关于采样率(Sampling Rate)与晶振频率(Frequency)选型,晶诺威科技解释如下:
1、采样率(Sampling Rate)
采样率(Sampling Rate)用于描述将模拟信号转换为数字信号时,每秒采集多少个数据点。其单位为Hz。采样率决定了信号还原的清晰度。采样率越高,信号捕捉越细致,同时对系统和宽带要求也会更多。
以下为常见应用的采样率:
- 电话语音:8kHz
- FM广播:32kHz
- CD音质:44.1kHz
- 专业音频:48kHz / 96kHz
- 数据采集/工业IoT:1kHz~100kHz
如何选择晶振的频率晶振作为系统的“时间基准”,决定了所有时序及定时的基础。采样时钟一般来自晶振,经过”定时器”或“分频器”实现采样频率。假设需要20kHz采样时,我们可选择1MHz、2MHz、4MHz等标准频率晶振,再用“定时器”或“分频电路”设定相应的整数分频系数。
2、晶振频率(Frequency)
晶振频率(Frequency)是指晶振在电路中产生的稳定振荡频率,通常以赫兹(Hz)或兆赫兹(MHz)为单位。它是电子设备中的核心时钟信号源,直接影响系统的时序和性能。
如果晶振频率等于采样率乘以一个整数,就可以简化硬件设计,并且保证采样的精准度。如果将 12.288MHz 直接分频成 20kHz,会得出 12,288,000 / 20,000 = 614.4。这种情况下,我们需要“小数分频”、“PLL”或“高端FPGA/MCU” 等复杂方案,从而增加系统的设计难度和硬件成本。
频率相关术语
- 基频(Fundamental Frequency):晶体本身的自然振动频率;
- 泛音频率(Overtone):奇数倍频(如3次、5次泛音),用于更高频率需求;
- PLL倍频:通过锁相环将低频晶振倍频至更高频率(如从10 MHz倍频到1 GHz)。