Co je čtvercová vlna?

Čtvercová vlna je typ průběhu, kde má signál pouze dvě úrovně.Přepnutí signálu mezi těmito úrovněmi v pravidelných intervalech a spínačem je okamžité.Tyto vlastnosti znamenají, že graf vlny v průběhu času vytvoří tvary se čtvercovými rohy.Čtvercová vlna má praktická využití v digitálních obvodech a hudbě.

Většina průběhů sleduje zřetelný vzorec známý jako Sine.Takové průběhy se postupně přepínají mezi dvěma úrovněmi, takže graf vlny v průběhu času je řadou křivek.Vlny moře, vlny a mořských vln, všechny sledují sinusový vzorec, stejně jako úroveň napětí v systému střídavého proudu.Nejznámější z nich, včetně čtvercové vlny, vlny trojúhelníku a pilových průběhů, zahrnují také signál, který kolísá mezi dvěma úrovněmi.Každý z nich se však chová jiným způsobem, charakterizovaný tím, zda je přepínač v obou nebo obou směrech okamžitý nebo postupný, jak dlouho přepínač trvá a jak dlouho uplyne mezi přepínači.Jména pocházejí ze způsobu, jakým graf vlny v průběhu času vytváří vhodný tvar.Okamžité změny čtvercové vlny v obou směrech znamená, že graf je tvarován jako věžička hradu.Díky tomu je zvláště vhodné pro zajištění toho, aby byly různé části obvodu správně synchronizovány.Pravidelný vzor čtvercové vlny působí jako časovací zařízení.Čtvercová vlna lze také použít pro syntetizující zvuky v hudbě.Zvuková vlna, která se řídí vzorcem čtvercové vlny, zní podobně jako větrné nástroje, jako jsou rohy, pozouny a saxofony.

Ve skutečnosti je nemožné vytvořit perfektní čtvercovou vlnu.Je to proto, že zařízení používané k jeho generování bude existovat určitá fyzická omezení.Například zapojení používané v zařízeních Elektrické obvody bude mít určitou odpor, který zpožďuje změnu úrovní napětí.

Čtvercová vlna je někdy také známá jako funkce Rademacher.Toto jméno pochází od Hanse Adolpha Rademachera, německého matematika, který emigroval do Spojených států.Kromě toho, že přispíval svou vlastní prací k matematickému studiu, učil řadu studentů, kteří se také stali předními akademiky a výzkumníky v oboru.