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

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
f0fs​/2fs​ = ?1 kHz

Un segnale di un sensore contiene frequenze fino a 1 kHz. Trova la frequenza di campionamento minima fs,min che lo acquisisce senza aliasing.

fmax = 1 kHz
fs,min = kHz
2.Facile
123⋮3 ch∿01N = 100,5 kHz? kbit/s

Un data logger campiona 3 canali, ciascuno a 0,5 kHz con risoluzione a 10 bit. Trova la velocità grezza dei dati Rb in kbit/s.

n = 3fs = 0,5 kHzN = 10
Rb = kbit/s
3.Media
Vin​N = 10VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Trova il rapporto segnale/rumore di quantizzazione ideale SQNR di un ADC a 10 bit per una sinusoide a fondo scala.

N = 10
SQNR = dB
4.Media
Vin​N = 123,3 V2ᴺ − 11 LSB0,284 V?

Un ADC a 12 bit con campo d’ingresso da 0 a 3,3 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 0,284 V.

N = 12VFSR = 3,3 VVin = 0,284 V
D =
5.Difficile
T20 mV/°C×20∿01N = 10, 3,3 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 10 bit con campo da 0 a 3,3 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Trova la variazione di temperatura ΔTLSB corrispondente a un LSB.

S = 20 mV/°CG = 20N = 10VFSR = 3,3 V
ΔTLSB = °C
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​9600 Bd, 8N1

Un ADC a 16 bit invia ogni campione tramite UART a 9600 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 = 9600 BdN = 168N1
fmax = Hz

Soluzioni

  1. 1. fs,min = 2 kHz
  2. 2. Rb = 15 kbit/s
  3. 3. SQNR = 61,96 dB
  4. 4. D = 352
  5. 5. ΔTLSB = 0,008057 °C
  6. 6. fmax = 240 Hz

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