晶体振荡器中奇怪的额外频率

我从另一个设计师那里继承了一个电路，该电路使用12.288 MHz晶体作为音频时钟源。我们最近遇到了供应链问题，要求我批准具有相同规格的备用零件。作为其中的一部分，我比较了“黄金样本”单元和正在考虑的新晶体的FFT。

我惊讶地发现两个单元的FFT看起来都像这样：

在这里，您可以看到两个频率峰值-一个在12.28 MHz（接近预期的12.288 MHz）处，另一个在12.72 MHz处具有几乎相同的幅度。对我来说，这似乎是个坏消息-尽管音频输出听起来对我来说很好。

有谁知道这可能是什么原因？假设将其用作DSP的时钟（将其用作音频时钟源），这种行为可能会产生负面影响吗？

两个观察：

1. 12.28和12.72在12.50 MHz左右完全对称。
2. 显示的波形似乎有“拍子”

节拍要么是真实的（如果您同时出现两个频率，您就会看到节拍），或者它们是采样伪像。采样频率不必太低（按照Nyquist准则）-在采样频率和目标频率之间具有接近完美的“锁相”就足够了。

在这种情况下，我认为节拍是数据显示方式的结果。我写了几行代码来模拟这一点。如果您假设显示器的宽度为512像素，并且每像素列显示一个样本，那么对于给定的频率，您将获得以下图表：

这与两个频率相互跳动是无法区分的。现在，我知道您的显示可能会比这窄，但是显示软件中可能存在一些尝试过的技巧-正是为了减少混叠。但是“聪明”并不总是与“正确”相同。

我同意奥林（Olin）-将旧的模拟示波器发挥作用...或至少在屏幕上显示更少的周期，以查看显示内容。

这实际上看起来像是您终端上的采样工件，而不是晶体正在执行的操作。扩大示波器时间范围（降低时间/格），直到每个格最多只有一个或两个周期。如果是采样混叠问题，则工件应消失。

或者，使用Ye Olde Analog示波器查看信号。

如果发现它是抽样工件，请回头阅读抽样理论，尤其要注意奈奎斯特所说的话。另请了解“别名”。

基本上，点采样流只能保留高达采样率一半的频率。高于一半采样率的频率看起来像输入信号中的较低频率。换句话说，在采样之后，无论频率是否在该范围内，所有事物看起来都像是从0到一半采样率的频率。

在实践中，最好在输入信号的最高频率和采样率之间有两倍的健康余量。