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
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?2400 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 2400 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 2400 Bd
Tb = µs
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
tTs​ = 1/fs​f = 11 kHzfs​ = 20 kHz

Eine Sinuswelle mit 11 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 20 kHz abgetastet. Bei welcher Frequenz fa erscheint sie in den Abtastwerten? Gib sie in kHz an.

f = 11 kHzfs = 20 kHz
fa = kHz
4.Mittel
Vin​N = ?5 V2ᴺ − 10≤ 0,1 mV

Ein ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 5 V soll Schritte von 0,1 mV oder kleiner auflösen. Bestimme die kleinste Bitanzahl N.

VFSR = 5 VAuflösung = 0,1 mV
N =
5.Schwer
T1 mV/°C×1∿01N = 8, 10 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 1 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 1-fach verstärkt und einem 8-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 10 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 1 mV/°CG = 1N = 8VFSR = 10 V
ΔTLSB = °C
6.Schwer
122 ch∿01tc​ = 8 µstset​ = 0,5 µsfs​ = ?

Ein 2-Kanal-Multiplexer speist einen ADC. Jede Wandlung dauert 8 µs, und nach jedem Kanalwechsel braucht der Eingang 0,5 µs zum Einschwingen. Die Kanäle werden ohne Pause nacheinander abgefragt. Bestimme die Abtastrate fs jedes Kanals in kHz.

n = 2tc = 8 µstset = 0,5 µs
fs = kHz

Lösungsschlüssel

  1. 1. Tb = 416,7 µs
  2. 2. 1 LSB = 0,03815 mV
  3. 3. fa = 9 kHz
  4. 4. N = 16
  5. 5. ΔTLSB = 39,06 °C
  6. 6. fs = 58,82 kHz

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