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
f0fN​ = ?1 kHz

ADC が 1 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 = 1 kHz
fN = kHz
2.やさしい
Vin​N = 81 V2ᴺ − 101 LSB

最も近いコードに丸める 8 ビットの ADC の入力範囲は 0〜1 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 = 8VFSR = 1 V
eq,max = mV
3.ふつう
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​19200 Bd, 8E1

UART が 19200 baud で、8E1 形式（データ 8 ビット、偶数パリティビット、ストップビット 1 個、さらにスタートビット）でバイトを送ります。毎秒転送できるデータバイト数の最大値を求めなさい。

baud = 19200 Bd8E1
RB = B/s
4.ふつう
124⋮4 ch∿01N = 142 kHz? MB

レコーダが 4 チャネルを各 2 kHz、14 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。2 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 = 4fs = 2 kHzN = 14t = 2 min
M = MB
5.むずかしい
T20 mV/°C×1∿01N = 12, 5 V? °C/LSB

温度センサが 20 mV/°C（0 °C で 0 V）を出力します。その信号を 1 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 = 20 mV/°CG = 1N = 12VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C
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 60 dB 必要です。ADC の最小ビット数 N を求めなさい。

SQNR ≥ 60 dB
N =

解答

  1. 1. fN = 0.5 kHz
  2. 2. eq,max = 1.953 mV
  3. 3. RB = 1745 B/s
  4. 4. M = 1.92 MB
  5. 5. ΔTLSB = 0.06104 °C
  6. 6. N = 10

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。