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​ = ?1 kHz

センサ信号に最大 1 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 = 1 kHz
fs,min = kHz
2.やさしい
Vin​N = 161 V2ᴺ − 101 LSB = ?

16 ビットの ADC の入力範囲は 0〜1 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 = 16VFSR = 1 V
1 LSB = mV
3.ふつう
Vin​N = 14VFSR​2ᴺ − 101 LSB

14 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。

N = 14
SQNR = dB
4.ふつう
Vin​N = 122.5 V2ᴺ − 101 LSB0.878 V?

入力範囲 0〜2.5 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 0.878 V に対する 10 進の出力コード D を求めなさい。

N = 12VFSR = 2.5 VVin = 0.878 V
D =
5.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​24 MHz / (16·D)

クロック 24 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 38400 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 = 24 MHz目標値 = 38400 Bd
e = %
6.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​9600 Bd, 8N1

10 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 9600 baud、8N1 形式(スタートビット、データ 8 ビット、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 fmax を Hz で求めなさい。

baud = 9600 BdN = 108N1
fmax = Hz

解答

  1. 1. fs,min = 2 kHz
  2. 2. 1 LSB = 0.01526 mV
  3. 3. SQNR = 86.04 dB
  4. 4. D = 1438
  5. 5. e = 0.1603 %
  6. 6. fmax = 240 Hz

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。