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
f0fN​ = ?50 kHz

ADC が 50 kHz でサンプリングしています。エイリアシングなしに表現できる最高の信号周波数であるナイキスト周波数 fN を求めなさい。

fs = 50 kHz
fN = kHz
2.やさしい
f0fN​ = ?40 kHz

ADC が 40 kHz でサンプリングしています。エイリアシングなしに表現できる最高の信号周波数であるナイキスト周波数 fN を求めなさい。

fs = 40 kHz
fN = kHz
3.ふつう
122 ch∿01N = 145 kHz? MB

レコーダが 2 チャネルを各 5 kHz、14 ビット ADC でサンプリングします。各サンプルは整数バイトで保存されます。60 分間の記録に必要なメモリ M を MB(1 MB = 10⁶ バイト)で求めなさい。

n = 2fs = 5 kHzN = 14t = 60 min
M = MB
4.ふつう
Vin​N = 85 V2ᴺ − 101 LSB2.917 V?

入力範囲 0〜5 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 2.917 V に対する 10 進の出力コード D を求めなさい。

N = 8VFSR = 5 VVin = 2.917 V
D =
5.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​115200 Bd, 8N1

24 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 115200 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 3 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 = 115200 BdN = 248N1
fmax = Hz
6.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​8 MHz / (16·D)

クロック 8 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 4800 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 = 8 MHz目標値 = 4800 Bd
e = %

解答

  1. 1. fN = 25 kHz
  2. 2. fN = 20 kHz
  3. 3. M = 72 MB
  4. 4. D = 149
  5. 5. fmax = 1920 Hz
  6. 6. e = 0.1603 %

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。