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
f0fs​/2fs​ = ?22 kHz

センサ信号に最大 22 kHz の周波数が含まれています。エイリアシングなしに捉えられる最小サンプリング周波数 fs,min を求めなさい。

fmax = 22 kHz
fs,min = kHz
2.やさしい
f0fs​/2fs​ = ?2 kHz

センサ信号に最大 2 kHz の周波数が含まれています。エイリアシングなしに捉えられる最小サンプリング周波数 fs,min を求めなさい。

fmax = 2 kHz
fs,min = kHz
3.ふつう
128⋮8 ch∿01N = 1420 kHz? MB

レコーダが 8 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。60 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 = 8fs = 20 kHzN = 14t = 60 min
M = MB
4.ふつう
tTs​ = 1/fs​f = 8.8 kHzfs​ = 8 kHz

8.8 kHz の正弦波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 8 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 = 8.8 kHzfs = 8 kHz
fa = Hz
5.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 70 dB 必要です。ADC の最小ビット数 N を求めなさい。

SQNR ≥ 70 dB
N =
6.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​1 MHz / (16·D)

クロック 1 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 9600 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 = 1 MHz目標値 = 9600 Bd
e = %

解答

  1. 1. fs,min = 44 kHz
  2. 2. fs,min = 4 kHz
  3. 3. M = 1152 MB
  4. 4. fa = 800 Hz
  5. 5. N = 12
  6. 6. e = −6.994 %

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。