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​ = ?3 kHz

センサ信号に最大 3 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 = 3 kHz
fs,min = kHz
2.やさしい
Vin​N = 83.3 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 0〜3.3 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 = 3.3 V
eq,max = mV
3.ふつう
Vin​N = 122.5 V01 LSB2.366 V?

入力範囲 0〜2.5 V の 12 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 2.366 V に対する 10 進の出力コード D を求めなさい。

N = 12VFSR = 2.5 VVin = 2.366 V
D =
4.ふつう
Vin​N = 83.3 V2ᴺ − 101 LSB1.75 V?

入力範囲 0〜3.3 V の 8 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 1.75 V に対する 10 進の出力コード D を求めなさい。

N = 8VFSR = 3.3 VVin = 1.75 V
D =
5.むずかしい
1216⋮16 ch∿01tc​ = 2 µstset​ = 5 µsfs​ = ?

16 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 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 = 16tc = 2 µstset = 5 µs
fs = kHz
6.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​38400 Bd, 8E1

16 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 38400 baud、8E1 形式(スタートビット、データ 8 ビット、偶数パリティ、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 = 38400 BdN = 168E1
fmax = Hz

解答

  1. 1. fs,min = 6 kHz
  2. 2. eq,max = 6.445 mV
  3. 3. D = 3876
  4. 4. D = 135
  5. 5. fs = 8.929 kHz
  6. 6. fmax = 872.7 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。