Kristal osilatörde garip ekstra frekans

Bir ses saatinin kaynağı olarak 12.288 MHz kristal kullanarak başka bir tasarımcıdan bir devre miras aldım. Son zamanlarda tedarik zinciri sorunlarımız vardı ve aynı özelliklere sahip alternatif bir parçayı onaylamam istendi. Bunun bir parçası olarak, "altın numune" ünitemizin FFT'sini ve incelenen yeni kristali karşılaştırdım.

Her iki birimin FFT'sinin şöyle göründüğüne şaşırdım:

Burada, biri 12.28 MHz'de (beklenen 12.288 MHz'e yakın) ve diğeri 12.72 MHz'de hemen hemen aynı genliğe sahip iki frekans tepe noktası görebilirsiniz. Ses çıkışı kulağıma iyi gelse de, bu bana kötü bir haber gibi görünüyor.

Bunun olası nedeninin ne olduğunu bilen var mı? Bunun bir DSP'yi (ses saati kaynağı olarak kullanan) saatlemek için kullanıldığı göz önüne alındığında, bu tür davranışlardan olumsuz etkiler olması muhtemel mi?

İki gözlem:

1. 12.28 ve 12.72, yaklaşık 12.50 MHz'de tam olarak simetriktir.
2. Görüntülenen dalga formunda "atımlar" var gibi görünüyor

Beats ya gerçek (iki frekansın bir karışımı varsa ritimleri görürdünüz) ya da örnekleme eseridir. Örnekleme frekansının çok düşük olması gerekli değildir (Nyquist kriteri anlamında) - örnekleme frekansı ve ilgilenilen frekans arasında mükemmel bir "faz kilidi" olması yeterlidir.

Bu durumda, vuruşların verilerin gösterilme biçiminin bir sonucu olduğunu düşünüyorum. Bunu simüle etmek için birkaç satır kod yazdım. Ekranınızın 512 piksel genişliğinde olduğunu varsayarsanız ve piksel sütunu başına bir örnek görüntülerseniz, verilen frekans için aşağıdaki grafiği alırsınız:

Hangi birbirleriyle atan iki frekanstan ayırt edilemez. Şimdi ekranınızın muhtemelen bundan daha dar olduğunu biliyorum, ancak belki de görüntü yazılımında bazı akıllılıklar denenmiştir - tam olarak takma adı azaltmaya çalışmak. Ancak "akıllı" her zaman "doğru" ile aynı şey değildir.

Olin'e katılıyorum - eski analog kapsamı işe koy ... ya da en azından, size ne söylediğini görmek için ekranınızda daha az döngü göster.

Bu, kristalin yaptığı bir şey değil, sonundaki örnekleme yapısına benziyor. Kapsam zaman ölçeğini (daha düşük zaman / bölme), bölme başına en fazla yalnızca bir döngünüz olana kadar genişletin. Eğer bir örnekleme örtüşme problemi varsa, eser artarak ortadan kalkmalıdır.

Alternatif olarak, bir Ye Olde Analog kapsamı ile sinyale bakın.

Görünüşe göre bu bir örnekleme artefaktı, geri dönün ve Nyquist'in söylediklerine özellikle dikkat ederek örnekleme teorisini okuyun. Ayrıca "takma adlandırma" hakkında bilgi edinin.

Temel olarak, nokta örneklenmiş bir akış sadece örnekleme oranının yarısına kadar olan frekansları koruyabilir. Örnekleme oranının yarısından daha yüksek frekanslar, giriş sinyalinde daha düşük frekanslara benzer. Başka bir deyişle, örneklemeden sonra, daha önce veya o aralıkta olsun, her şey örnekleme hızının 0 ila yarısı arasında bir frekansa benziyor.

Uygulamada, giriş sinyalindeki en yüksek frekansın iki katı ile örnekleme hızı arasında sağlıklı bir marj olması iyidir.