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 = 1410 V2ᴺ − 101 LSB

最も近いコードに丸める 14 ビットの ADC の入力範囲は 0〜10 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 = 14VFSR = 10 V
eq,max = mV
2.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
3.ふつう
tTs​ = 1/fs​f = 5.2 kHzfs​ = 8 kHz

5.2 kHz の正弦波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 8 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。Hz で答えなさい。

f = 5.2 kHzfs = 8 kHz
fa = Hz
4.ふつう
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​11·Tb​57600 Bd, 8N2

UART が 57600 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 = 57600 Bd8N2
RB = B/s
5.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​115200 Bd, 8N1

10 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 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 = 115200 BdN = 108N1
fmax = Hz
6.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

解答

  1. 1. eq,max = 0.3052 mV
  2. 2. fs,min = 8 kHz
  3. 3. fa = 2800 Hz
  4. 4. RB = 5236 B/s
  5. 5. fmax = 2880 Hz
  6. 6. fmax = 480 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。