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​ = ?44,1 kHz

Un ADC campiona a 44,1 kHz. Trova la frequenza di Nyquist fN, la frequenza più alta del segnale che può rappresentare senza aliasing.

fs = 44,1 kHz
fN = kHz
2.Facile
Vin​N = 1410 V2ᴺ − 101 LSB

Un ADC a 14 bit che arrotonda al codice più vicino ha un campo d’ingresso da 0 a 10 V. Con 1 LSB = VFSR/2ᴺ, trova il massimo errore di quantizzazione eq,max in mV.

N = 14VFSR = 10 V
eq,max = mV
3.Media
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​115200 Bd, 8N1

Una UART invia byte a 115200 baud nel formato 8N1: 8 bit di dati, nessuna parità e 1 bit di stop, più il bit di start. Trova il massimo numero di byte di dati al secondo che può trasferire.

baud = 115200 Bd8N1
RB = B/s
4.Media
Vin​N = 16VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Trova il rapporto segnale/rumore di quantizzazione ideale SQNR di un ADC a 16 bit per una sinusoide a fondo scala.

N = 16
SQNR = dB
5.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
6.Difficile
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​24 MHz / (16·D)

Un microcontrollore con clock a 24 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 38400 baud. Trova l’errore percentuale del baud rate reale (positivo se è troppo veloce).

fclk = 24 MHzvalore desiderato = 38400 Bd
e = %

Soluzioni

  1. 1. fN = 22,05 kHz
  2. 2. eq,max = 0,3052 mV
  3. 3. RB = 11520 B/s
  4. 4. SQNR = 98,08 dB
  5. 5. fmax = 10473 Hz
  6. 6. e = 0,1603 %

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