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
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?19200 Bd

UART 通信が 19200 baud で動いています。1 ビットの長さ Tb を µs で求めなさい。

baud = 19200 Bd
Tb = µs
2.やさしい
Vin​N = 162.5 V2ᴺ − 101 LSB = ?

16 ビットの ADC の入力範囲は 0〜2.5 V です。1 LSB = VFSR/2ᴺ として、1 LSB の大きさを mV で求めなさい。

N = 16VFSR = 2.5 V
1 LSB = mV
3.ふつう
124⋮4 ch∿01N = 1420 kHz? MB

レコーダが 4 チャネルを各 20 kHz、14 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。10 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 = 4fs = 20 kHzN = 14t = 10 min
M = MB
4.ふつう
tTs​ = 1/fs​f = 25 kHzfs​ = 20 kHz

25 kHz の正弦波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 20 kHz でサンプリングします。サンプル中ではどの周波数 fa に現れますか。kHz で答えなさい。

f = 25 kHzfs = 20 kHz
fa = kHz
5.むずかしい
T20 mV/°C×5∿01N = 10, 5 V? °C/LSB

温度センサが 20 mV/°C(0 °C で 0 V)を出力します。その信号を 5 倍に増幅し、入力範囲 0〜5 V の 10 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 = 20 mV/°CG = 5N = 10VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C
6.むずかしい
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

オーディオの測定で、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が少なくとも 96 dB 必要です。ADC の最小ビット数 N を求めなさい。

SQNR ≥ 96 dB
N =

解答

  1. 1. Tb = 52.08 µs
  2. 2. 1 LSB = 0.03815 mV
  3. 3. M = 96 MB
  4. 4. fa = 5 kHz
  5. 5. ΔTLSB = 0.04883 °C
  6. 6. N = 16

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。