Akwizycja danych i próbkowanie: karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Akwizycja danych i próbkowanie: 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Nowa karta pracyĆwicz online z podpowiedziami

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________   Data: ____________

1.Łatwy
f0fs​/2fs​ = ?20 kHz

Sygnał czujnika zawiera częstotliwości do 20 kHz. Wyznacz minimalną częstotliwość próbkowania fs,min, która pozwala go zarejestrować bez aliasingu.

fmax = 20 kHz
fs,min = kHz
2.Łatwy
Vin​N = 82,5 V2ᴺ − 101 LSB = ?

8-bitowy ADC ma zakres wejściowy od 0 do 2,5 V. Przyjmując 1 LSB = VFSR/2ᴺ, wyznacz wielkość jednego LSB w mV.

N = 8VFSR = 2,5 V
1 LSB = mV
3.Średni
128⋮8 ch∿01N = 2410 kHz? MB

Rejestrator próbkuje 8 kanałów z częstotliwością 10 kHz każdy, używając 24-bitowego ADC. Każda próbka jest zapisywana w całych bajtach. Wyznacz pamięć M potrzebną na zapis trwający 10 min, w MB (1 MB = 10⁶ bajtów).

n = 8fs = 10 kHzN = 24t = 10 min
M = MB
4.Średni
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​11·Tb​4800 Bd, 8N2

UART wysyła bajty z prędkością 4800 bodów w formacie 8N2: 8 bitów danych, bez parzystości, bit startu oraz bity stopu w liczbie 2. Wyznacz największą liczbę bajtów danych na sekundę, jaką może przesłać.

baud = 4800 Bd8N2
RB = B/s
5.Trudny
T20 mV/°C×5∿01N = 12, 5 V? °C/LSB

Czujnik temperatury daje 20 mV/°C (0 V przy 0 °C). Jego sygnał jest wzmacniany 5 razy i podawany na 12-bitowy ADC o zakresie od 0 do 5 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Wyznacz zmianę temperatury ΔTLSB odpowiadającą jednemu LSB.

S = 20 mV/°CG = 5N = 12VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C
6.Trudny
124⋮4 ch∿01tc​ = 2 µstset​ = 2,5 µsfs​ = ?

4-kanałowy multiplekser zasila jeden ADC. Każda konwersja trwa 2 µs, a po każdym przełączeniu kanału wejście potrzebuje 2,5 µs na ustalenie się. Kanały są skanowane po kolei bez przerw. Wyznacz częstotliwość próbkowania fs każdego kanału, w kHz.

n = 4tc = 2 µstset = 2,5 µs
fs = kHz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fs,min = 40 kHz
  2. 2. 1 LSB = 9,766 mV
  3. 3. M = 144 MB
  4. 4. RB = 436,4 B/s
  5. 5. ΔTLSB = 0,01221 °C
  6. 6. fs = 55,56 kHz

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.