采样率与晶振频率选型
创始人
2025-07-28 10:14:42
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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。
晶振的频率如果等于采样率乘以一个整数，可以简化硬件设计，并且保证采样的精度。
如果将 12.288MHz 直接分频成 20kHz，会得出 12,288,000 / 20,000 = 614.4。一个不是整数的频率。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。
用无源晶振还是有源晶振？
无源晶振更适合日常采样类应用，比如音频、传感器采集，成本较低。
如果对时钟精度、抖动性能要求高，比如在通信、同步控制、工业网等应用中，KOAN凯擎小妹建议使用有源晶振，因为输出更稳定，启动更快。
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