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
Vin​N = 85 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 0〜5 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 = 5 V
eq,max = mV
2.やさしい
Vin​N = 103.3 V2ᴺ − 101 LSB

最も近いコードに丸める 10 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 = 10VFSR = 3.3 V
eq,max = mV
3.ふつう
Vin​N = 24VFSR​2ᴺ − 101 LSB

24 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 = 24
SQNR = dB
4.ふつう
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​11·Tb​115200 Bd, 8N2

UART が 115200 baud で、8N2 形式(データ 8 ビット、パリティなし、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 = 115200 Bd8N2
RB = B/s
5.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​19200 Bd, 8N1

16 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 19200 baud、8N1 形式(スタートビット、データ 8 ビット、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 = 19200 BdN = 168N1
fmax = Hz
6.むずかしい
f0fs​/2fs​1.8 kHz7f₁?

1.8 kHz の方形波を、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。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 7f₁ はどの周波数 fa に現れますか。kHz で答えなさい。

f₁ = 1.8 kHzfs = 10 kHz高調波: 7f₁
fa = kHz

解答

  1. 1. eq,max = 9.766 mV
  2. 2. eq,max = 1.611 mV
  3. 3. SQNR = 146.2 dB
  4. 4. RB = 10473 B/s
  5. 5. fmax = 480 Hz
  6. 6. fa = 2.6 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。