Fiche d’exercices de Acquisition de données et échantillonnage avec corrigé

Fiche d’exercices de Acquisition de données et échantillonnage gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
f0fs​/2fs​ = ?20 kHz

Un signal de capteur contient des fréquences jusqu’à 20 kHz. Trouvez la fréquence d’échantillonnage minimale fs,min qui le capte sans repliement.

fmax = 20 kHz
fs,min = kHz
2.Facile
Vin​N = 122,5 V2ᴺ − 101 LSB

Un CAN de 12 bits qui arrondit au code le plus proche a une plage d’entrée de 0 à 2,5 V. Avec 1 LSB = VFSR/2ᴺ, trouvez la plus grande erreur de quantification eq,max en mV.

N = 12VFSR = 2,5 V
eq,max = mV
3.Moyen
Vin​N = ?10 V2ᴺ − 10≤ 10 mV

Un CAN de plage d’entrée 0 à 10 V doit résoudre des pas de 10 mV ou moins. Trouvez le plus petit nombre de bits N.

VFSR = 10 Vrésolution = 10 mV
N =
4.Moyen
tTs​ = 1/fs​f = 1,6 kHzfs​ = 1 kHz

Une sinusoïde de 1,6 kHz est échantillonnée à 1 kHz sans filtre anti-repliement. À quelle fréquence fa apparaît-elle dans les échantillons ? Donnez-la en Hz.

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

Une mesure audio demande un rapport signal sur bruit de quantification idéal d’au moins 60 dB pour une sinusoïde pleine échelle. Trouvez le plus petit nombre de bits N du CAN.

SQNR ≥ 60 dB
N =
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​12 MHz / (16·D)

Un microcontrôleur à horloge de 12 MHz règle le débit en bauds de son UART à fclk/(16·D), avec D un entier arrondi à la valeur la plus proche. La cible est 2400 bauds. Trouvez l’erreur en pourcentage du débit réel (positive quand il est trop rapide).

fclk = 12 MHzcible = 2400 Bd
e = %

Corrigé

  1. 1. fs,min = 40 kHz
  2. 2. eq,max = 0,3052 mV
  3. 3. N = 10
  4. 4. fa = 400 Hz
  5. 5. N = 10
  6. 6. e = −0,1597 %

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