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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.やさしい
f0fs​/2fs​ = ?0.5 kHz

センサ信号に最大 0.5 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 = 0.5 kHz
fs,min = kHz
2.やさしい
Vin​N = 1010 V2ᴺ − 101 LSB = ?

10 ビットの ADC の入力範囲は 0〜10 V です。1 LSB = VFSR/2ᴺ として、1 LSB の大きさを mV で求めなさい。

N = 10VFSR = 10 V
1 LSB = mV
3.ふつう
Vin​N = 1010 V01 LSB9.143 V?

入力範囲 0〜10 V の 10 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 9.143 V に対する 10 進の出力コード D を求めなさい。

N = 10VFSR = 10 VVin = 9.143 V
D =
4.ふつう
tTs​ = 1/fs​f = 65 kHzfs​ = 100 kHz

65 kHz の正弦波を、アンチエイリアシングフィルタなしで 100 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 = 65 kHzfs = 100 kHz
fa = kHz
5.むずかしい
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

オーディオの測定で、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が少なくとも 96 dB 必要です。ADC の最小ビット数 N を求めなさい。

SQNR ≥ 96 dB
N =
6.むずかしい
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​57600 Bd, 8N1

12 ビット ADC がすべてのサンプルを UART で 57600 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 = 57600 BdN = 128N1
fmax = Hz

解答

  1. 1. fs,min = 1 kHz
  2. 2. 1 LSB = 9.766 mV
  3. 3. D = 936
  4. 4. fa = 35 kHz
  5. 5. N = 16
  6. 6. fmax = 1440 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。