Werkblad Data-acquisitie en bemonstering met antwoorden

Een 10-bits ADC heeft een ingangsbereik van 0 tot 1 V. Neem 1 LSB = V_FSR/2ᴺ en bepaal de grootte van één LSB in mV.

Een ADC bemonstert met 50 kHz. Bepaal de Nyquistfrequentie f_N, de hoogste signaalfrequentie die hij zonder aliasing kan weergeven.

Een sinus van 9,2 kHz wordt zonder anti-aliasingfilter bemonsterd met 8 kHz. Bij welke frequentie f_a verschijnt hij in de samples? Geef het antwoord in Hz.

Een sensor meet afstand over een bereik van 300 mm, en zijn uitgang vult het hele ingangsbereik van een ADC. De meting moet 0,5 mm kunnen onderscheiden. Bepaal het kleinste aantal bits N dat de ADC nodig heeft.

Een blokgolf van 4 kHz wordt zonder anti-aliasingfilter bemonsterd met 10 kHz. Een blokgolf bevat de oneven harmonischen 3f₁, 5f₁, 7f₁, … Bij welke frequentie f_a verschijnt zijn harmonische 3f₁ in de bemonsterde data? Geef het antwoord in kHz.

Een 16-bits ADC stuurt elke sample via een UART met 38400 baud, formaat 8N1 (startbit, 8 databits, 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.