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
f0fs​/2fs​ = ?8 kHz

Un segnale di un sensore contiene frequenze fino a 8 kHz. Trova la frequenza di campionamento minima fs,min che lo acquisisce senza aliasing.

fmax = 8 kHz
fs,min = kHz
2.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
3.Media
tTs​ = 1/fs​f = 1,2 kHzfs​ = 1 kHz

Una sinusoide a 1,2 kHz è campionata a 1 kHz senza filtro anti-aliasing. A quale frequenza fa compare nei campioni? Esprimila in Hz.

f = 1,2 kHzfs = 1 kHz
fa = Hz
4.Media
128⋮8 ch∿01N = 1650 kHz? MB

Un registratore campiona 8 canali a 50 kHz ciascuno con un ADC a 16 bit. Ogni campione è memorizzato in byte interi. Trova la memoria M necessaria per una registrazione di 15 min, in MB (1 MB = 10⁶ byte).

n = 8fs = 50 kHzN = 16t = 15 min
M = MB
5.Difficile
126⋮6 ch∿01tc​ = 4 µstset​ = 2,5 µsfs​ = ?

Un multiplexer a 6 canali alimenta un solo ADC. Ogni conversione dura 4 µs e dopo ogni commutazione di canale l’ingresso richiede 2,5 µs per assestarsi. I canali sono scansionati a turno senza pause. Trova la frequenza di campionamento fs di ciascun canale, in kHz.

n = 6tc = 4 µstset = 2,5 µs
fs = kHz
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​2 MHz / (16·D)

Un microcontrollore con clock a 2 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 = 2 MHzvalore desiderato = 9600 Bd
e = %

Soluzioni

  1. 1. fs,min = 16 kHz
  2. 2. fN = 50 kHz
  3. 3. fa = 200 Hz
  4. 4. M = 720 MB
  5. 5. fs = 25,64 kHz
  6. 6. e = 0,1603 %

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