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
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?4800 Bd

Łącze UART pracuje z prędkością 4800 bodów. Wyznacz czas trwania Tb jednego bitu w µs.

baud = 4800 Bd
Tb = µs
3.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
4.Średni
Vin​N = 18VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Wyznacz idealny stosunek sygnału do szumu kwantyzacji SQNR 18-bitowego ADC dla sinusoidy o pełnej skali.

N = 18
SQNR = dB
5.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​2 MHz / (16·D)

Mikrokontroler z zegarem 2 MHz ustawia szybkość transmisji UART jako fclk/(16·D), gdzie D jest liczbą całkowitą zaokrągloną do najbliższej wartości. Szybkość docelowa to 4800 bodów. Wyznacz procentowy błąd rzeczywistej szybkości transmisji (dodatni, gdy jest za duża).

fclk = 2 MHzwartość docelowa = 4800 Bd
e = %
6.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​57600 Bd, 8N1

10-bitowy ADC przesyła każdą próbkę przez UART z prędkością 57600 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 = 57600 BdN = 108N1
fmax = Hz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fN = 25 kHz
  2. 2. Tb = 208,3 µs
  3. 3. RB = 436,4 B/s
  4. 4. SQNR = 110,1 dB
  5. 5. e = 0,1603 %
  6. 6. fmax = 1440 Hz

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