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
∿01N = 1050 kHz? kbit/s

データロガーが 1 チャネルを 50 kHz、10 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 Rb を kbit/s で求めなさい。

n = 1fs = 50 kHzN = 10
Rb = kbit/s
2.やさしい
1216⋮16 ch∿01N = 121 kHz? kbit/s

データロガーが 16 チャネルをそれぞれ 1 kHz、12 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 Rb を kbit/s で求めなさい。

n = 16fs = 1 kHzN = 12
Rb = kbit/s
3.ふつう
Vin​N = ?250 °C2ᴺ − 10≤ 0.2 °C

センサが 温度 を 250 °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 0.2 °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。

範囲 = 250 °C分解能 = 0.2 °C
N =
4.ふつう
Vin​N = 16VFSR​2ᴺ − 101 LSB

16 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 = 16
SQNR = dB
5.むずかしい
T10 mV/°C×2.5∿01N = 12, 5 V? °C/LSB

温度センサが 10 mV/°C(0 °C で 0 V)を出力します。その信号を 2.5 倍に増幅し、入力範囲 0〜5 V の 12 ビット ADC に入力します(1 LSB = VFSR/2ᴺ)。1 LSB に対応する温度変化 ΔTLSB を求めなさい。

S = 10 mV/°CG = 2.5N = 12VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C
6.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​9600 Bd, 8N1

16 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 = 168N1
fmax = Hz

解答

  1. 1. Rb = 500 kbit/s
  2. 2. Rb = 192 kbit/s
  3. 3. N = 11
  4. 4. SQNR = 98.08 dB
  5. 5. ΔTLSB = 0.04883 °C
  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。