Scheda di esercizi di Acquisizione dati e campionamento con soluzioni

Scheda di esercizi di Acquisizione dati e campionamento gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Nuova schedaEsercitati online con i suggerimenti

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
123⋮3 ch∿01N = 1644,1 kHz? kbit/s

Un data logger campiona 3 canali, ciascuno a 44,1 kHz con risoluzione a 16 bit. Trova la velocità grezza dei dati Rb in kbit/s.

n = 3fs = 44,1 kHzN = 16
Rb = kbit/s
2.Facile
Vin​N = 143,3 V2ᴺ − 101 LSB

Un ADC a 14 bit che arrotonda al codice più vicino ha un campo d’ingresso da 0 a 3,3 V. Con 1 LSB = VFSR/2ᴺ, trova il massimo errore di quantizzazione eq,max in mV.

N = 14VFSR = 3,3 V
eq,max = mV
3.Media
Vin​N = ?250 °C2ᴺ − 10≤ 0,2 °C

Un sensore misura temperatura su un campo di 250 °C e la sua uscita riempie tutto il campo d’ingresso di un ADC. La lettura deve risolvere 0,2 °C. Trova il più piccolo numero di bit N necessario all’ADC.

campo = 250 °Crisoluzione = 0,2 °C
N =
4.Media
tTs​ = 1/fs​f = 32,5 kHzfs​ = 50 kHz

Una sinusoide a 32,5 kHz è campionata a 50 kHz senza filtro anti-aliasing. A quale frequenza fa compare nei campioni? Esprimila in kHz.

f = 32,5 kHzfs = 50 kHz
fa = kHz
5.Difficile
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Una misura audio richiede un rapporto segnale/rumore di quantizzazione ideale di almeno 55 dB per una sinusoide a fondo scala. Trova il più piccolo numero di bit dell’ADC N.

SQNR ≥ 55 dB
N =
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​20 MHz / (16·D)

Un microcontrollore con clock a 20 MHz imposta il baud rate della UART come fclk/(16·D), con D un numero intero arrotondato al valore più vicino. Il valore desiderato è 4800 baud. Trova l’errore percentuale del baud rate reale (positivo se è troppo veloce).

fclk = 20 MHzvalore desiderato = 4800 Bd
e = %

Soluzioni

  1. 1. Rb = 2117 kbit/s
  2. 2. eq,max = 0,1007 mV
  3. 3. N = 11
  4. 4. fa = 17,5 kHz
  5. 5. N = 9
  6. 6. e = 0,1603 %

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