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​ = ?100 kHz

Un ADC campiona a 100 kHz. Trova la frequenza di Nyquist fN, la frequenza più alta del segnale che può rappresentare senza aliasing.

fs = 100 kHz
fN = kHz
2.Facile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?4800 Bd

Un collegamento UART funziona a 4800 baud. Trova la durata Tb di un bit, in µs.

baud = 4800 Bd
Tb = µs
3.Media
Vin​N = 1210 V2ᴺ − 11 LSB1,137 V?

Un ADC a 12 bit con campo d’ingresso da 0 a 10 V tronca: il suo codice di uscita è ⌊Vin/LSB⌋ con 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Trova il codice di uscita decimale D per un ingresso di 1,137 V.

N = 12VFSR = 10 VVin = 1,137 V
D =
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
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​38400 Bd, 8E1

Un ADC a 10 bit invia ogni campione tramite UART a 38400 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 = 38400 BdN = 108E1
fmax = Hz
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​20 MHz / (16·D)

Un microcontrollore con clock a 20 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 57600 baud. Trova l’errore percentuale del baud rate reale (positivo se è troppo veloce).

fclk = 20 MHzvalore desiderato = 57600 Bd
e = %

Soluzioni

  1. 1. fN = 50 kHz
  2. 2. Tb = 208,3 µs
  3. 3. D = 465
  4. 4. SQNR = 110,1 dB
  5. 5. fmax = 872,7 Hz
  6. 6. e = −1,357 %

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