คลื่นสี่เหลี่ยมคืออะไร?

คลื่นสี่เหลี่ยมเป็นรูปแบบของคลื่นที่สัญญาณมีเพียงสองระดับสัญญาณสวิตช์ระหว่างระดับเหล่านี้ในช่วงเวลาปกติและสวิตช์เป็นทันทีคุณสมบัติเหล่านี้หมายถึงกราฟของคลื่นเมื่อเวลาผ่านไปจะสร้างรูปร่างที่มีมุมสี่เหลี่ยมคลื่นสแควร์มีการใช้งานจริงในวงจรดิจิตอลและดนตรี

รูปคลื่นส่วนใหญ่เป็นไปตามรูปแบบที่แตกต่างที่เรียกว่าไซน์รูปคลื่นดังกล่าวสลับไปมาระหว่างสองระดับค่อยๆเช่นกราฟของคลื่นเมื่อเวลาผ่านไปเป็นชุดของเส้นโค้งคลื่นของทะเลคลื่นแสงและคลื่นทะเลล้วนเป็นไปตามรูปแบบไซน์เช่นเดียวกับระดับแรงดันไฟฟ้าในระบบกระแสสลับสลับกัน

รูปคลื่นอื่น ๆ ทั้งหมดถูกจัดประเภทเป็นรูปคลื่นที่ไม่ใช่ซินูสึรอยด์สิ่งที่รู้จักกันดีที่สุดของสิ่งเหล่านี้รวมถึงคลื่นสี่เหลี่ยม, คลื่นสามเหลี่ยมและรูปคลื่น Sawtooth ยังเกี่ยวข้องกับสัญญาณที่ผันผวนระหว่างสองระดับอย่างไรก็ตามแต่ละสิ่งเหล่านี้มีพฤติกรรมที่แตกต่างกันโดยมีการสวิตช์ในทิศทางใดทิศทางหนึ่งหรือทั้งสองอย่างทันทีหรือค่อยเป็นค่อยไประยะเวลาสวิตช์ใช้เวลาและระยะเวลาที่ผ่านไประหว่างสวิตช์ชื่อมาจากวิธีกราฟของคลื่นเมื่อเวลาผ่านไปสร้างรูปร่างที่เหมาะสมการเปลี่ยนแปลงทันทีของคลื่นสี่เหลี่ยมทั้งสองทิศทางหมายความว่ากราฟมีรูปร่างเหมือนป้อมปืนของปราสาท

คลื่นสี่เหลี่ยมนั้นค่อนข้างง่ายในการสร้างเทียมสิ่งนี้ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำให้แน่ใจว่าส่วนต่าง ๆ ของวงจรถูกซิงโครไนซ์อย่างเหมาะสมรูปแบบปกติของคลื่นสี่เหลี่ยมทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์กำหนดเวลาคลื่นสแควร์ยังสามารถใช้สำหรับการสังเคราะห์เสียงในดนตรีคลื่นเสียงที่ตามลวดลายคลื่นสแควร์ฟังดูคล้ายกับเครื่องมือลมเช่นเขา, ทรอมโบนและแซกโซโฟน

ในความเป็นจริงมันเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างคลื่นสี่เหลี่ยมที่สมบูรณ์แบบนี่เป็นเพราะจะมีข้อ จำกัด ทางกายภาพบางอย่างสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้ในการสร้างตัวอย่างเช่นการเดินสายที่ใช้ในวงจรไฟฟ้าของอุปกรณ์จะมีความต้านทานบางอย่างซึ่งทำให้การเปลี่ยนแปลงระดับแรงดันไฟฟ้าลดลงบางครั้งคลื่นสี่เหลี่ยมก็เรียกว่าฟังก์ชัน Rademacherชื่อนั้นมาจาก Hans Adolph Rademacher นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันที่อพยพไปยังสหรัฐอเมริกาเช่นเดียวกับการมีส่วนร่วมในการทำงานของเขาเองในการศึกษาคณิตศาสตร์เขาสอนนักเรียนจำนวนมากที่กลายเป็นนักวิชาการชั้นนำและนักวิจัยในสาขา