解答つきデータ収録とサンプリングワークシート

UART 通信が 57600 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。

センサ信号に最大 4 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 f_s,min を求めなさい。

入力範囲が 0〜10 V の ADC が、0.1 mV 以下のステップを分解しなければなりません。最小のビット数 N を求めなさい。

20 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。

10 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 230400 baud、8E1 形式（スタートビット、データ 8 ビット、偶数パリティ、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 f_max を Hz で求めなさい。

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）。