Ortangula ondo

Sinuso,kvadrato, triangulo, kaj _sawtooth_ (ondformoj, ondformas)

kvadrata ondo estas baza speco de ne-sinusa ondformo renkontis en elektroniko kaj signal-prilaborado. Ideala kvadrata ondo alternas regule kaj _instantaneously_ inter du niveloj, kiu (majo, povas) aŭ (majo, povas) ne inkluzivi nulo.

Fontoj kaj uzas

Kvadrataj ondoj estas universe renkontita en cifereca (verganta, reŝaltanta) cirkvitoj kaj estas (naive, krude, nature) generita per duuma (du-nivelo) logiko (aranĝaĵoj, aranĝaĵas, disponaĵoj, disponaĵas, aparatoj, aparatas). Ili estas uzitaj kiel tempantaj referencoj aŭ "taktoj", ĉar ilia rapida (trairoj, trairas) estas taŭgi por baskulantaj sinkronaj logikaj cirkvitoj je precize difinita (intervaloj, intervalas). Tamen, kiel la frekvenco-domajno (grafikaĵo, grafeo) montras, kvadrataj ondoj enhavi larĝa limigo de harmoniko; ĉi tiuj povas generi elektromagneta radiado aŭ (pulsoj, pulsas) de aktuala (tiu, ke, kiu) perturbi alia apud cirkvitoj, kaŭzanta bruo aŭ eraroj. Al eviti ĉi tiu problemo en tre delikataj cirkvitoj kiel precizecaj ciferecigiloj, sinusaj ondoj estas uzitaj anstataŭ kvadrataj ondoj kiel tempantaj referencoj.

En melodia (termoj, kondiĉoj, terminoj, termas, terminas), ili estas ofte priskribita kiel sonante kaldrono, kaj estas pro tio uzita kiel la bazo por blovinstrumento (sonoj, sonas, sondas, klarionas) kreita uzanta subtraha sintezo.

Ekzamenanta la kvadrata ondo

En kontrasto al la _sawtooth_ ondo, kiu enhavas ĉiu entjera harmoniko, la kvadrata ondo enhavas nur nepara entjera harmoniko.

Uzanta Serio de Fourier ni povas skribi ideala kvadrata ondo kiel malfinia serio de la (formo, formi)

x_{\mathrm {square} }(t)={\frac {4}{\pi }}\sum _{k=1}^{\infty }{\sin {\left((2k-1)t\right)} \over (2k-1)}

Kuriozaĵo de la konverĝo de la Serio de Fourier prezento de la kvadrata ondo estas la Gibbsa fenomeno. (Ringanta, Sonoranta) _artifacts_ en ne-idealaj kvadrataj ondoj povas esti montrita al esti rilatanta al ĉi tiu fenomeno. La Gibbsa fenomeno povas esti malebligita per la uzi de σ-proksimuma kalkulado, kiu uzas la _Lanczos_ σ (faktoroj, faktoras) al helpi la vico konverĝi pli glate.

Ideala kvadrata ondo postulas (tiu, ke, kiu) la signali ŝanĝas de la alta al la malalta (ŝtato, stato, stati) pure kaj _instantaneously_. Ĉi tiu estas neebla al (efektivigi, atingi) en (reala, reela)-mondaj sistemoj, kiel ĝi devus postuli malfinio (elektra bendlarĝo, bendlarĝo).

(Reala, Reela)-monda kvadrato-(ondoj, ondas, svingas) havi nur finia (elektra bendlarĝo, bendlarĝo), kaj ofte eksponi (ringanta, sonoranta) efikas simila al tiuj de la Gibbsa fenomeno, aŭ _ripple_ efikas simila al tiuj de la σ-proksimuma kalkulado.

Por modera proksimuma kalkulado al la kvadrato-onda formo, almenaŭ la fundamenta kaj tria harmona (bezoni, bezono, necesa) al ĉeesti, kun la kvina harmona estante dezirinda. Ĉi tiuj (elektra bendlarĝo, bendlarĝo) (postuloj, bezonoj, bezonas) estas grava en cifereca elektroniko, kie finia-(elektra bendlarĝo, bendlarĝo) analogaj proksimumaj kalkuladoj al kvadrato-ondoEca (ondformoj, ondformas) estas uzitaj. (La (ringanta, sonoranta) _transients_ estas grava elektronika konsidero ĉi tie, kiel ili (majo, povas) transiri la elektra (ratanta, kurzanta) limigoj de cirkvito).

La rilatumo de la alta (periodo, punkto) al la tuteca (periodo, punkto) de kvadrata ondo estas (nomita, vokis) la deva ciklo. Vera kvadrata ondo havas 50% deva ciklo - egala alta kaj malalta (periodoj, periodas, punktoj, punktas). La averaĝa nivelo de kvadrata ondo estas ankaŭ donita per la deva ciklo, (do, tiel) per varianta la sur kaj for (periodoj, periodas, punktoj, punktas) kaj tiam (averaĝanta, averianta, meznombranta), ĝi estas ebla al prezenti (ĉiu, iu) valoro inter la du (limigante, limiganta) niveloj. Ĉi tiu estas la bazo de pulsa larĝa modulado.

(Karakterizoj, Karakterizas) de neperfektaj kvadrataj ondoj

Kiel ni havi jam menciis, ideala kvadrata ondo havas _instantaneous_ (trairoj, trairas) inter la alta kaj malaltaj niveloj. En praktiko, ĉi tiu estas neniam (efektivigis, atingita) pro fizikaj limigoj de la sistemo (tiu, ke, kiu) (generas, naskas) la ondformo. La (tempoj, tempas) prenita por la signali al pligrandiĝo de la malalta nivelo al la alta nivelo kaj dorso denove estas (nomita, vokis) la pligrandiĝa tempo kaj la fali tempo respektive.

Se la sistemo estas _overdamped_, tiam la ondformo (majo, povas) neniam reale atingi la teoria alta kaj malaltaj niveloj, kaj se la sistemo estas _underdamped_, ĝi estos oscili pri la alta kaj malaltaj niveloj antaŭ kvitiĝanta suben. En ĉi tiuj (okazoj, skatoloj, kestoj, kestas, okazas), la pligrandiĝo kaj fali (tempoj, tempas) estas (mezurita, kriteriita) inter precizigis interaj niveloj, kiel 5% kaj 95%, aŭ 10% kaj 90%. Formuloj ekzisti (tiu, ke, kiu) povas difini la aproksimi (elektra bendlarĝo, bendlarĝo) de sistemo donita la pligrandiĝo kaj fali (tempoj, tempas) de la ondformo.

Alia (difinoj, difinas)

La kvadrata ondo havas multaj (difinoj, difinas), kiu estas ekvivalento escepti je la _discontinuities_:

Ĝi povas esti difinita kiel simple la signa funkcio de _sinusoid_:

x(t)=\operatorname {sgn}(\sin(t))

kiu estos esti 1 kiam la _sinusoid_ estas pozitiva, -1 kiam la _sinusoid_ estas negativa, kaj 0 je la _discontinuities_. Ĝi povas ankaŭ esti difinita kun respekto al la Hevisida ŝtupara funkcio u(t) aŭ la rektangula funkcio ⊓(t):

x(t)=\sum _{n=-\infty }^{+\infty }\sqcap (t-nT)=\sum _{n=-\infty }^{+\infty }\left(u(t-nT+{1 \over 2})-u(t-nT-{1 \over 2})\right)

T estas 2 por 50% deva ciklo. Ĝi povas ankaŭ esti difinita en popeca vojo:

x(t)={\begin{cases}1,&|t|<T_{1}\\0,&T_{1}<|t|\leq {T \over 2}\end{cases}}

kiam

x(t+T)=x(t)

Vidi ankaŭ