Werkblad Data-acquisitie en bemonstering met antwoorden

Een ADC bemonstert met 8 kHz. Bepaal de Nyquistfrequentie f_N, de hoogste signaalfrequentie die hij zonder aliasing kan weergeven.

Een 12-bits ADC die afrondt op de dichtstbijzijnde code heeft een ingangsbereik van 0 tot 5 V. Neem 1 LSB = V_FSR/2ᴺ en bepaal de grootste kwantisatiefout e_q,max in mV.

Een recorder bemonstert 8 kanalen met elk 5 kHz en een 24-bits ADC. Elke sample wordt in hele bytes opgeslagen. Bepaal het geheugen M dat nodig is voor een opname van 2 min, in MB (1 MB = 10⁶ bytes).

Een ADC met een ingangsbereik van 0 tot 1 V moet stappen van 1 mV of kleiner kunnen onderscheiden. Bepaal het kleinste aantal bits N.

Een 16-bits ADC stuurt elke sample via een UART met 460800 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 blokgolf van 3,6 kHz wordt zonder anti-aliasingfilter bemonsterd met 8 kHz. Een blokgolf bevat de oneven harmonischen 3f₁, 5f₁, 7f₁, … Bij welke frequentie f_a verschijnt zijn harmonische 5f₁ in de bemonsterde data? Geef het antwoord in Hz.