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
f0fN​ = ?25 kHz

Ein ADC tastet mit 25 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 25 kHz
fN = kHz
2.Leicht
f0fN​ = ?10 kHz

Ein ADC tastet mit 10 kHz ab. Bestimme die Nyquist-Frequenz fN, die höchste Signalfrequenz, die er ohne Aliasing darstellen kann.

fs = 10 kHz
fN = kHz
3.Mittel
Vin​N = 24VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 24-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 24
SQNR = dB
4.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 2,8 kHzfs​ = 4 kHz

Eine Sinuswelle mit 2,8 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 4 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 2,8 kHzfs = 4 kHz
fa = Hz
5.Schwer
f0fs​/2fs​2fs​350 Hz7f₁?

Eine Rechteckwelle mit 350 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 7f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in Hz an.

f₁ = 350 Hzfs = 1 kHzOberschwingung: 7f₁
fa = Hz
6.Schwer
T1 mV/°C×4∿01N = 12, 2,5 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 1 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 4-fach verstärkt und einem 12-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 2,5 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 1 mV/°CG = 4N = 12VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C

Lösungsschlüssel

  1. 1. fN = 12,5 kHz
  2. 2. fN = 5 kHz
  3. 3. SQNR = 146,2 dB
  4. 4. fa = 1200 Hz
  5. 5. fa = 450 Hz
  6. 6. ΔTLSB = 0,1526 °C

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