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

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1.Facile
Vin​N = 81 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Un CAN de 8 bits a une plage d’entrée de 0 à 1 V. En prenant 1 LSB = VFSR/2ᴺ, trouvez la taille d’un LSB en mV.

N = 8VFSR = 1 V
1 LSB = mV
2.Facile
Vin​N = 103,3 V2ᴺ − 101 LSB

Un CAN de 10 bits qui arrondit au code le plus proche a une plage d’entrée de 0 à 3,3 V. Avec 1 LSB = VFSR/2ᴺ, trouvez la plus grande erreur de quantification eq,max en mV.

N = 10VFSR = 3,3 V
eq,max = mV
3.Moyen
Vin​N = 24VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Trouvez le rapport signal sur bruit de quantification idéal SQNR d’un CAN de 24 bits pour une sinusoïde pleine échelle.

N = 24
SQNR = dB
4.Moyen
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​1200 Bd, 8N1

Un UART envoie des octets à 1200 bauds au format 8N1 : 8 bits de données, sans parité et 1 bit(s) de stop, plus le bit de start. Trouvez le plus grand nombre d’octets de données par seconde qu’il peut transférer.

baud = 1200 Bd8N1
RB = B/s
5.Difficile
126⋮6 ch∿01tc​ = 4 µstset​ = 5 µsfs​ = ?

Un multiplexeur à 6 canaux alimente un seul CAN. Chaque conversion dure 4 µs, et après chaque changement de canal l’entrée a besoin de 5 µs pour se stabiliser. Les canaux sont balayés à tour de rôle sans pause. Trouvez la fréquence d’échantillonnage fs de chaque canal, en kHz.

n = 6tc = 4 µstset = 5 µs
fs = kHz
6.Difficile
T20 mV/°C×4∿01N = 12, 3,3 V? °C/LSB

Un capteur de température délivre 20 mV/°C (0 V à 0 °C). Son signal est amplifié 4 fois et envoyé à un CAN de 12 bits de plage 0 à 3,3 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Trouvez la variation de température ΔTLSB correspondant à un LSB.

S = 20 mV/°CG = 4N = 12VFSR = 3,3 V
ΔTLSB = °C

Corrigé

  1. 1. 1 LSB = 3,906 mV
  2. 2. eq,max = 1,611 mV
  3. 3. SQNR = 146,2 dB
  4. 4. RB = 120 B/s
  5. 5. fs = 18,52 kHz
  6. 6. ΔTLSB = 0,01007 °C

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