Tần số phụ lạ trong dao động tinh thể

Tôi đã thừa hưởng một mạch từ một nhà thiết kế khác bằng cách sử dụng tinh thể 12.288 MHz làm nguồn cho đồng hồ âm thanh. Gần đây chúng tôi có vấn đề về chuỗi cung ứng và tôi đã được yêu cầu phê duyệt một phần thay thế với thông số kỹ thuật giống hệt nhau. Là một phần của điều này, tôi đã so sánh một FFT của đơn vị "mẫu vàng" của chúng tôi và tinh thể mới đang được xem xét.

Tôi đã rất ngạc nhiên khi thấy rằng FFT của cả hai đơn vị trông như thế này:

Tại đây, bạn có thể thấy hai đỉnh tần số - một ở mức 12,28 MHz (gần với 12,288 MHz dự kiến) - và một đỉnh khác có biên độ khá giống nhau ở mức 12,72 MHz. Điều này có vẻ như là tin xấu với tôi - mặc dù đầu ra âm thanh nghe tốt cho tai tôi.

Có ai biết nguyên nhân có thể của việc này là gì không? Cho rằng điều này được sử dụng để đồng hồ DSP (sử dụng nó làm nguồn đồng hồ âm thanh) có khả năng có tác động tiêu cực từ loại hành vi này không?

Hai quan sát:

1. 12,28 và 12,72 đối xứng chính xác khoảng 12,50 MHz.
2. Dạng sóng được hiển thị dường như có "nhịp đập" trong đó

Nhịp đập là có thật (bạn sẽ thấy nhịp đập nếu bạn có hỗn hợp của hai tần số) hoặc chúng là một tạo tác lấy mẫu. Không cần tần số lấy mẫu quá thấp (theo nghĩa của tiêu chí Nyquist) - đủ để có một "khóa pha" gần như hoàn hảo giữa tần số lấy mẫu và tần suất quan tâm.

Trong trường hợp này, tôi nghĩ rằng nhịp đập là hệ quả của cách dữ liệu được hiển thị. Tôi đã viết một vài dòng mã để mô phỏng điều này. Nếu bạn cho rằng màn hình của bạn rộng 512 pixel và bạn hiển thị một mẫu trên mỗi cột pixel, thì với tần suất đã cho, bạn sẽ có được âm mưu sau:

Không thể phân biệt với hai tần số đập với nhau. Bây giờ tôi biết màn hình của bạn có thể hẹp hơn thế, nhưng có lẽ có một số sự thông minh đã cố gắng trong phần mềm hiển thị - chính xác là cố gắng giảm răng cưa. Nhưng "thông minh" không phải lúc nào cũng giống như "đúng".

Tôi đồng ý với Olin - đặt phạm vi tương tự cũ hoạt động ... hoặc ít nhất, hiển thị ít chu kỳ hơn trên màn hình của bạn để xem những gì cho bạn biết.

Điều này thực sự trông giống như một tạo tác lấy mẫu ở cuối của bạn, không phải là thứ mà tinh thể đang làm. Mở rộng thang thời gian phạm vi (thời gian / phân chia thấp hơn) cho đến khi bạn chỉ có một hoặc hai chu kỳ cho mỗi phân chia tối đa. Nếu đó là một vấn đề răng cưa lấy mẫu, thì tạo tác sẽ biến mất.

Ngoài ra, nhìn vào tín hiệu với phạm vi Ye Olde Analog.

Nếu hóa ra đó là một tạo tác lấy mẫu, hãy quay lại và đọc về lý thuyết lấy mẫu, đặc biệt chú ý đến những gì Nyquist đã nói. Cũng tìm hiểu về "răng cưa".

Về cơ bản, một luồng lấy mẫu điểm chỉ có thể bảo toàn tần số lên đến một nửa tốc độ mẫu. Tần số cao hơn một nửa tốc độ mẫu trông giống như tần số thấp hơn trong tín hiệu đầu vào. Nói cách khác, sau khi lấy mẫu, mọi thứ trông giống như tần số từ 0 đến một nửa tốc độ mẫu, cho dù trước đó có nằm trong phạm vi đó hay không.

Trong thực tế, thật tốt khi có biên độ lành mạnh giữa hai lần tần số cao nhất trong tín hiệu đầu vào và tốc độ mẫu.