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​ = ?10 kHz

一个传感器信号含有最高 10 kHz 的频率。求能无混叠地采集它的最小采样率 fs,min。

fmax = 10 kHz
fs,min = kHz
2.简单
f0fN​ = ?48 kHz

一个 ADC 以 48 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 = 48 kHz
fN = kHz
3.中等
Vin​N = 20VFSR​2ᴺ − 101 LSB

求 20 位 ADC 在满量程正弦波下的理想信号量化噪声比 SQNR。

N = 20
SQNR = dB
4.中等
124⋮4 ch∿01N = 1050 kHz? MB

一台记录仪用 10 位 ADC 对 4 个通道各以 50 kHz 采样。每个采样点以整数个字节存储。求 5 min 记录所需的内存 M,单位 MB(1 MB = 10⁶ 字节)。

n = 4fs = 50 kHzN = 10t = 5 min
M = MB
5.困难
T10 mV/°C×10∿01N = 12, 2.5 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 10 倍后送入量程为 0 到 2.5 V 的 12 位 ADC(1 LSB = VFSR/2ᴺ)。求对应一个 LSB 的温度变化 ΔTLSB。

S = 10 mV/°CG = 10N = 12VFSR = 2.5 V
ΔTLSB = °C
6.困难
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​1/fbaud​1 MHz / (16·D)

一个时钟为 1 MHz 的微控制器把其 UART 波特率设为 fclk/(16·D),其中 D 是四舍五入到最接近值的整数。目标是 9600 波特。求实际波特率的百分比误差(偏快时为正)。

fclk = 1 MHz目标 = 9600 Bd
e = %

答案

  1. 1. fs,min = 20 kHz
  2. 2. fN = 24 kHz
  3. 3. SQNR = 122.2 dB
  4. 4. M = 120 MB
  5. 5. ΔTLSB = 0.006104 °C
  6. 6. e = −6.994 %

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