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 = 103,3 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 10-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 10VFSR = 3,3 V
1 LSB = mV
2.Leicht
126⋮6 ch∿01N = 1250 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 6 Kanäle ab, jeden mit 50 kHz und 12-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 6fs = 50 kHzN = 12
Rb = kbit/s
3.Mittel
Vin​N = 83,3 V2ᴺ − 101 LSB1,86 V?

Ein 8-Bit-ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 3,3 V schneidet ab: Sein Ausgangscode ist ⌊Vin/LSB⌋ mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Bestimme den dezimalen Ausgangscode D für eine Eingangsspannung von 1,86 V.

N = 8VFSR = 3,3 VVin = 1,86 V
D =
4.Mittel
122 ch∿01N = 2450 kHz? MB

Ein Recorder tastet 2 Kanäle mit je 50 kHz mit einem 24-Bit-ADC ab. Jeder Abtastwert wird in ganzen Bytes gespeichert. Bestimme den Speicher M, der für eine Aufzeichnung von 30 min nötig ist, in MB (1 MB = 10⁶ Bytes).

n = 2fs = 50 kHzN = 24t = 30 min
M = MB
5.Schwer
f0fs​/2fs​280 Hz5f₁?

Eine Rechteckwelle mit 280 Hz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 1 kHz abgetastet. Ein Rechtecksignal enthält die ungeraden Oberschwingungen 3f₁, 5f₁, 7f₁, … Bei welcher Frequenz fa erscheint seine Oberschwingung 5f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in Hz an.

f₁ = 280 Hzfs = 1 kHzOberschwingung: 5f₁
fa = Hz
6.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 55 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 55 dB
N =

Lösungsschlüssel

  1. 1. 1 LSB = 3,223 mV
  2. 2. Rb = 3600 kbit/s
  3. 3. D = 144
  4. 4. M = 540 MB
  5. 5. fa = 400 Hz
  6. 6. N = 9

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