Mejor respuesta
Esto tiene que ver con Efecto fotoeléctrico. La frecuencia de umbral es la frecuencia mínima de luz que, cuando incide sobre un material, expulsa un fotoelectrón. Para calcular esto, necesitará la energía de la luz incidente sobre el material y la energía cinética del fotoelectrón expulsado.
Usando la siguiente ecuación donde h es la constante de Planck (6 · 63 × 10 ^ −34 Js) podemos calcular la función de trabajo del material (energía mínima requerida para expulsar un fotoelectrón):
E (función de trabajo) = E (energía de la luz incidente) – E (energía cinética del fotoelectrón)
El uso E = hf podemos calcular la frecuencia de la luz sustituyendo la energía y calculando f. Esta será la frecuencia de umbral.
Respuesta
¿Es una práctica común que los ADC conviertan una señal modulada de alta frecuencia en una señal de frecuencia antes del muestreo
No, no como parte del propio ADC. La conversión descendente de una señal requiere una serie de suposiciones que son demasiado específicas para un ADC, es decir, que la señal se modula a una frecuencia particular. Por lo tanto, esto generalmente se hace por separado del propio ADC para mantener el ADC.
¿Mejora eso el rendimiento de muestreo ya que el teorema de Nyquist propone una frecuencia de muestreo en ¿el doble de la frecuencia más alta?
Prácticamente sí, pero no por lo que el teorema de Nyquist requiere (no sugiere). En teoría, el muestreo de una señal modulada de banda limitada a una frecuencia superior al doble de su ancho de banda aún retiene toda la información de la señal incluso si la frecuencia de muestreo es menos del doble de la frecuencia más alta. Esto supone que no hay señales no deseadas en las bandas de baja frecuencia. En este caso, el aliasing (porque no estamos muestreando al doble de la frecuencia más alta) no corrompe la señal. De hecho, el resultado es exactamente el mismo si hubiéramos realizado la conversión descendente primero y luego la muestra. Sin embargo, existen límites prácticos en la frecuencia de la señal que se puede muestrear fielmente debido a los detalles de implementación del ADC, como el nodo de tecnología, la impedancia de entrada, etc. Por ejemplo, generalmente no puede muestrear una señal de 1GHz utilizando un ADC diseñado para manejar señales en los MHz bajos. Entonces, en este caso, si estuviera tratando con una señal de ancho de banda bajo pero modulada a una frecuencia alta, debe convertir a la baja y luego muestrear la señal usando el ADC de baja frecuencia.
Una nota final: es típico para que los ADC tengan un filtro anti-aliasing incorporado, que es un filtro de paso bajo con un ancho de banda de acuerdo con la frecuencia de muestreo más alta del ADC. Como sugiere el nombre, el propósito de este filtro es eliminar los componentes de la señal fuera del «rango de Nyquist» para evitar el alias de dichos términos en la señal principal.