Werkblad Data-acquisitie en bemonstering met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Data-acquisitie en bemonstering: 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk
f0fN​ = ?4 kHz

Een ADC bemonstert met 4 kHz. Bepaal de Nyquistfrequentie fN, de hoogste signaalfrequentie die hij zonder aliasing kan weergeven.

fs = 4 kHz
fN = kHz
2.Makkelijk
f0fs​/2fs​ = ?5 kHz

Een sensorsignaal bevat frequenties tot 5 kHz. Bepaal de minimale bemonsteringsfrequentie fs,min waarmee het zonder aliasing wordt vastgelegd.

fmax = 5 kHz
fs,min = kHz
3.Gemiddeld
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​38400 Bd, 8E1

Een UART verstuurt bytes met 38400 baud in het formaat 8E1: 8 databits, een even pariteitsbit en 1 stopbit(s), plus de startbit. Bepaal het grootste aantal databytes per seconde dat hij kan overdragen.

baud = 38400 Bd8E1
RB = B/s
4.Gemiddeld
Vin​N = 24VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Bepaal de ideale signaal-kwantisatieruisverhouding SQNR van een 24-bits ADC voor een sinus met volle uitsturing.

N = 24
SQNR = dB
5.Moeilijk
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​230400 Bd, 8E1

Een 10-bits ADC stuurt elke sample via een UART met 230400 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 fmax die zonder aliasing kan worden bemonsterd, in Hz.

baud = 230400 BdN = 108E1
fmax = Hz
6.Moeilijk
T5 mV/°C×5∿01N = 12, 2,5 V? °C/LSB

Een temperatuursensor geeft 5 mV/°C (0 V bij 0 °C). Zijn signaal wordt 5 keer versterkt en naar een 12-bits ADC met een bereik van 0 tot 2,5 V gevoerd (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Bepaal de temperatuurverandering ΔTLSB die overeenkomt met één LSB.

S = 5 mV/°CG = 5N = 12VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C

Antwoordenblad

  1. 1. fN = 2 kHz
  2. 2. fs,min = 10 kHz
  3. 3. RB = 3491 B/s
  4. 4. SQNR = 146,2 dB
  5. 5. fmax = 5236 Hz
  6. 6. ΔTLSB = 0,02441 °C

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.