Сбор данных и дискретизация: лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Сбор данных и дискретизация»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Новый лист заданийЗаниматься онлайн с подсказками

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
f0fs​/2fs​ = ?5 kHz

Сигнал датчика содержит частоты до 5 kHz. Найдите минимальную частоту дискретизации fs,min, при которой он фиксируется без наложения спектров.

fmax = 5 kHz
fs,min = kHz
2.Лёгкая
Vin​N = 145 V2ᴺ − 101 LSB = ?

У 14-разрядного АЦП диапазон входа от 0 до 5 V. Приняв 1 LSB = VFSR/2ᴺ, найдите размер одного LSB в mV.

N = 14VFSR = 5 V
1 LSB = mV
3.Средняя
Vin​N = ?200 °C2ᴺ − 10≤ 0,5 °C

Датчик измеряет температура в диапазоне 200 °C, и его выход заполняет весь диапазон входа АЦП. Показание должно различать 0,5 °C. Найдите наименьшее число разрядов N, которое нужно АЦП.

диапазон = 200 °Cразрешение = 0,5 °C
N =
4.Средняя
tTs​ = 1/fs​f = 27,5 kHzfs​ = 50 kHz

Синусоида 27,5 kHz дискретизируется с частотой 50 kHz без антиэлайзингового фильтра. На какой частоте fa она появится в отсчётах? Дайте ответ в kHz.

f = 27,5 kHzfs = 50 kHz
fa = kHz
5.Сложная
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​115200 Bd, 8N1

12-разрядный АЦП передаёт каждый отсчёт по UART на скорости 115200 бод в формате 8N1 (стартовый бит, 8 битов данных, 1 стоповый бит). Каждый отсчёт передаётся 2 целыми байтами, и канал занят всё время. Найдите наивысшую частоту сигнала fmax, которую можно дискретизировать без наложения спектров, в Hz.

baud = 115200 BdN = 128N1
fmax = Hz
6.Сложная
124⋮4 ch∿01tc​ = 10 µstset​ = 2 µsfs​ = ?

4-канальный мультиплексор подаёт сигналы на один АЦП. Каждое преобразование занимает 10 µs, а после каждого переключения канала входу нужно 2 µs для установления. Каналы опрашиваются по очереди без пауз. Найдите частоту дискретизации fs каждого канала в kHz.

n = 4tc = 10 µstset = 2 µs
fs = kHz

Ответы

  1. 1. fs,min = 10 kHz
  2. 2. 1 LSB = 0,3052 mV
  3. 3. N = 9
  4. 4. fa = 22,5 kHz
  5. 5. fmax = 2880 Hz
  6. 6. fs = 20,83 kHz

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.