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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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
Vin​N = 1210 V2ᴺ − 101 LSB

最も近いコードに丸める 12 ビットの ADC の入力範囲は 0〜10 V です。1 LSB = VFSR/2ᴺ として、最大の量子化誤差 eq,max を mV で求めなさい。

N = 12VFSR = 10 V
eq,max = mV
2.やさしい
f0fN​ = ?100 kHz

ADC が 100 kHz でサンプリングしています。エイリアシングなしに表現できる最高の信号周波数であるナイキスト周波数 fN を求めなさい。

fs = 100 kHz
fN = kHz
3.ふつう
122 ch∿01N = 2420 kHz? MB

レコーダが 2 チャネルを各 20 kHz、24 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。30 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 = 2fs = 20 kHzN = 24t = 30 min
M = MB
4.ふつう
Vin​N = 1210 V2ᴺ − 11 LSB1.063 V?

入力範囲 0〜10 V の 12 ビット ADC が切り捨てを行い、その出力コードは ⌊Vin/LSB⌋、1 LSB = VFSR/2ᴺ です。入力 1.063 V に対する 10 進の出力コード D を求めなさい。

N = 12VFSR = 10 VVin = 1.063 V
D =
5.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 = %
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 75 dB 必要です。ADC の最小ビット数 N を求めなさい。

SQNR ≥ 75 dB
N =

解答

  1. 1. eq,max = 1.221 mV
  2. 2. fN = 50 kHz
  3. 3. M = 216 MB
  4. 4. D = 435
  5. 5. e = −6.994 %
  6. 6. N = 13

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。