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
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
Vin​N = 81 V2ᴺ − 101 LSB = ?

8 ビットの ADC の入力範囲は 0〜1 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 = 8VFSR = 1 V
1 LSB = mV
3.ふつう
122 ch∿01N = 245 kHz? MB

レコーダが 2 チャネルを各 5 kHz、24 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。10 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 = 24t = 10 min
M = MB
4.ふつう
tTs​ = 1/fs​f = 67.5 kHzfs​ = 50 kHz

67.5 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 = 67.5 kHzfs = 50 kHz
fa = kHz
5.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 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 = 8 MHz目標値 = 9600 Bd
e = %
6.むずかしい
128⋮8 ch∿01tc​ = 2 µstset​ = 0.5 µsfs​ = ?

8 チャネルのマルチプレクサが 1 つの ADC に接続されています。1 回の変換に 2 µs かかり、チャネルを切り替えるたびに入力の整定に 0.5 µs かかります。チャネルは休みなく順に走査されます。各チャネルのサンプリング周波数 fs を kHz で求めなさい。

n = 8tc = 2 µstset = 0.5 µs
fs = kHz

解答

  1. 1. fs,min = 8 kHz
  2. 2. 1 LSB = 3.906 mV
  3. 3. M = 18 MB
  4. 4. fa = 17.5 kHz
  5. 5. e = 0.1603 %
  6. 6. fs = 50 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。