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​ = ?8 kHz

センサ信号に最大 8 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 = 8 kHz
fs,min = kHz
2.やさしい
128⋮8 ch∿01N = 1620 kHz? kbit/s

データロガーが 8 チャネルをそれぞれ 20 kHz、16 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 = 8fs = 20 kHzN = 16
Rb = kbit/s
3.ふつう
tTs​ = 1/fs​f = 7 kHzfs​ = 10 kHz

7 kHz の正弦波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 10 kHz でサンプリングします。サンプル中ではどの周波数 fa に現れますか。kHz で答えなさい。

f = 7 kHzfs = 10 kHz
fa = kHz
4.ふつう
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​12·Tb​2400 Bd, 8E2

UART が 2400 baud で、8E2 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 2 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 = 2400 Bd8E2
RB = B/s
5.むずかしい
126⋮6 ch∿01tc​ = 1 µstset​ = 2.5 µsfs​ = ?

6 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 1 µs かかり、チャネルを切り替えるたびに入力の整定に 2.5 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 = 6tc = 1 µstset = 2.5 µs
fs = kHz
6.むずかしい
126⋮6 ch∿01tc​ = 2 µstset​ = 1 µsfs​ = ?

6 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 2 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 = 6tc = 2 µstset = 1 µs
fs = kHz

解答

  1. 1. fs,min = 16 kHz
  2. 2. Rb = 2560 kbit/s
  3. 3. fa = 3 kHz
  4. 4. RB = 200 B/s
  5. 5. fs = 47.62 kHz
  6. 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。