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​ = ?10 kHz

ADC próbkuje z częstotliwością 10 kHz. Wyznacz częstotliwość Nyquista fN, czyli najwyższą częstotliwość sygnału, jaką może odwzorować bez aliasingu.

fs = 10 kHz
fN = kHz
2.Łatwy
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​ = ?1200 Bd

Łącze UART pracuje z prędkością 1200 bodów. Wyznacz czas trwania Tb jednego bitu w µs.

baud = 1200 Bd
Tb = µs
3.Średni
Vin​N = 82,5 V2ᴺ − 101 LSB1,02 V?

8-bitowy ADC o zakresie wejściowym od 0 do 2,5 V obcina: jego kod wyjściowy to ⌊Vin/LSB⌋, gdzie 1 LSB = VFSR/2ᴺ. Wyznacz dziesiętny kod wyjściowy D dla napięcia wejściowego 1,02 V.

N = 8VFSR = 2,5 VVin = 1,02 V
D =
4.Średni
Vin​N = ?300 mm2ᴺ − 10≤ 0,2 mm

Czujnik mierzy odległość w zakresie 300 mm, a jego wyjście wypełnia cały zakres wejściowy ADC. Odczyt ma rozróżniać 0,2 mm. Wyznacz najmniejszą liczbę bitów N potrzebną przetwornikowi.

zakres = 300 mmrozdzielczość = 0,2 mm
N =
5.Trudny
T10 mV/°C×4∿01N = 8, 3,3 V? °C/LSB

Czujnik temperatury daje 10 mV/°C (0 V przy 0 °C). Jego sygnał jest wzmacniany 4 razy i podawany na 8-bitowy ADC o zakresie od 0 do 3,3 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Wyznacz zmianę temperatury ΔTLSB odpowiadającą jednemu LSB.

S = 10 mV/°CG = 4N = 8VFSR = 3,3 V
ΔTLSB = °C
6.Trudny
Vin​N = ?VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Pomiar dźwięku wymaga idealnego stosunku sygnału do szumu kwantyzacji co najmniej 40 dB dla sinusoidy o pełnej skali. Wyznacz najmniejszą liczbę bitów ADC N.

SQNR ≥ 40 dB
N =

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fN = 5 kHz
  2. 2. Tb = 833,3 µs
  3. 3. D = 104
  4. 4. N = 11
  5. 5. ΔTLSB = 0,3223 °C
  6. 6. N = 7

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