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
Vin​N = 103,3 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Un ADC a 10 bit ha un campo d’ingresso da 0 a 3,3 V. Con 1 LSB = VFSR/2ᴺ, trova la dimensione di un LSB in mV.

N = 10VFSR = 3,3 V
1 LSB = mV
3.Media
Vin​N = 6VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Trova il rapporto segnale/rumore di quantizzazione ideale SQNR di un ADC a 6 bit per una sinusoide a fondo scala.

N = 6
SQNR = dB
4.Media
tTs​ = 1/fs​f = 7 kHzfs​ = 5 kHz

Una sinusoide a 7 kHz è campionata a 5 kHz senza filtro anti-aliasing. A quale frequenza fa compare nei campioni? Esprimila in Hz.

f = 7 kHzfs = 5 kHz
fa = Hz
5.Difficile
122 ch∿01tc​ = 8 µstset​ = 1 µsfs​ = ?

Un multiplexer a 2 canali alimenta un solo ADC. Ogni conversione dura 8 µs e dopo ogni commutazione di canale l’ingresso richiede 1 µs per assestarsi. I canali sono scansionati a turno senza pause. Trova la frequenza di campionamento fs di ciascun canale, in kHz.

n = 2tc = 8 µstset = 1 µs
fs = kHz
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​9600 Bd, 8E1

Un ADC a 16 bit invia ogni campione tramite UART a 9600 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 = 9600 BdN = 168E1
fmax = Hz

Soluzioni

  1. 1. fs,min = 10 kHz
  2. 2. 1 LSB = 3,223 mV
  3. 3. SQNR = 37,88 dB
  4. 4. fa = 2000 Hz
  5. 5. fs = 55,56 kHz
  6. 6. fmax = 218,2 Hz

Soluzioni complete passo passo: esercitati su questo argomento su examproblems.com.