สัญญาณจากเซนเซอร์มีความถี่สูงสุดถึง 10 kHz จงหาอัตราการสุ่มต่ำสุด fs,min ที่จับสัญญาณได้โดยไม่เกิดแอลลิอัส
ใบงาน การได้มาซึ่งข้อมูลและการสุ่ม พร้อมเฉลย
1.ง่าย
fmax = 10 kHz
fs,min = kHz
2.ง่าย
ลิงก์ UART ทำงานที่ 9600 baud จงหาระยะเวลา Tb ของหนึ่งบิต ในหน่วย µs
baud = 9600 Bd
Tb = µs
3.ปานกลาง
ADC 8 บิตที่มีช่วงอินพุต 0 ถึง 3.3 V ตัดทิ้ง: รหัสเอาต์พุตของมันคือ ⌊Vin/LSB⌋ โดย 1 LSB = VFSR/2ᴺ จงหารหัสเอาต์พุตฐานสิบ D สำหรับอินพุต 2.042 V
N = 8VFSR = 3.3 VVin = 2.042 V
D =
4.ปานกลาง
ADC ที่มีช่วงอินพุต 0 ถึง 2.5 V ต้องแยกแยะขั้นขนาด 0.2 mV หรือเล็กกว่า จงหาจำนวนบิตที่น้อยที่สุด N
VFSR = 2.5 Vความละเอียด = 0.2 mV
N =
5.ยาก
คลื่นสี่เหลี่ยม 9 kHz ถูกสุ่มที่ 50 kHz โดยไม่มีฟิลเตอร์ป้องกันแอลลิอัส คลื่นสี่เหลี่ยมมีฮาร์มอนิกคี่ 3f₁, 5f₁, 7f₁, … ฮาร์มอนิก 5f₁ ของมันปรากฏในข้อมูลที่ถูกสุ่มที่ความถี่ fa ใด จงตอบในหน่วย kHz
f₁ = 9 kHzfs = 50 kHzฮาร์มอนิก: 5f₁
fa = kHz
6.ยาก
เซนเซอร์อุณหภูมิให้ 10 mV/°C (0 V ที่ 0 °C) สัญญาณถูกขยาย 4 เท่าและป้อนเข้า ADC 10 บิตที่มีช่วง 0 ถึง 2.5 V (1 LSB = VFSR/2ᴺ) จงหาการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ΔTLSB ที่ตรงกับหนึ่ง LSB
S = 10 mV/°CG = 4N = 10VFSR = 2.5 V
ΔTLSB = °C
เฉลย
- 1. fs,min = 20 kHz
- 2. Tb = 104.2 µs
- 3. D = 158
- 4. N = 14
- 5. fa = 5 kHz
- 6. ΔTLSB = 0.06104 °C
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com