Werkblad Data-acquisitie en bemonstering met antwoorden

Een ADC bemonstert met 2 kHz. Bepaal de Nyquistfrequentie f_N, de hoogste signaalfrequentie die hij zonder aliasing kan weergeven.

Een UART-verbinding draait op 9600 baud. Bepaal de duur T_b van één bit, in µs.

Een sensor meet afstand over een bereik van 300 mm, en zijn uitgang vult het hele ingangsbereik van een ADC. De meting moet 0,05 mm kunnen onderscheiden. Bepaal het kleinste aantal bits N dat de ADC nodig heeft.

Een 10-bits ADC met een ingangsbereik van 0 tot 5 V kapt af: zijn uitgangscode is ⌊V_in/LSB⌋ met 1 LSB = V_FSR/2ᴺ. Bepaal de decimale uitgangscode D voor een ingang van 1,912 V.

Een 10-bits ADC stuurt elke sample via een UART met 19200 baud, formaat 8E1 (startbit, 8 databits, even pariteit, 1 stopbit). Elke sample wordt als 2 hele byte(s) verzonden en de verbinding is voortdurend bezet. Bepaal de hoogste signaalfrequentie f_max die zonder aliasing kan worden bemonsterd, in Hz.

Een temperatuursensor geeft 5 mV/°C (0 V bij 0 °C). Zijn signaal wordt 5 keer versterkt en naar een 10-bits ADC met een bereik van 0 tot 5 V gevoerd (1 LSB = V_FSR/2ᴺ). Bepaal de temperatuurverandering ΔT_LSB die overeenkomt met één LSB.