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.

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
f0fs​/2fs​ = ?5 kHz

Un segnale di un sensore contiene frequenze fino a 5 kHz. Trova la frequenza di campionamento minima fs,min che lo acquisisce senza aliasing.

fmax = 5 kHz
fs,min = kHz
2.Facile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?38400 Bd

Un collegamento UART funziona a 38400 baud. Trova la durata Tb di un bit, in µs.

baud = 38400 Bd
Tb = µs
3.Media
124⋮4 ch∿01N = 122 kHz? MB

Un registratore campiona 4 canali a 2 kHz ciascuno con un ADC a 12 bit. Ogni campione è memorizzato in byte interi. Trova la memoria M necessaria per una registrazione di 5 min, in MB (1 MB = 10⁶ byte).

n = 4fs = 2 kHzN = 12t = 5 min
M = MB
4.Media
tTs​ = 1/fs​f = 14,4 kHzfs​ = 8 kHz

Una sinusoide a 14,4 kHz è campionata a 8 kHz senza filtro anti-aliasing. A quale frequenza fa compare nei campioni? Esprimila in Hz.

f = 14,4 kHzfs = 8 kHz
fa = Hz
5.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​8 MHz / (16·D)

Un microcontrollore con clock a 8 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 = 8 MHzvalore desiderato = 4800 Bd
e = %
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​460800 Bd, 8E1

Un ADC a 12 bit invia ogni campione tramite UART a 460800 baud, formato 8E1 (bit di start, 8 bit di dati, parità pari, 1 bit di stop). Ogni campione è inviato come 2 byte interi e il collegamento è occupato in continuazione. Trova la frequenza massima del segnale fmax che può essere campionata senza aliasing, in Hz.

baud = 460800 BdN = 128E1
fmax = Hz

Soluzioni

  1. 1. fs,min = 10 kHz
  2. 2. Tb = 26,04 µs
  3. 3. M = 4,8 MB
  4. 4. fa = 1600 Hz
  5. 5. e = 0,1603 %
  6. 6. fmax = 10473 Hz

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