Почему может падать качество преобразования АЦП при повышении частоты сигнала?

Question

[Dyikot]

Частота дискретизации у меня в 4 раза больше частоты сигнала. По заданию частота может быть от 100 Гц до 2 КГц. И погрешность должна быть не более 0,5%. Если сигнал синусоидальный то погрешность не превышает 0,3% на 2 КГц, но если цифровой сигнал(мендр) то погрешность может достигать 2% на 2 КГц.

Answer 1

[Ocelot]

Помимо основной частоты 2кГц, меандр содержит кучу гармоник. Всё, что превышает половину частоты дискретизации, у вас теряется.

Comments

[U235U235]

Оно не то что бы теряется... высокие частоты из-за дискретизации могут накладываться на низкие частоты. Так называемое наложение спектров. Отсюда и погрешности.
Вывод: перед АЦП сигнал надо обязательно фильтровать.

Answer 2

[jcmvbkbc]

Если сигнал синусоидальный то погрешность не превышает 0,3% на 2 КГц, но если цифровой сигнал(мендр) то погрешность может достигать 2% на 2 КГц.

Потому что в прямоугольном сигнале присутствуют составляющие гораздо более высоких частот, чем частота этого меандра. См.

Comments

[Dyikot]

По той же логике и в 100 Гц будут присутсвовать составляющие высоких частот и они же не зависимы от часоты всегда будут там? то почему то при 100 Гц все в пределах 0,5%

[jcmvbkbc]

По той же логике и в 100 Гц будут присутсвовать составляющие высоких частот и они же не зависимы от часоты всегда будут там?

Dyikot, они всегда там, но разное их число оцифруется без искажений. Смотри:

Частота дискретизации у меня в 4 раза больше частоты сигнала. По заданию частота может быть от 100 Гц до 2 КГц.

если ты дискретизируешь на 8КГц, то при частоте 100Гц гармоники вплоть до 39й воспринимаются АЦП нормально. 39я гармоника вносит вклад в ~2.5% относительно основного сигнала. А если сигнал 2КГц -- то уже третья гармоника будет алиаситься если её не отфильтровать. Вклад третьей гармоники -- 33% от основного сигнала.

[Dyikot]

jcmvbkbc, Нет я дискретизирую на частоте в 4 раза больше, т.е если 100 Гц то будет 400 Гц. Но проблема была в другом. Получается генератор частот получается идеальный(тестрирую в программе) то и наложений более высоких частот нет, но была проблема с ОУ которые сдвигали сигнал и после него там на фротах были проседания.