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
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
2.Facile
Vin​N = 161 V2ᴺ − 101 LSB

Un ADC a 16 bit che arrotonda al codice più vicino ha un campo d’ingresso da 0 a 1 V. Con 1 LSB = VFSR/2ᴺ, trova il massimo errore di quantizzazione eq,max in mV.

N = 16VFSR = 1 V
eq,max = mV
3.Media
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​11·Tb​38400 Bd, 8N2

Una UART invia byte a 38400 baud nel formato 8N2: 8 bit di dati, nessuna parità e 2 bit di stop, più il bit di start. Trova il massimo numero di byte di dati al secondo che può trasferire.

baud = 38400 Bd8N2
RB = B/s
4.Media
Vin​N = ?10 V2ᴺ − 10≤ 5 mV

Un ADC con campo d’ingresso da 0 a 10 V deve risolvere passi di 5 mV o meno. Trova il più piccolo numero di bit N.

VFSR = 10 Vrisoluzione = 5 mV
N =
5.Difficile
1216⋮16 ch∿01tc​ = 2 µstset​ = 2 µsfs​ = ?

Un multiplexer a 16 canali alimenta un solo ADC. Ogni conversione dura 2 µs e dopo ogni commutazione di canale l’ingresso richiede 2 µs per assestarsi. I canali sono scansionati a turno senza pause. Trova la frequenza di campionamento fs di ciascun canale, in kHz.

n = 16tc = 2 µstset = 2 µs
fs = kHz
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​460800 Bd, 8E1

Un ADC a 12 bit invia ogni campione tramite UART a 460800 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 = 460800 BdN = 128E1
fmax = Hz

Soluzioni

  1. 1. Tb = 208,3 µs
  2. 2. eq,max = 0,007629 mV
  3. 3. RB = 3491 B/s
  4. 4. N = 11
  5. 5. fs = 15,63 kHz
  6. 6. fmax = 10473 Hz

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