12 ビットの ADC の入力範囲は 0〜5 V です。1 LSB = VFSR/2ᴺ として、1 LSB の大きさを mV で求めなさい。
解答つきデータ収録とサンプリングワークシート
1.やさしい
N = 12VFSR = 5 V
1 LSB = mV
2.やさしい
ADC が 40 kHz でサンプリングしています。エイリアシングなしに表現できる最高の信号周波数であるナイキスト周波数 fN を求めなさい。
fs = 40 kHz
fN = kHz
3.ふつう
14 ビット ADC の、フルスケールの正弦波に対する理想的な信号対量子化雑音比 SQNR を求めなさい。
N = 14
SQNR = dB
4.ふつう
レコーダが 1 チャネルを 50 kHz、10 ビット ADC でサンプリングします。各サンプルは整数バイトで保存されます。2 分間の記録に必要なメモリ M を MB(1 MB = 10⁶ バイト)で求めなさい。
n = 1fs = 50 kHzN = 10t = 2 min
M = MB
5.むずかしい
温度センサが 5 mV/°C(0 °C で 0 V)を出力します。その信号を 4 倍に増幅し、入力範囲 0〜10 V の 12 ビット ADC に入力します(1 LSB = VFSR/2ᴺ)。1 LSB に対応する温度変化 ΔTLSB を求めなさい。
S = 5 mV/°CG = 4N = 12VFSR = 10 V
ΔTLSB = °C
6.むずかしい
1 kHz の方形波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 5 kHz でサンプリングします。方形波には奇数次の高調波 3f₁、5f₁、7f₁、… が含まれます。サンプリングされたデータでは、高調波 3f₁ はどの周波数 fa に現れますか。Hz で答えなさい。
f₁ = 1 kHzfs = 5 kHz高調波: 3f₁
fa = Hz
解答
- 1. 1 LSB = 1.221 mV
- 2. fN = 20 kHz
- 3. SQNR = 86.04 dB
- 4. M = 12 MB
- 5. ΔTLSB = 0.1221 °C
- 6. fa = 2000 Hz
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。