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
Vin​N = 103,3 V2ᴺ − 101 LSB

10-bitowy ADC zaokrąglający do najbliższego kodu ma zakres wejściowy od 0 do 3,3 V. Przyjmując 1 LSB = VFSR/2ᴺ, wyznacz największy błąd kwantyzacji eq,max w mV.

N = 10VFSR = 3,3 V
eq,max = mV
2.Łatwy
f0fN​ = ?2 kHz

ADC próbkuje z częstotliwością 2 kHz. Wyznacz częstotliwość Nyquista fN, czyli najwyższą częstotliwość sygnału, jaką może odwzorować bez aliasingu.

fs = 2 kHz
fN = kHz
3.Średni
Vin​N = 810 V2ᴺ − 101 LSB5,572 V?

8-bitowy ADC o zakresie wejściowym od 0 do 10 V obcina: jego kod wyjściowy to ⌊Vin/LSB⌋, gdzie 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Wyznacz dziesiętny kod wyjściowy D dla napięcia wejściowego 5,572 V.

N = 8VFSR = 10 VVin = 5,572 V
D =
4.Średni
tTs​ = 1/fs​f = 80 kHzfs​ = 100 kHz

Sinusoida 80 kHz jest próbkowana z częstotliwością 100 kHz bez filtra antyaliasingowego. Przy jakiej częstotliwości fa pojawia się w próbkach? Podaj ją w kHz.

f = 80 kHzfs = 100 kHz
fa = kHz
5.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​10 MHz / (16·D)

Mikrokontroler z zegarem 10 MHz ustawia szybkość transmisji UART jako fclk/(16·D), gdzie D jest liczbą całkowitą zaokrągloną do najbliższej wartości. Szybkość docelowa to 57600 bodów. Wyznacz procentowy błąd rzeczywistej szybkości transmisji (dodatni, gdy jest za duża).

fclk = 10 MHzwartość docelowa = 57600 Bd
e = %
6.Trudny
128⋮8 ch∿01tc​ = 2,5 µstset​ = 1 µsfs​ = ?

8-kanałowy multiplekser zasila jeden ADC. Każda konwersja trwa 2,5 µs, a po każdym przełączeniu kanału wejście potrzebuje 1 µs na ustalenie się. Kanały są skanowane po kolei bez przerw. Wyznacz częstotliwość próbkowania fs każdego kanału, w kHz.

n = 8tc = 2,5 µstset = 1 µs
fs = kHz

Klucz odpowiedzi

  1. 1. eq,max = 1,611 mV
  2. 2. fN = 1 kHz
  3. 3. D = 142
  4. 4. fa = 20 kHz
  5. 5. e = −1,357 %
  6. 6. fs = 35,71 kHz

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