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
Vin​N = 102,5 V2ᴺ − 101 LSB

Un ADC de 10 bits que redondea al código más cercano tiene un rango de entrada de 0 a 2,5 V. Con 1 LSB = VFSR/2ᴺ, halla el mayor error de cuantización eq,max en mV.

N = 10VFSR = 2,5 V
eq,max = mV
2.Fácil
Vin​N = 85 V2ᴺ − 101 LSB

Un ADC de 8 bits que redondea al código más cercano tiene un rango de entrada de 0 a 5 V. Con 1 LSB = VFSR/2ᴺ, halla el mayor error de cuantización eq,max en mV.

N = 8VFSR = 5 V
eq,max = mV
3.Media
124⋮4 ch∿01N = 1420 kHz? MB

Un registrador muestrea 4 canales a 20 kHz cada uno con un ADC de 14 bits. Cada muestra se almacena en bytes completos. Halla la memoria M necesaria para una grabación de 10 min, en MB (1 MB = 10⁶ bytes).

n = 4fs = 20 kHzN = 14t = 10 min
M = MB
4.Media
tTs​ = 1/fs​f = 90 kHzfs​ = 100 kHz

Una onda senoidal de 90 kHz se muestrea a 100 kHz sin filtro antialiasing. ¿En qué frecuencia fa aparece en las muestras? Dala en kHz.

f = 90 kHzfs = 100 kHz
fa = kHz
5.Difícil
128⋮8 ch∿01tc​ = 20 µstset​ = 2 µsfs​ = ?

Un multiplexor de 8 canales alimenta un solo ADC. Cada conversión tarda 20 µs, y tras cada cambio de canal la entrada necesita 2 µs para estabilizarse. Los canales se recorren por turnos sin pausa. Halla la frecuencia de muestreo fs de cada canal, en kHz.

n = 8tc = 20 µstset = 2 µs
fs = kHz
6.Difícil
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​38400 Bd, 8E1

Un ADC de 16 bits envía cada muestra por una UART a 38400 baudios, formato 8E1 (bit de inicio, 8 bits de datos, paridad par, 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 = 38400 BdN = 168E1
fmax = Hz

Soluciones

  1. 1. eq,max = 1,221 mV
  2. 2. eq,max = 9,766 mV
  3. 3. M = 96 MB
  4. 4. fa = 10 kHz
  5. 5. fs = 5,682 kHz
  6. 6. fmax = 872,7 Hz

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