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​ = ?25 kHz

一个传感器信号含有最高 25 kHz 的频率。求能无混叠地采集它的最小采样率 fs,min。

fmax = 25 kHz
fs,min = kHz
2.简单
Vin​N = 142.5 V2ᴺ − 101 LSB

一个 14 位 ADC 按四舍五入取最接近的码,输入量程为 0 到 2.5 V。取 1 LSB = VFSR/2ᴺ,求最大量化误差 eq,max,单位 mV。

N = 14VFSR = 2.5 V
eq,max = mV
3.中等
Vin​N = 14VFSR​2ᴺ − 101 LSB

求 14 位 ADC 在满量程正弦波下的理想信号量化噪声比 SQNR。

N = 14
SQNR = dB
4.中等
Vin​N = ?200 kPa2ᴺ − 10≤ 0.1 kPa

一个传感器在 200 kPa 的量程内测量压力,其输出充满 ADC 的整个输入范围。读数必须分辨出 0.1 kPa。求 ADC 所需的最小位数 N。

量程 = 200 kPa分辨率 = 0.1 kPa
N =
5.困难
126⋮6 ch∿01tc​ = 4 µstset​ = 1 µsfs​ = ?

一个 6 通道的多路复用器为一个 ADC 供给信号。每次转换需要 4 µs,每次切换通道后输入还需要 1 µs 建立。各通道不间断地依次扫描。求每个通道的采样率 fs,单位 kHz。

n = 6tc = 4 µstset = 1 µs
fs = kHz
6.困难
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​460800 Bd, 8E1

一个 10 位 ADC 通过 UART 以 460800 波特、8E1 格式(起始位、8 个数据位、偶校验、1 个停止位)发送每个采样点。每个采样点以 2 个整字节发送,且链路一直处于忙碌状态。求能无混叠采样的最高信号频率 fmax,单位 Hz。

baud = 460800 BdN = 108E1
fmax = Hz

答案

  1. 1. fs,min = 50 kHz
  2. 2. eq,max = 0.07629 mV
  3. 3. SQNR = 86.04 dB
  4. 4. N = 11
  5. 5. fs = 33.33 kHz
  6. 6. fmax = 10473 Hz

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