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。
解答つきデータ収録とサンプリングワークシート
1.やさしい
fs = 1 kHz
fN = kHz
2.やさしい
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
3.ふつう
入力範囲が 0〜1 V の ADC が、0.5 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。
VFSR = 1 V分解能 = 0.5 mV
N =
4.ふつう
6 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 = 6
SQNR = dB
5.むずかしい
温度センサが 5 mV/°C(0 °C で 0 V)を出力します。その信号を 4 倍に増幅し、入力範囲 0〜5 V の 8 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 = 5 mV/°CG = 4N = 8VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C
6.むずかしい
2 チャネルのマルチプレクサが 1 つの ADC に接続されています。1 回の変換に 8 µs かかり、チャネルを切り替えるたびに入力の整定に 1 µs かかります。チャネルは休みなく順に走査されます。各チャネルのサンプリング周波数 fs を kHz で求めなさい。
n = 2tc = 8 µstset = 1 µs
fs = kHz
解答
- 1. fN = 0.5 kHz
- 2. fs,min = 2 kHz
- 3. N = 11
- 4. SQNR = 37.88 dB
- 5. ΔTLSB = 0.9766 °C
- 6. fs = 55.56 kHz
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。