Werkblad Data-acquisitie en bemonstering met antwoorden

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

Een 10-bits ADC heeft een ingangsbereik van 0 tot 5 V. Neem 1 LSB = V_FSR/2ᴺ en bepaal de grootte van één LSB in mV.

Een sensor meet afstand over een bereik van 1000 mm, en zijn uitgang vult het hele ingangsbereik van een ADC. De meting moet 0,2 mm kunnen onderscheiden. Bepaal het kleinste aantal bits N dat de ADC nodig heeft.

Een sinus van 1,2 kHz wordt zonder anti-aliasingfilter bemonsterd met 1 kHz. Bij welke frequentie f_a verschijnt hij in de samples? Geef het antwoord in Hz.

Een 24-bits ADC stuurt elke sample via een UART met 38400 baud, formaat 8E1 (startbit, 8 databits, even pariteit, 1 stopbit). Elke sample wordt als 3 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 1,5 kHz wordt zonder anti-aliasingfilter bemonsterd met 5 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.