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
f0fN​ = ?40 kHz

Un ADC campiona a 40 kHz. Trova la frequenza di Nyquist fN, la frequenza più alta del segnale che può rappresentare senza aliasing.

fs = 40 kHz
fN = kHz
2.Facile
122 ch∿01N = 820 kHz? kbit/s

Un data logger campiona 2 canali, ciascuno a 20 kHz con risoluzione a 8 bit. Trova la velocità grezza dei dati Rb in kbit/s.

n = 2fs = 20 kHzN = 8
Rb = kbit/s
3.Media
Vin​N = ?500 mm2ᴺ − 10≤ 0,1 mm

Un sensore misura distanza su un campo di 500 mm e la sua uscita riempie tutto il campo d’ingresso di un ADC. La lettura deve risolvere 0,1 mm. Trova il più piccolo numero di bit N necessario all’ADC.

campo = 500 mmrisoluzione = 0,1 mm
N =
4.Media
Vin​N = 8VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Trova il rapporto segnale/rumore di quantizzazione ideale SQNR di un ADC a 8 bit per una sinusoide a fondo scala.

N = 8
SQNR = dB
5.Difficile
T20 mV/°C×20∿01N = 8, 2,5 V? °C/LSB

Un sensore di temperatura fornisce 20 mV/°C (0 V a 0 °C). Il suo segnale è amplificato 20 volte e inviato a un ADC a 8 bit con campo da 0 a 2,5 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Trova la variazione di temperatura ΔTLSB corrispondente a un LSB.

S = 20 mV/°CG = 20N = 8VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C
6.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 9600 baud. Trova l’errore percentuale del baud rate reale (positivo se è troppo veloce).

fclk = 8 MHzvalore desiderato = 9600 Bd
e = %

Soluzioni

  1. 1. fN = 20 kHz
  2. 2. Rb = 320 kbit/s
  3. 3. N = 13
  4. 4. SQNR = 49,92 dB
  5. 5. ΔTLSB = 0,02441 °C
  6. 6. e = 0,1603 %

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