什麼是奈奎斯特頻率

取樣頻率一半的頻率。對超過此頻率的成分進行取樣時,會呈現為較低頻率的訊號(混疊)。

日文名稱: ナイキスト周波数

「奈奎斯特頻率」出現在1領域的3道練習題中(AD/DA轉換等)。

這個名詞所屬的領域: AD/DA轉換

練習奈奎斯特頻率的題目

要對含有最高20 kHz成分的類比訊號取樣而不產生混疊(aliasing),所需的取樣頻率為下列何者?

  1. A10 kHz以上
  2. B剛好20 kHz
  3. C高於40 kHz的頻率
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正確答案:C. 高於40 kHz的頻率

依據取樣定理,以高於最高頻率2倍的頻率取樣即可還原原訊號,20 kHz則需要高於40 kHz的頻率。實務上無法以濾波器陡峭地截止,因此需保留餘裕,音樂CD以44.1 kHz取樣(將20~22.05 kHz用作濾波器的過渡頻帶)。取樣頻率的一半稱為奈奎斯特頻率。

置於ADC前級的抗混疊濾波器,使用的是哪一種濾波器?

  1. A高通濾波器
  2. B帶拒濾波器
  3. C低通濾波器
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正確答案:C. 低通濾波器

若超過奈奎斯特頻率(取樣頻率的一半)的成分進入ADC,就會折返成低頻的假訊號,事後既無法區分也無法去除。因此要在ADC前放置低通濾波器,去除高於奈奎斯特頻率的成分。由於陡峭的濾波器不易製作,也常見以過取樣拉開餘裕、僅用簡單的1~2階RC濾波器的設計。

解析中的「奈奎斯特頻率」

出現「奈奎斯特頻率」的題目(3題)

  1. 要對含有最高20 kHz成分的類比訊號取樣而不產生混疊(aliasing),所需的取樣頻率為下列何者?
  2. 置於ADC前級的抗混疊濾波器,使用的是哪一種濾波器?
  3. 不使用抗混疊濾波器,以取樣頻率12 kHz對10 kHz的正弦波取樣,會呈現為幾Hz的訊號?

相關名詞

混疊 取樣定理 過取樣 失碼 快閃式ADC 抖動(Jitter) 取樣保持電路 逐次逼近式ADC 量化誤差 管線式ADC

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