データロガーが 1 チャネルを 1 kHz、24 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。
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 = 1fs = 1 kHzN = 24
Rb = kbit/s
2.やさしい
10 ビットの ADC の入力範囲は 0〜10 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 = 10VFSR = 10 V
1 LSB = mV
3.ふつう
UART が 19200 baud で、8E1 形式(データ 8 ビット、偶数パリティビット、ストップビット 1 個、さらにスタートビット)でバイトを送ります。毎秒転送できるデータバイト数の最大値を求めなさい。
baud = 19200 Bd8E1
RB = B/s
4.ふつう
900 Hz の正弦波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 1 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。Hz で答えなさい。
f = 900 Hzfs = 1 kHz
fa = Hz
5.むずかしい
温度センサが 10 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 0〜2.5 V の 8 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 = 10 mV/°CG = 4N = 8VFSR = 2.5 V
ΔTLSB = °C
6.むずかしい
8 kHz の方形波を、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。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 7f₁ はどの周波数 fa に現れますか。kHz で答えなさい。
f₁ = 8 kHzfs = 20 kHz高調波: 7f₁
fa = kHz
解答
- 1. Rb = 24 kbit/s
- 2. 1 LSB = 9.766 mV
- 3. RB = 1745 B/s
- 4. fa = 100 Hz
- 5. ΔTLSB = 0.2441 °C
- 6. fa = 4 kHz
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。