Hoja de ejercicios de Adquisición de datos y muestreo con soluciones

Hoja de ejercicios de Adquisición de datos y muestreo gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
f0fN​ = ?50 kHz

Un ADC muestrea a 50 kHz. Halla la frecuencia de Nyquist fN, la frecuencia más alta de la señal que puede representar sin aliasing.

fs = 50 kHz
fN = kHz
2.Fácil
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?115200 Bd

Un enlace UART funciona a 115200 baudios. Halla la duración Tb de un bit, en µs.

baud = 115200 Bd
Tb = µs
3.Media
Vin​N = ?500 kPa2ᴺ − 10≤ 0,1 kPa

Un sensor mide presión en un rango de 500 kPa, y su salida ocupa todo el rango de entrada de un ADC. La lectura debe resolver 0,1 kPa. Halla el menor número de bits N que necesita el ADC.

rango = 500 kParesolución = 0,1 kPa
N =
4.Media
Vin​N = 20VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Halla la relación señal/ruido de cuantización ideal SQNR de un ADC de 20 bits para una onda senoidal a fondo de escala.

N = 20
SQNR = dB
5.Difícil
128⋮8 ch∿01tc​ = 10 µstset​ = 0,5 µsfs​ = ?

Un multiplexor de 8 canales alimenta un solo ADC. Cada conversión tarda 10 µs, y tras cada cambio de canal la entrada necesita 0,5 µs para estabilizarse. Los canales se recorren por turnos sin pausa. Halla la frecuencia de muestreo fs de cada canal, en kHz.

n = 8tc = 10 µstset = 0,5 µs
fs = kHz
6.Difícil
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​230400 Bd, 8N1

Un ADC de 10 bits envía cada muestra por una UART a 230400 baudios, formato 8N1 (bit de inicio, 8 bits de datos, 1 bit de parada). Cada muestra se envía como 2 byte(s) completo(s) y el enlace está ocupado todo el tiempo. Halla la frecuencia de señal más alta fmax que se puede muestrear sin aliasing, en Hz.

baud = 230400 BdN = 108N1
fmax = Hz

Soluciones

  1. 1. fN = 25 kHz
  2. 2. Tb = 8,681 µs
  3. 3. N = 13
  4. 4. SQNR = 122,2 dB
  5. 5. fs = 11,9 kHz
  6. 6. fmax = 5760 Hz

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