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
f0fN​ = ?20 kHz

一个 ADC 以 20 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 = 20 kHz
fN = kHz
2.简单
123⋮3 ch∿01N = 242 kHz? kbit/s

一台数据记录仪采样 3 个通道,每个通道 2 kHz、24 位分辨率。求原始数据速率 Rb,单位 kbit/s。

n = 3fs = 2 kHzN = 24
Rb = kbit/s
3.中等
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​12·Tb​1200 Bd, 8E2

一条 UART 以 1200 波特、8E2 格式发送字节:8 个数据位、一个偶校验位和 2 个停止位,外加起始位。求它每秒最多能传输多少个数据字节。

baud = 1200 Bd8E2
RB = B/s
4.中等
Vin​N = 1010 V2ᴺ − 101 LSB8.442 V?

一个输入量程为 0 到 10 V 的 10 位 ADC 采用截断:其输出码为 ⌊Vin/LSB⌋,其中 1 LSB = VFSR/2ᴺ。求输入 8.442 V 时的十进制输出码 D。

N = 10VFSR = 10 VVin = 8.442 V
D =
5.困难
T20 mV/°C×5∿01N = 8, 3.3 V? °C/LSB

一个温度传感器给出 20 mV/°C(0 °C 时为 0 V)。其信号被放大 5 倍后送入量程为 0 到 3.3 V 的 8 位 ADC(1 LSB = VFSR/2ᴺ)。求对应一个 LSB 的温度变化 ΔTLSB。

S = 20 mV/°CG = 5N = 8VFSR = 3.3 V
ΔTLSB = °C
6.困难
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​PTb​11·Tb​38400 Bd, 8E1

一个 16 位 ADC 通过 UART 以 38400 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 = 38400 BdN = 168E1
fmax = Hz

答案

  1. 1. fN = 10 kHz
  2. 2. Rb = 144 kbit/s
  3. 3. RB = 100 B/s
  4. 4. D = 864
  5. 5. ΔTLSB = 0.1289 °C
  6. 6. fmax = 872.7 Hz

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