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
124⋮4 ch∿01N = 241 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 4 Kanäle ab, jeden mit 1 kHz und 24-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 4fs = 1 kHzN = 24
Rb = kbit/s
2.Leicht
126⋮6 ch∿01N = 161 kHz? kbit/s

Ein Datenlogger tastet 6 Kanäle ab, jeden mit 1 kHz und 16-Bit-Auflösung. Bestimme die rohe Datenrate Rb in kbit/s.

n = 6fs = 1 kHzN = 16
Rb = kbit/s
3.Mittel
Vin​N = 16VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Bestimme das ideale Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis SQNR eines 16-Bit-ADC für eine vollausgesteuerte Sinuswelle.

N = 16
SQNR = dB
4.Mittel
tTs​ = 1/fs​f = 1,6 kHzfs​ = 1 kHz

Eine Sinuswelle mit 1,6 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 1 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in Hz an.

f = 1,6 kHzfs = 1 kHz
fa = Hz
5.Schwer
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Eine Audiomessung braucht ein ideales Signal-Quantisierungsrausch-Verhältnis von mindestens 96 dB für eine vollausgesteuerte Sinuswelle. Bestimme die kleinste Anzahl an ADC-Bits N.

SQNR ≥ 96 dB
N =
6.Schwer
122 ch∿01tc​ = 1 µstset​ = 1 µsfs​ = ?

Ein 2-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 1 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 1 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 2tc = 1 µstset = 1 µs
fs = kHz

Lösungsschlüssel

  1. 1. Rb = 96 kbit/s
  2. 2. Rb = 96 kbit/s
  3. 3. SQNR = 98,08 dB
  4. 4. fa = 400 Hz
  5. 5. N = 16
  6. 6. fs = 250 kHz

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