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​ = ?57600 Bd

Eine UART-Verbindung läuft mit 57600 Baud. Bestimme die Dauer Tb eines Bits in µs.

baud = 57600 Bd
Tb = µs
2.Leicht
Vin​N = 145 V2ᴺ − 101 LSB

Ein 14-Bit-ADC, der auf den nächsten Code rundet, hat einen Eingangsbereich von 0 bis 5 V. Bestimme mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ den größten Quantisierungsfehler eq,max in mV.

N = 14VFSR = 5 V
eq,max = mV
3.Mittel
Vin​N = 125 V01 LSB4,697 V?

Ein 12-Bit-ADC mit einem Eingangsbereich von 0 bis 5 V schneidet ab: Sein Ausgangscode ist ⌊Vin/LSB⌋ mit 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Bestimme den dezimalen Ausgangscode D für eine Eingangsspannung von 4,697 V.

N = 12VFSR = 5 VVin = 4,697 V
D =
4.Mittel
Vin​N = ?5 V2ᴺ − 10≤ 1 mV

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

VFSR = 5 VAuflösung = 1 mV
N =
5.Schwer
T5 mV/°C×2∿01N = 10, 3,3 V? °C/LSB

Ein Temperatursensor liefert 5 mV/°C (0 V bei 0 °C). Sein Signal wird 2-fach verstärkt und einem 10-Bit-ADC mit einem Bereich von 0 bis 3,3 V zugeführt (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bestimme die Temperaturänderung ΔTLSB, die einem LSB entspricht.

S = 5 mV/°CG = 2N = 10VFSR = 3,3 V
ΔTLSB = °C
6.Schwer
f0fs​/2fs​2 kHz3f₁?

Eine Rechteckwelle mit 2 kHz wird ohne Anti-Aliasing-Filter mit 5 kHz abgetastet. Ein Rechtecksignal enthält die ungeraden Oberschwingungen 3f₁, 5f₁, 7f₁, … Bei welcher Frequenz fa erscheint seine Oberschwingung 3f₁ in den abgetasteten Daten? Gib sie in Hz an.

f₁ = 2 kHzfs = 5 kHzOberschwingung: 3f₁
fa = Hz

Lösungsschlüssel

  1. 1. Tb = 17,36 µs
  2. 2. eq,max = 0,1526 mV
  3. 3. D = 3847
  4. 4. N = 13
  5. 5. ΔTLSB = 0,3223 °C
  6. 6. fa = 1000 Hz

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