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
126⋮6 ch∿01N = 2420 kHz? kbit/s

Un data logger campiona 6 canali, ciascuno a 20 kHz con risoluzione a 24 bit. Trova la velocità grezza dei dati Rb in kbit/s.

n = 6fs = 20 kHzN = 24
Rb = kbit/s
2.Facile
f0fN​ = ?48 kHz

Un ADC campiona a 48 kHz. Trova la frequenza di Nyquist fN, la frequenza più alta del segnale che può rappresentare senza aliasing.

fs = 48 kHz
fN = kHz
3.Media
Vin​N = ?3,3 V2ᴺ − 10≤ 0,1 mV

Un ADC con campo d’ingresso da 0 a 3,3 V deve risolvere passi di 0,1 mV o meno. Trova il più piccolo numero di bit N.

VFSR = 3,3 Vrisoluzione = 0,1 mV
N =
4.Media
Vin​N = 18VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Trova il rapporto segnale/rumore di quantizzazione ideale SQNR di un ADC a 18 bit per una sinusoide a fondo scala.

N = 18
SQNR = dB
5.Difficile
f0fs​/2fs​4,8 kHz5f₁?

Un’onda quadra a 4,8 kHz è campionata a 20 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 kHz.

f₁ = 4,8 kHzfs = 20 kHzarmonica: 5f₁
fa = kHz
6.Difficile
T1 mV/°C×4∿01N = 8, 2,5 V? °C/LSB

Un sensore di temperatura fornisce 1 mV/°C (0 V a 0 °C). Il suo segnale è amplificato 4 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 = 1 mV/°CG = 4N = 8VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C

Soluzioni

  1. 1. Rb = 2880 kbit/s
  2. 2. fN = 24 kHz
  3. 3. N = 16
  4. 4. SQNR = 110,1 dB
  5. 5. fa = 4 kHz
  6. 6. ΔTLSB = 2,441 °C

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