解答つきデータ収録とサンプリングワークシート

無料で印刷できるデータ収録とサンプリングのワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
126⋮6 ch∿01N = 810 kHz? kbit/s

データロガーが 6 チャネルをそれぞれ 10 kHz、8 ビットの分解能でサンプリングします。生のデータレート Rb を kbit/s で求めなさい。

n = 6fs = 10 kHzN = 8
Rb = kbit/s
2.やさしい
Vin​N = 1410 V2ᴺ − 101 LSB

最も近いコードに丸める 14 ビットの ADC の入力範囲は 0〜10 V です。1 LSB = VFSR/2ᴺ として、最大の量子化誤差 eq,max を mV で求めなさい。

N = 14VFSR = 10 V
eq,max = mV
3.ふつう
Vin​N = 8VFSR​2ᴺ − 101 LSB

8 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 = 8
SQNR = dB
4.ふつう
Vin​N = 14VFSR​2ᴺ − 101 LSB

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
5.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​24 MHz / (16·D)

クロック 24 MHz のマイクロコントローラが、UART のボーレートを fclk/(16·D) に設定します。D は最も近い値に丸めた整数です。目標は 57600 baud です。実際のボーレートの誤差を百分率で求めなさい(速すぎる場合を正とします)。

fclk = 24 MHz目標値 = 57600 Bd
e = %
6.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​230400 Bd, 8N1

12 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 230400 baud、8N1 形式(スタートビット、データ 8 ビット、ストップビット 1 個)で送ります。各サンプルは 2 バイトの整数バイトで送られ、通信路は常にふさがっています。エイリアシングなしにサンプリングできる最高の信号周波数 fmax を Hz で求めなさい。

baud = 230400 BdN = 128N1
fmax = Hz

解答

  1. 1. Rb = 480 kbit/s
  2. 2. eq,max = 0.3052 mV
  3. 3. SQNR = 49.92 dB
  4. 4. SQNR = 86.04 dB
  5. 5. e = 0.1603 %
  6. 6. fmax = 5760 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。