数据采集与采样练习卷(附答案)

免费可打印的数据采集与采样练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
f0fs​/2fs​ = ?2 kHz

一个传感器信号含有最高 2 kHz 的频率。求能无混叠地采集它的最小采样率 fs,min。

fmax = 2 kHz
fs,min = kHz
2.简单
f0fN​ = ?40 kHz

一个 ADC 以 40 kHz 采样。求奈奎斯特频率 fN,即它不产生混叠所能表示的最高信号频率。

fs = 40 kHz
fN = kHz
3.中等
tTs​ = 1/fs​f = 10.4 kHzfs​ = 8 kHz

一个 10.4 kHz 的正弦波在没有抗混叠滤波器的情况下以 8 kHz 采样。它在采样中出现在哪个频率 fa?以 Hz 给出。

f = 10.4 kHzfs = 8 kHz
fa = Hz
4.中等
Vin​N = 125 V01 LSB4.566 V?

一个输入量程为 0 到 5 V 的 12 位 ADC 采用截断:其输出码为 ⌊Vin/LSB⌋,其中 1 LSB = VFSR/2ᴺ。求输入 4.566 V 时的十进制输出码 D。

N = 12VFSR = 5 VVin = 4.566 V
D =
5.困难
f0fs​/2fs​2fs​7 kHz7f₁?

一个 7 kHz 方波在没有抗混叠滤波器的情况下以 20 kHz 采样。方波含有奇次谐波 3f₁、5f₁、7f₁、…… 它的谐波 7f₁ 在采样数据中出现在哪个频率 fa?以 kHz 给出。

f₁ = 7 kHzfs = 20 kHz谐波: 7f₁
fa = kHz
6.困难
T10 mV/°C×2.5∿01N = 8, 5 V? °C/LSB

一个温度传感器给出 10 mV/°C(0 °C 时为 0 V)。其信号被放大 2.5 倍后送入量程为 0 到 5 V 的 8 位 ADC(1 LSB = VFSR/2ᴺ)。求对应一个 LSB 的温度变化 ΔTLSB。

S = 10 mV/°CG = 2.5N = 8VFSR = 5 V
ΔTLSB = °C

答案

  1. 1. fs,min = 4 kHz
  2. 2. fN = 20 kHz
  3. 3. fa = 2400 Hz
  4. 4. D = 3740
  5. 5. fa = 9 kHz
  6. 6. ΔTLSB = 0.7813 °C

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