Was ist eine quadratische Welle?

Eine Quadratwelle ist eine Art von Wellenform, bei der das Signal nur zwei Ebenen enthält.Das Signalschalter zwischen diesen Pegeln in regelmäßigen Intervallen und der Schalter ist sofort.Diese Eigenschaften bedeuten, dass ein Diagramm der Welle im Laufe der Zeit Formen mit quadratischen Ecken erzeugt.Die Quadratwelle hat praktische Verwendungen in digitalen Schaltungen und Musik.

Die meisten Wellenformen folgen einem bestimmten Muster, das als Sinus bezeichnet wird.Solche Wellenformen schalten allmählich zwischen zwei Ebenen hin und her, so dass ein Diagramm der Welle im Laufe der Zeit eine Reihe von Kurven ist.Die Wellen des Meeres, der Lichtwellen und der Meereswellen folgen einem Sinusmuster, ebenso wie der Spannungsniveau in einem alternierenden Stromsystem.

Alle anderen Wellenformen werden als nicht-sinusoide Wellenformen kategorisiert.Die bekanntesten davon, einschließlich der Quadratwelle, der Dreieckswelle und der Sägezahnwellenformen, umfassen auch ein Signal, das zwischen zwei Ebenen schwankt.Jedes dieser diese verhält sich jedoch auf unterschiedliche Weise, die dadurch gekennzeichnet ist, ob der Schalter in einer oder beide Richtungen augenblicklich oder allmählich ist, wie lange der Schalter dauert und wie lange zwischen Schalter verweist.Die Namen kommen von der Art und Weise, wie ein Diagramm der Welle im Laufe der Zeit die entsprechende Form erzeugt.Die sofortigen Änderungen einer quadratischen Welle in beide Richtungen bedeutet, dass die Grafik wie der Turm eines Schlosses geformt ist.

Eine quadratische Welle ist ziemlich einfach zu erzeugen.Dies macht es besonders geeignet, um sicherzustellen, dass verschiedene Teile einer Schaltung ordnungsgemäß synchronisiert werden.Das reguläre Muster der Quadratwelle wirkt als Zeitgerät.Die Quadratwelle kann auch zum Synthese von Sounds in Musik verwendet werden.Eine Schallwelle, die dem Quadratwellenmuster folgt, klingt ähnlich wie Windinstrumente wie Hörner, Posaunen und Saxophone.

In Wirklichkeit ist es unmöglich, eine perfekte Quadratwelle zu erzeugen.Dies liegt daran, dass das Gerät, mit dem es generiert wird, einige physische Einschränkungen geben.Beispielsweise haben die in den elektrischen Schaltungen verwendeten Verkabelung einen gewissen Widerstand, der die Änderung der Spannungsniveaus verzögert.

Die Quadratwelle wird manchmal auch als Rademacher -Funktion bezeichnet.Dieser Name stammt von Hans Adolph Rademacher, einem deutschen Mathematiker, der in die Vereinigten Staaten ausgewandert ist.Er leistete nicht nur seine eigene Arbeit zum mathematischen Studium, sondern unterrichtete zahlreiche Studenten, die auch zu führenden Akademikern und Forschern auf diesem Gebiet wurden.