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 = 101 V2ᴺ − 101 LSB = ?

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

N = 10VFSR = 1 V
1 LSB = mV
2.Leicht
Vin​N = 162,5 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Ein 16-Bit-ADC hat einen Eingangsbereich von 0 bis 2,5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ die Größe eines LSB in mV.

N = 16VFSR = 2,5 V
1 LSB = mV
3.Mittel
122 ch∿01N = 1410 kHz? MB

Ein Recorder tastet 2 Kanäle mit je 10 kHz mit einem 14-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 = 10 kHzN = 14t = 30 min
M = MB
4.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 4,4 kHzfs​ = 8 kHz

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

f = 4,4 kHzfs = 8 kHz
fa = Hz
5.Schwer
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​460800 Bd, 8E1

Ein 10-Bit-ADC streamt jeden Abtastwert über einen UART mit 460800 Baud im Format 8E1 (Startbit, 8 Datenbits, gerade Parität, 1 Stoppbit). Jeder Abtastwert wird als 2 ganze(s) Byte(s) gesendet, und die Verbindung ist dauernd belegt. Bestimme die höchste Signalfrequenz fmax, die ohne Aliasing abgetastet werden kann, in Hz.

baud = 460800 BdN = 108E1
fmax = 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 = 0,9766 mV
  2. 2. 1 LSB = 0,03815 mV
  3. 3. M = 72 MB
  4. 4. fa = 3600 Hz
  5. 5. fmax = 10473 Hz
  6. 6. N = 9

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