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​ = ?8 kHz

ADC próbkuje z częstotliwością 8 kHz. Wyznacz częstotliwość Nyquista fN, czyli najwyższą częstotliwość sygnału, jaką może odwzorować bez aliasingu.

fs = 8 kHz
fN = kHz
2.Łatwy
Vin​N = 121 V2ᴺ − 101 LSB

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

N = 12VFSR = 1 V
eq,max = mV
3.Średni
Vin​N = 12VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Wyznacz idealny stosunek sygnału do szumu kwantyzacji SQNR 12-bitowego ADC dla sinusoidy o pełnej skali.

N = 12
SQNR = dB
4.Średni
Vin​N = ?3,3 V2ᴺ − 10≤ 5 mV

ADC o zakresie wejściowym od 0 do 3,3 V ma rozróżniać kroki o wielkości 5 mV lub mniejsze. Wyznacz najmniejszą liczbę bitów N.

VFSR = 3,3 Vrozdzielczość = 5 mV
N =
5.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​115200 Bd, 8N1

16-bitowy ADC przesyła każdą próbkę przez UART z prędkością 115200 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 = 115200 BdN = 168N1
fmax = Hz
6.Trudny
T5 mV/°C×4∿01N = 8, 2,5 V? °C/LSB

Czujnik temperatury daje 5 mV/°C (0 V przy 0 °C). Jego sygnał jest wzmacniany 4 razy i podawany na 8-bitowy ADC o zakresie od 0 do 2,5 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Wyznacz zmianę temperatury ΔTLSB odpowiadającą jednemu LSB.

S = 5 mV/°CG = 4N = 8VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fN = 4 kHz
  2. 2. eq,max = 0,1221 mV
  3. 3. SQNR = 74 dB
  4. 4. N = 10
  5. 5. fmax = 2880 Hz
  6. 6. ΔTLSB = 0,4883 °C

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