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.

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
f0fN​ = ?2 kHz

АЦП работает с частотой дискретизации 2 kHz. Найдите частоту Найквиста fN, наивысшую частоту сигнала, которую он может представить без наложения спектров.

fs = 2 kHz
fN = kHz
2.Лёгкая
f0fs​/2fs​ = ?25 kHz

Сигнал датчика содержит частоты до 25 kHz. Найдите минимальную частоту дискретизации fs,min, при которой он фиксируется без наложения спектров.

fmax = 25 kHz
fs,min = kHz
3.Средняя
tTs​ = 1/fs​f = 32 kHzfs​ = 20 kHz

Синусоида 32 kHz дискретизируется с частотой 20 kHz без антиэлайзингового фильтра. На какой частоте fa она появится в отсчётах? Дайте ответ в kHz.

f = 32 kHzfs = 20 kHz
fa = kHz
4.Средняя
Vin​N = 10VFSR​2ᴺ − 101 LSB

Найдите идеальное отношение сигнал/шум квантования SQNR 10-разрядного АЦП для синусоиды на полной шкале.

N = 10
SQNR = dB
5.Сложная
124⋮4 ch∿01tc​ = 20 µstset​ = 2 µsfs​ = ?

4-канальный мультиплексор подаёт сигналы на один АЦП. Каждое преобразование занимает 20 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 = 20 µstset = 2 µs
fs = kHz
6.Сложная
T5 mV/°C×1∿01N = 12, 2,5 V? °C/LSB

Датчик температуры выдаёт 5 mV/°C (0 V при 0 °C). Его сигнал усиливается в 1 раз и подаётся на 12-разрядный АЦП с диапазоном от 0 до 2,5 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ). Найдите изменение температуры ΔTLSB, соответствующее одному LSB.

S = 5 mV/°CG = 1N = 12VFSR = 2,5 V
ΔTLSB = °C

Ответы

  1. 1. fN = 1 kHz
  2. 2. fs,min = 50 kHz
  3. 3. fa = 8 kHz
  4. 4. SQNR = 61,96 dB
  5. 5. fs = 11,36 kHz
  6. 6. ΔTLSB = 0,1221 °C

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