解答つきデータ収録とサンプリングワークシート

データロガーが 1 チャネルを 20 kHz、16 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 R_b を kbit/s で求めなさい。

UART 通信が 2400 baud で動いています。1 ビットの長さ T_b を µs で求めなさい。

センサが 温度 を 200 °C の範囲で測定し、その出力が ADC の入力範囲全体を満たします。読み取りは 0.05 °C を分解できなければなりません。ADC に必要な最小のビット数 N を求めなさい。

1.1 kHz の正弦波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 2 kHz でサンプリングします。サンプル中ではどの周波数 f_a に現れますか。Hz で答えなさい。

クロック 4 MHz のマイクロコントローラが、UART のボーレートを f_clk/(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）。

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 90 dB 必要です。ADC の最小ビット数 N を求めなさい。