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
1216⋮16 ch∿01N = 820 kHz? kbit/s

データロガーが 16 チャネルをそれぞれ 20 kHz、8 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 = 20 kHzN = 8
Rb = kbit/s
2.やさしい
Vin​N = 143.3 V2ᴺ − 101 LSB = ?

14 ビットの ADC の入力範囲は 0〜3.3 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 = 14VFSR = 3.3 V
1 LSB = mV
3.ふつう
Vin​N = 105 V2ᴺ − 101 LSB2.816 V?

入力範囲 0〜5 V の 10 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 2.816 V に対する 10 進の出力コード D を求めなさい。

N = 10VFSR = 5 VVin = 2.816 V
D =
4.ふつう
Vin​N = 12VFSR​2ᴺ − 101 LSB

12 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 = 12
SQNR = dB
5.むずかしい
122 ch∿01tc​ = 4 µstset​ = 0.5 µsfs​ = ?

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 4 µs かかり、チャネルを切り替えるたびに入力の整定に 0.5 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 = 2tc = 4 µstset = 0.5 µs
fs = kHz
6.むずかしい
f0fs​/2fs​14 kHz5f₁?

14 kHz の方形波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 50 kHz でサンプリングします。方形波には奇数次の高調波 3f₁、5f₁、7f₁、… が含まれます。サンプリングされたデータでは、高調波 5f₁ はどの周波数 fa に現れますか。kHz で答えなさい。

f₁ = 14 kHzfs = 50 kHz高調波: 5f₁
fa = kHz

解答

  1. 1. Rb = 2560 kbit/s
  2. 2. 1 LSB = 0.2014 mV
  3. 3. D = 576
  4. 4. SQNR = 74 dB
  5. 5. fs = 111.1 kHz
  6. 6. fa = 20 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。