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​ = ?20 kHz

ADC próbkuje z częstotliwością 20 kHz. Wyznacz częstotliwość Nyquista fN, czyli najwyższą częstotliwość sygnału, jaką może odwzorować bez aliasingu.

fs = 20 kHz
fN = kHz
2.Łatwy
Vin​N = 145 V2ᴺ − 101 LSB = ?

14-bitowy ADC ma zakres wejściowy od 0 do 5 V. Przyjmując 1 LSB = VFSR/2ᴺ, wyznacz wielkość jednego LSB w mV.

N = 14VFSR = 5 V
1 LSB = mV
3.Średni
∿01N = 105 kHz? MB

Rejestrator próbkuje jeden kanał z częstotliwością 5 kHz, używając 10-bitowego ADC. Każda próbka jest zapisywana w całych bajtach. Wyznacz pamięć M potrzebną na zapis trwający 2 min, w MB (1 MB = 10⁶ bajtów).

n = 1fs = 5 kHzN = 10t = 2 min
M = MB
4.Średni
tTs​ = 1/fs​f = 27 kHzfs​ = 20 kHz

Sinusoida 27 kHz jest próbkowana z częstotliwością 20 kHz bez filtra antyaliasingowego. Przy jakiej częstotliwości fa pojawia się w próbkach? Podaj ją w kHz.

f = 27 kHzfs = 20 kHz
fa = kHz
5.Trudny
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​9600 Bd, 8E1

12-bitowy ADC przesyła każdą próbkę przez UART z prędkością 9600 bodów w formacie 8E1 (bit startu, 8 bitów danych, parzystość even, 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 = 9600 BdN = 128E1
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 2400 bodów. Wyznacz procentowy błąd rzeczywistej szybkości transmisji (dodatni, gdy jest za duża).

fclk = 1 MHzwartość docelowa = 2400 Bd
e = %

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fN = 10 kHz
  2. 2. 1 LSB = 0,3052 mV
  3. 3. M = 1,2 MB
  4. 4. fa = 7 kHz
  5. 5. fmax = 218,2 Hz
  6. 6. e = 0,1603 %

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