В продолжение предыдущего поста с тестом давайте определимся с решением. Какие ответы правильные мне неизвестно, рекрутер поделился со мной финальными баллами за весь тест. Но раз тестирование мною пройдено, я склоняюсь к тому, что мыслил верно.

✖️Overflow (переполнение)

Возникает, когда уровень входного сигнала превышает диапазон измерений АЦП. Диапазон измерения АЦП ограничен либо задаваемыми опорными напряжениями, либо конструкцией АЦП, либо напряжением питания. Про опорные напряжения ничего не сказано, про особенности конструкции АЦП тоже. В электронике напряжения питания ниже 1.2В являются достаточно специфичными. Но даже при питании 1.2В амплитуда нашего сигнала 1В - попадаем в диапазон. С эффектом переполнения мы не столкнемся.

✔️ Aliasing (Алиасинг)

Столкнуться с алиасингом мы можем, если частота дискретизации сигнала будет меньше или равна максимальной частоте сигнала. Более того, теорема Котельникова-Найквиста гласит, что частота дискретизации должна превышать максимальную частоту сигнала минимум в два раза, если мы хотим полноценно измерить сигнал и восстановить его в дальнейшем. В нашем случае частота сигнала 200 МГц. Значит частота дискретизации АЦП должна быть как минимум 400 МГц. Однако имеем АЦП с частотой дискретизации 100 MSPS (100 МГц). Поэтому алиасинг в данном случае наш клиент.

✖️ Amplitude clipping (Обрезка амплитуды)

Эффект проявится, если амплитуда входного сигнала превысит диапазон измерения АЦП или если смещение входного сигнала будет выше или ниже среднего значения этого диапазона. Про смещение нам ничего не сказано. Диапазон АЦП уже обсудили выше. Поэтому эффект обрезки амплитуды мы не увидим.

✔️ SNR decay (ухудшение отношения сигнал/шум)

Параметр SNR определяет качество преобразования аналогового сигнала в цифровую форму. Измеряется он в децибелах. Чем выше значение SNR, тем сильнее уровень полезного сигнала превышает уровень шума.
На входе мы имеем сигнал c S/N 2^10 = 1024. При переводе в децибелы через формулу SNR =20log(S/N) получаем SNR входного сигнала 60.2 dB. У АЦП параметр SNR ограничивается его разрядностью и определяется по формуле 6.02×N+1.76, где N-разрядность. К слову, чем выше разрядность АЦП, тем выше его максимальный SNR. У нашего АЦП SNR = 6.02×8+1.76 = 49.9 dB.
Получается использование АЦП ухудшит SNR входного сигнала. Поэтому с SNR decay мы столкнемся.

✔️ Frequency peak broadening (расширение пиковой частоты)

Этот эффект связан с расширением частотных пиков в спектре сигнала. Расширение может произойти из-за некорректной дискретизации или последующей цифровой обработки. В нашем случае возникает алиасинг, который может изменить спектральные характеристики сигнала таким образом, что исходные частотные пики сигнала "складываются" на более низкие частоты, что может казаться как уширение частотных пиков. Поэтому мы потенциально можем словить этот эффект.

P.S. Про последний пункт "frequency peak broadening" я не уверен 🙂

🤝 - полностью согласен

🤔 - согласен частично, поделюсь своим мнением в комментариях

🤨 - не согласен с решением, напишу свое в комментариях

@embeddemy #собеседование #цифровая_обработка_сигнала #AЦП #аналоговая_электроника