Frekuensi ekstra aneh dalam osilator kristal

Saya telah mewarisi sirkuit dari desainer lain menggunakan kristal 12.288 MHz sebagai sumber untuk jam audio. Kami baru-baru ini memiliki masalah rantai pasokan dan saya diminta untuk menyetujui bagian pengganti dengan spesifikasi yang sama. Sebagai bagian dari ini saya membandingkan FFT unit "sampel emas" kami dan kristal baru yang sedang dipertimbangkan.

Saya terkejut menemukan bahwa FFT dari kedua unit terlihat seperti ini:

Di sini Anda dapat melihat dua puncak frekuensi - satu di 12,28 MHz (dekat dengan yang diharapkan 12.288 MHz) - dan satu lagi dengan amplitudo yang hampir sama pada 12,72 MHz. Ini sepertinya berita buruk bagi saya - meskipun output audio terdengar bagus di telinga saya.

Adakah yang tahu apa kemungkinan penyebabnya? Mengingat ini digunakan untuk clock DSP (yang menggunakannya sebagai sumber jam audio) apakah ada kemungkinan dampak negatif dari perilaku semacam ini?

Dua pengamatan:

1. 12.28 dan 12.72 persis simetris sekitar 12,50 MHz.
2. Bentuk gelombang yang ditampilkan tampaknya memiliki "ketukan" di dalamnya

Ketukan itu nyata (Anda akan melihat ketukan jika Anda memiliki campuran dua frekuensi yang ada) atau ketukan itu adalah artefak pengambilan sampel. Frekuensi pengambilan sampel tidak perlu terlalu rendah (dalam arti kriteria Nyquist) - cukup untuk "kunci fase" yang hampir sempurna antara frekuensi sampel, dan frekuensi bunga.

Dalam hal ini, saya pikir ketukan adalah konsekuensi dari cara data ditampilkan. Saya menulis beberapa baris kode untuk mensimulasikan ini. Jika Anda berasumsi bahwa tampilan Anda adalah lebar 512 piksel, dan Anda menampilkan satu sampel per kolom piksel, maka untuk frekuensi yang diberikan Anda mendapatkan plot berikut:

Yang tidak bisa dibedakan dari dua frekuensi saling mengalahkan. Sekarang saya tahu tampilan Anda mungkin lebih sempit dari itu, tapi mungkin ada beberapa upaya kepintaran dalam perangkat lunak tampilan - tepatnya untuk mencoba mengurangi alias. Tapi "pintar" tidak selalu sama dengan "benar".

Saya setuju dengan Olin - aktifkan cakupan analog lama ... atau paling tidak, tampilkan lebih sedikit siklus di layar Anda untuk melihat apa yang memberitahu Anda.

Ini benar-benar terlihat seperti artefak pengambilan sampel di pihak Anda, bukan sesuatu yang dilakukan kristal. Perluas skala waktu lingkup (waktu / divisi lebih rendah) hingga Anda hanya memiliki satu atau dua siklus per divisi paling banyak. Jika itu adalah contoh alias, maka artifak itu akan hilang.

Atau, lihat sinyal dengan ruang lingkup Ye Olde Analog.

Jika ternyata itu adalah artefak pengambilan sampel, kembalilah dan baca teori pengambilan sampel, dengan memperhatikan apa yang dikatakan Nyquist. Pelajari juga tentang "aliasing".

Pada dasarnya, aliran sampel titik hanya dapat mempertahankan frekuensi hingga setengah dari laju sampel. Frekuensi yang lebih tinggi dari setengah laju sampel terlihat seperti frekuensi yang lebih rendah dalam sinyal input. Dengan kata lain, setelah pengambilan sampel semuanya tampak seperti frekuensi dari 0 hingga setengah tingkat sampel, apakah itu dalam kisaran itu sebelumnya atau tidak.

Dalam praktiknya, ada baiknya memiliki margin sehat antara dua kali frekuensi tertinggi dalam sinyal input dan laju sampel.