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
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?115200 Bd

Une liaison UART fonctionne à 115200 bauds. Trouvez la durée Tb d’un bit, en µs.

baud = 115200 Bd
Tb = µs
2.Facile
Vin​N = 121 V2ᴺ − 101 LSB

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

N = 12VFSR = 1 V
eq,max = mV
3.Moyen
tTs​ = 1/fs​f = 3 kHzfs​ = 4 kHz

Une sinusoïde de 3 kHz est échantillonnée à 4 kHz sans filtre anti-repliement. À quelle fréquence fa apparaît-elle dans les échantillons ? Donnez-la en Hz.

f = 3 kHzfs = 4 kHz
fa = Hz
4.Moyen
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​11·Tb​38400 Bd, 8N2

Un UART envoie des octets à 38400 bauds au format 8N2 : 8 bits de données, sans parité et 2 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 = 38400 Bd8N2
RB = B/s
5.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​10 MHz / (16·D)

Un microcontrôleur à horloge de 10 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 4800 bauds. Trouvez l’erreur en pourcentage du débit réel (positive quand il est trop rapide).

fclk = 10 MHzcible = 4800 Bd
e = %
6.Difficile
T5 mV/°C×20∿01N = 12, 5 V? °C/LSB

Un capteur de température délivre 5 mV/°C (0 V à 0 °C). Son signal est amplifié 20 fois et envoyé à un CAN de 12 bits de plage 0 à 5 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Trouvez la variation de température ΔTLSB correspondant à un LSB.

S = 5 mV/°CG = 20N = 12VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C

Corrigé

  1. 1. Tb = 8,681 µs
  2. 2. eq,max = 0,1221 mV
  3. 3. fa = 1000 Hz
  4. 4. RB = 3491 B/s
  5. 5. e = 0,1603 %
  6. 6. ΔTLSB = 0,01221 °C

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