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
f0fN​ = ?25 kHz

Un ADC campiona a 25 kHz. Trova la frequenza di Nyquist fN, la frequenza più alta del segnale che può rappresentare senza aliasing.

fs = 25 kHz
fN = kHz
2.Facile
Vin​N = 1410 V2ᴺ − 101 LSB = ?

Un ADC a 14 bit ha un campo d’ingresso da 0 a 10 V. Con 1 LSB = VFSR/2ᴺ, trova la dimensione di un LSB in mV.

N = 14VFSR = 10 V
1 LSB = mV
3.Media
tTs​ = 1/fs​f = 80 kHzfs​ = 50 kHz

Una sinusoide a 80 kHz è campionata a 50 kHz senza filtro anti-aliasing. A quale frequenza fa compare nei campioni? Esprimila in kHz.

f = 80 kHzfs = 50 kHz
fa = kHz
4.Media
128⋮8 ch∿01N = 1620 kHz? MB

Un registratore campiona 8 canali a 20 kHz ciascuno con un ADC a 16 bit. Ogni campione è memorizzato in byte interi. Trova la memoria M necessaria per una registrazione di 60 min, in MB (1 MB = 10⁶ byte).

n = 8fs = 20 kHzN = 16t = 60 min
M = MB
5.Difficile
f0fs​/2fs​900 Hz5f₁?

Un’onda quadra a 900 Hz è campionata a 5 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 5f₁? Esprimila in Hz.

f₁ = 900 Hzfs = 5 kHzarmonica: 5f₁
fa = Hz
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​38400 Bd, 8N1

Un ADC a 10 bit invia ogni campione tramite UART a 38400 baud, formato 8N1 (bit di start, 8 bit di dati, 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 = 38400 BdN = 108N1
fmax = Hz

Soluzioni

  1. 1. fN = 12,5 kHz
  2. 2. 1 LSB = 0,6104 mV
  3. 3. fa = 20 kHz
  4. 4. M = 1152 MB
  5. 5. fa = 500 Hz
  6. 6. fmax = 960 Hz

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