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
126⋮6 ch∿01N = 161 kHz? kbit/s

Un enregistreur de données échantillonne 6 canaux, chacun à 1 kHz avec une résolution de 16 bits. Trouvez le débit brut Rb en kbit/s.

n = 6fs = 1 kHzN = 16
Rb = kbit/s
2.Facile
f0fN​ = ?16 kHz

Un CAN échantillonne à 16 kHz. Trouvez la fréquence de Nyquist fN, la plus haute fréquence du signal qu’il peut représenter sans repliement.

fs = 16 kHz
fN = kHz
3.Moyen
Vin​N = 8VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Trouvez le rapport signal sur bruit de quantification idéal SQNR d’un CAN de 8 bits pour une sinusoïde pleine échelle.

N = 8
SQNR = dB
4.Moyen
Vin​N = 82,5 V2ᴺ − 101 LSB1,618 V?

Un CAN de 8 bits, de plage d’entrée 0 à 2,5 V, fonctionne par troncature : son code de sortie est ⌊Vin/LSB⌋ avec 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Trouvez le code de sortie décimal D pour une entrée de 1,618 V.

N = 8VFSR = 2,5 VVin = 1,618 V
D =
5.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​20 MHz / (16·D)

Un microcontrôleur à horloge de 20 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 57600 bauds. Trouvez l’erreur en pourcentage du débit réel (positive quand il est trop rapide).

fclk = 20 MHzcible = 57600 Bd
e = %
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​32 MHz / (16·D)

Un microcontrôleur à horloge de 32 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 38400 bauds. Trouvez l’erreur en pourcentage du débit réel (positive quand il est trop rapide).

fclk = 32 MHzcible = 38400 Bd
e = %

Corrigé

  1. 1. Rb = 96 kbit/s
  2. 2. fN = 8 kHz
  3. 3. SQNR = 49,92 dB
  4. 4. D = 165
  5. 5. e = −1,357 %
  6. 6. e = 0,1603 %

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