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。

教师请注意: 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
f0fN​ = ?44.1 kHz

一个 ADC 以 44.1 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 = 44.1 kHz
fN = kHz
2.简单
124⋮4 ch∿01N = 1010 kHz? kbit/s

一台数据记录仪采样 4 个通道,每个通道 10 kHz、10 位分辨率。求原始数据速率 Rb,单位 kbit/s。

n = 4fs = 10 kHzN = 10
Rb = kbit/s
3.中等
Vin​N = ?100 °C2ᴺ − 10≤ 0.25 °C

一个传感器在 100 °C 的量程内测量温度,其输出充满 ADC 的整个输入范围。读数必须分辨出 0.25 °C。求 ADC 所需的最小位数 N。

量程 = 100 °C分辨率 = 0.25 °C
N =
4.中等
Vin​N = ?10 V2ᴺ − 10≤ 0.2 mV

一个输入量程为 0 到 10 V 的 ADC 必须分辨 0.2 mV 或更小的台阶。求最小位数 N。

VFSR = 10 V分辨率 = 0.2 mV
N =
5.困难
SD0​D1​D2​D3​D4​D5​D6​D7​Tb​10·Tb​38400 Bd, 8N1

一个 12 位 ADC 通过 UART 以 38400 波特、8N1 格式(起始位、8 个数据位、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 = 128N1
fmax = Hz
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 2400 波特。求实际波特率的百分比误差(偏快时为正)。

fclk = 1 MHz目标 = 2400 Bd
e = %

答案

  1. 1. fN = 22.05 kHz
  2. 2. Rb = 400 kbit/s
  3. 3. N = 9
  4. 4. N = 16
  5. 5. fmax = 960 Hz
  6. 6. e = 0.1603 %

完整分步解答:请在 examproblems.com 上练习本主题。