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.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
f0fN​ = ?1 kHz

Un ADC campiona a 1 kHz. Trova la frequenza di Nyquist fN, la frequenza più alta del segnale che può rappresentare senza aliasing.

fs = 1 kHz
fN = kHz
2.Facile
Vin​N = 122,5 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Un ADC a 12 bit ha un campo d’ingresso da 0 a 2,5 V. Con 1 LSB = VFSR/2ᴺ, trova la dimensione di un LSB in mV.

N = 12VFSR = 2,5 V
1 LSB = mV
3.Media
Vin​N = 102,5 V2ᴺ − 101 LSB2,001 V?

Un ADC a 10 bit con campo d’ingresso da 0 a 2,5 V tronca: il suo codice di uscita è ⌊Vin/LSB⌋ con 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Trova il codice di uscita decimale D per un ingresso di 2,001 V.

N = 10VFSR = 2,5 VVin = 2,001 V
D =
4.Media
Vin​N = 10VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Trova il rapporto segnale/rumore di quantizzazione ideale SQNR di un ADC a 10 bit per una sinusoide a fondo scala.

N = 10
SQNR = dB
5.Difficile
f0fs​/2fs​1,92 kHz7f₁?

Un’onda quadra a 1,92 kHz è campionata a 8 kHz senza filtro anti-aliasing. Un’onda quadra contiene le armoniche dispari 3f₁, 5f₁, 7f₁, … A quale frequenza fa compare nei dati campionati la sua armonica 7f₁? Esprimila in Hz.

f₁ = 1,92 kHzfs = 8 kHzarmonica: 7f₁
fa = Hz
6.Difficile
128⋮8 ch∿01tc​ = 2,5 µstset​ = 2 µsfs​ = ?

Un multiplexer a 8 canali alimenta un solo ADC. Ogni conversione dura 2,5 µs e dopo ogni commutazione di canale l’ingresso richiede 2 µs per assestarsi. I canali sono scansionati a turno senza pause. Trova la frequenza di campionamento fs di ciascun canale, in kHz.

n = 8tc = 2,5 µstset = 2 µs
fs = kHz

Soluzioni

  1. 1. fN = 0,5 kHz
  2. 2. 1 LSB = 0,6104 mV
  3. 3. D = 819
  4. 4. SQNR = 61,96 dB
  5. 5. fa = 2560 Hz
  6. 6. fs = 27,78 kHz

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