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

Ein 12-Bit-ADC, der auf den nächsten Code rundet, hat einen Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V. Bestimme mit 1 LSB = V_FSR/2ᴺ den größten Quantisierungsfehler e_q,max in mV.

N = 12V_FSR = 2,5 V

e_q,max = mV

2.Leicht

Ein Sensorsignal enthält Frequenzen bis 50 kHz. Bestimme die minimale Abtastrate f_s,min, die es ohne Aliasing erfasst.

f_max = 50 kHz

f_s,min = kHz

3.Mittel

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 18-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 18

SQNR = dB

4.Mittel

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 6-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 6

SQNR = dB

5.Schwer

Ein 24-Bit-ADC streamt jeden Abtastwert über einen UART mit 230400 Baud im Format 8N1 (Startbit, 8 Datenbits, 1 Stoppbit). Jeder Abtastwert wird als 3 ganze(s) Byte(s) gesendet, und die Verbindung ist dauernd belegt. Bestimme die höchste Signalfrequenz f_max, die ohne Aliasing abgetastet werden kann, in Hz.

baud = 230400 BdN = 248N1

f_max = Hz

6.Schwer

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 70 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 70 dB

N =

Lösungsschlüssel

1. e_q,max = 0,3052 mV
2. f_s,min = 100 kHz
3. SQNR = 110,1 dB
4. SQNR = 37,88 dB
5. f_max = 3840 Hz
6. N = 12

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