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
f0fN​ = ?50 kHz

ADC próbkuje z częstotliwością 50 kHz. Wyznacz częstotliwość Nyquista fN, czyli najwyższą częstotliwość sygnału, jaką może odwzorować bez aliasingu.

fs = 50 kHz
fN = kHz
2.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
3.Średni
Vin​N = 10VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Wyznacz idealny stosunek sygnału do szumu kwantyzacji SQNR 10-bitowego ADC dla sinusoidy o pełnej skali.

N = 10
SQNR = dB
4.Średni
Vin​N = 83,3 V2ᴺ − 101 LSB1,181 V?

8-bitowy ADC o zakresie wejściowym od 0 do 3,3 V obcina: jego kod wyjściowy to ⌊Vin/LSB⌋, gdzie 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Wyznacz dziesiętny kod wyjściowy D dla napięcia wejściowego 1,181 V.

N = 8VFSR = 3,3 VVin = 1,181 V
D =
5.Trudny
T20 mV/°C×1∿01N = 10, 2,5 V? °C/LSB

Czujnik temperatury daje 20 mV/°C (0 V przy 0 °C). Jego sygnał jest wzmacniany 1 razy i podawany na 10-bitowy ADC o zakresie od 0 do 2,5 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Wyznacz zmianę temperatury ΔTLSB odpowiadającą jednemu LSB.

S = 20 mV/°CG = 1N = 10VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C
6.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​460800 Bd, 8N1

16-bitowy ADC przesyła każdą próbkę przez UART z prędkością 460800 bodów w formacie 8N1 (bit startu, 8 bitów danych, 1 bit stopu). Każda próbka jest wysyłana w pełnych bajtach, ich liczba to 2, a łącze jest zajęte przez cały czas. Wyznacz najwyższą częstotliwość sygnału fmax, którą można próbkować bez aliasingu, w Hz.

baud = 460800 BdN = 168N1
fmax = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fN = 25 kHz
  2. 2. fs,min = 40 kHz
  3. 3. SQNR = 61,96 dB
  4. 4. D = 91
  5. 5. ΔTLSB = 0,1221 °C
  6. 6. fmax = 11520 Hz

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