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 = 143,3 V2ᴺ − 101 LSB

14-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 = 14VFSR = 3,3 V
eq,max = mV
2.Łatwy
122 ch∿01N = 125 kHz? kbit/s

Rejestrator danych próbkuje 2 kanałów, każdy z częstotliwością 5 kHz i rozdzielczością 12 bitów. Wyznacz surową szybkość danych Rb w kbit/s.

n = 2fs = 5 kHzN = 12
Rb = kbit/s
3.Średni
tTs​ = 1/fs​f = 120 kHzfs​ = 100 kHz

Sinusoida 120 kHz jest próbkowana z częstotliwością 100 kHz bez filtra antyaliasingowego. Przy jakiej częstotliwości fa pojawia się w próbkach? Podaj ją w kHz.

f = 120 kHzfs = 100 kHz
fa = kHz
4.Średni
∿01N = 1020 kHz? MB

Rejestrator próbkuje jeden kanał z częstotliwością 20 kHz, używając 10-bitowego ADC. Każda próbka jest zapisywana w całych bajtach. Wyznacz pamięć M potrzebną na zapis trwający 5 min, w MB (1 MB = 10⁶ bajtów).

n = 1fs = 20 kHzN = 10t = 5 min
M = MB
5.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​19200 Bd, 8E1

24-bitowy ADC przesyła każdą próbkę przez UART z prędkością 19200 bodów w formacie 8E1 (bit startu, 8 bitów danych, parzystość even, 1 bit stopu). Każda próbka jest wysyłana w pełnych bajtach, ich liczba to 3, a łącze jest zajęte przez cały czas. Wyznacz najwyższą częstotliwość sygnału fmax, którą można próbkować bez aliasingu, w Hz.

baud = 19200 BdN = 248E1
fmax = Hz
6.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​1 MHz / (16·D)

Mikrokontroler z zegarem 1 MHz ustawia szybkość transmisji UART jako fclk/(16·D), gdzie D jest liczbą całkowitą zaokrągloną do najbliższej wartości. Szybkość docelowa to 9600 bodów. Wyznacz procentowy błąd rzeczywistej szybkości transmisji (dodatni, gdy jest za duża).

fclk = 1 MHzwartość docelowa = 9600 Bd
e = %

Klucz odpowiedzi

  1. 1. eq,max = 0,1007 mV
  2. 2. Rb = 120 kbit/s
  3. 3. fa = 20 kHz
  4. 4. M = 12 MB
  5. 5. fmax = 290,9 Hz
  6. 6. e = −6,994 %

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