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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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​ = ?4 kHz

センサ信号に最大 4 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 = 4 kHz
fs,min = kHz
2.やさしい
128⋮8 ch∿01N = 1010 kHz? kbit/s

データロガーが 8 チャネルをそれぞれ 10 kHz、10 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 = 10 kHzN = 10
Rb = kbit/s
3.ふつう
tTs​ = 1/fs​f = 60 kHzfs​ = 50 kHz

60 kHz の正弦波を、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。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 = 60 kHzfs = 50 kHz
fa = kHz
4.ふつう
Vin​N = 8VFSR​2ᴺ − 101 LSB

8 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 = 8
SQNR = dB
5.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​20 MHz / (16·D)

クロック 20 MHz のマイクロコントローラが、UART のボーレートを fclk/(16·D) に設定します。D は最も近い値に丸めた整数です。目標は 9600 baud です。実際のボーレートの誤差を百分率で求めなさい（速すぎる場合を正とします）。

fclk = 20 MHz目標値 = 9600 Bd
e = %
6.むずかしい
f0fs​/2fs​2.2 kHz5f₁?

2.2 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 5f₁ はどの周波数 fa に現れますか。kHz で答えなさい。

f₁ = 2.2 kHzfs = 10 kHz高調波: 5f₁
fa = kHz

解答

  1. 1. fs,min = 8 kHz
  2. 2. Rb = 800 kbit/s
  3. 3. fa = 10 kHz
  4. 4. SQNR = 49.92 dB
  5. 5. e = 0.1603 %
  6. 6. fa = 1 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。