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​ = ?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
2.Łatwy
f0fs​/2fs​ = ?0,5 kHz

Sygnał czujnika zawiera częstotliwości do 0,5 kHz. Wyznacz minimalną częstotliwość próbkowania fs,min, która pozwala go zarejestrować bez aliasingu.

fmax = 0,5 kHz
fs,min = kHz
3.Średni
Vin​N = ?2,5 V2ᴺ − 10≤ 1 mV

ADC o zakresie wejściowym od 0 do 2,5 V ma rozróżniać kroki o wielkości 1 mV lub mniejsze. Wyznacz najmniejszą liczbę bitów N.

VFSR = 2,5 Vrozdzielczość = 1 mV
N =
4.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
5.Trudny
f0fs​/2fs​1,2 kHz3f₁?

Fala prostokątna 1,2 kHz jest próbkowana z częstotliwością 5 kHz bez filtra antyaliasingowego. Fala prostokątna zawiera nieparzyste harmoniczne 3f₁, 5f₁, 7f₁, … Przy jakiej częstotliwości fa pojawia się w danych jej harmoniczna 3f₁? Podaj ją w Hz.

f₁ = 1,2 kHzfs = 5 kHzharmoniczna: 3f₁
fa = Hz
6.Trudny
T10 mV/°C×20∿01N = 12, 10 V? °C/LSB

Czujnik temperatury daje 10 mV/°C (0 V przy 0 °C). Jego sygnał jest wzmacniany 20 razy i podawany na 12-bitowy ADC o zakresie od 0 do 10 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Wyznacz zmianę temperatury ΔTLSB odpowiadającą jednemu LSB.

S = 10 mV/°CG = 20N = 12VFSR = 10 V
ΔTLSB = °C

Klucz odpowiedzi

  1. 1. fN = 1 kHz
  2. 2. fs,min = 1 kHz
  3. 3. N = 12
  4. 4. SQNR = 74 dB
  5. 5. fa = 1400 Hz
  6. 6. ΔTLSB = 0,01221 °C

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