N = 145 V2ᴺ − 101 LSB

Ein 14-Bit-ADC, der auf den nächsten Code rundet, hat einen Eingangsbereich von 0 bis 5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ den größten Quantisierungsfehler eq,max in mV.

N = 14VFSR = 5 V
eq,max = mV
3.Mittel
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​11·Tb​4800 Bd, 8N2

Ein UART sendet Bytes mit 4800 Baud im Format 8N2: 8 Datenbits, keine Parität und 2 Stoppbit(s), plus das Startbit. Bestimme die größte Anzahl an Datenbytes pro Sekunde, die er übertragen kann.

baud = 4800 Bd8N2
RB = B/s
4.Mittel
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​57600 Bd, 8N1

Ein UART sendet Bytes mit 57600 Baud im Format 8N1: 8 Datenbits, keine Parität und 1 Stoppbit(s), plus das Startbit. Bestimme die größte Anzahl an Datenbytes pro Sekunde, die er übertragen kann.

baud = 57600 Bd8N1
RB = B/s
5.Schwer
1216⋮16 ch∿01tc​ = 4 µstset​ = 2 µsfs​ = ?

Ein 16-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 4 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 2 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 16tc = 4 µstset = 2 µs
fs = kHz
6.Schwer
126⋮6 ch∿01tc​ = 20 µstset​ = 2 µsfs​ = ?

Ein 6-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 20 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 2 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 6tc = 20 µstset = 2 µs
fs = kHz

Lösungsschlüssel

  1. 1. eq,max = 0,1007 mV
  2. 2. eq,max = 0,1526 mV
  3. 3. RB = 436,4 B/s
  4. 4. RB = 5760 B/s
  5. 5. fs = 10,42 kHz
  6. 6. fs = 7,576 kHz

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