네모 난 파동

이 기사에서는 구형파가 무엇인지 설명합니다. 따라서 사각파의 특성이 무엇인지, 사각파가 어떤 용도로 사용되는지, 푸리에 급수를 사용하여 어떻게 접근하는지, 그리고 마지막으로 사각파와 사각파의 차이점을 알게 됩니다.

사각파란 무엇입니까?

구형파 는 최대값과 최소값이라는 두 가지 값만 갖는 교류파입니다. 즉 구형파는 중간값을 거치지 않고 두 극단값 사이에서 값이 번갈아 나타나는 전기신호이다.

네모 난 파동

구형파는 주로 전기 신호를 생성하는 데 사용되며 일반적으로 1과 0 또는 심지어 1과 -1의 값을 갖습니다. 따라서 구형파는 디지털 전자 장치의 기초를 형성합니다.

구형파의 특징 중 하나는 항상 같은 주기에 패턴을 반복하기 때문에 주기적이라는 것입니다.

간단히 말하면, 구형파가 다른 파동과 다른 점은 구형파는 중간값을 통과하지 않고, 최소값에서 최대값으로, 그 반대로 진행된다는 점입니다.

사각파는 어떤 용도로 사용되나요?

기본적으로 구형파는 디지털 신호 처리에 사용됩니다. 또한 구형파는 다음과 같은 다양한 용도로 사용됩니다.

  • 프로세서 및 디지털 컨트롤러에서 클럭 신호로 사용됩니다.
  • 센서 또는 디지털-아날로그 및 아날로그-디지털 변환기에서 펄스 폭 변조 신호로 사용됩니다.
  • 오실로스코프에서 장치를 교정하기 위한 테스트 신호로 사용됩니다.
  • 신디사이저에서는 기본 파형 중 하나입니다.
  • 간단한 장치나 장난감에서도 간단한 소리 신호로 사용됩니다.

구형파의 푸리에 급수

구형파는 푸리에 급수로 근사화될 수 있습니다. 보다 정확하게는 진폭이 1인 구형파는 다음 푸리에 확장을 사용하여 사인파의 무한 합으로 표현될 수 있습니다.

 \begin{aligned}\displaystyle x(t)& =\frac{4}{\pi} \sum_{k=1}^\infty \frac{\sin\bigl(2\pi(2k-1 )ft\bigr)}{2k-1}\\[2ex]&= \frac{4}{\pi}\left( \sin(wt)+\frac{1}{3}\sin(3wt)+ \frac{1}{5}\sin (5wt)+\dots\right)\end{aligned}

\text{Où } w=2\pi f

아래 그래프에서 볼 수 있듯이 구형파는 바로 위의 푸리에 급수 공식으로 근사화할 수 있습니다.

구형파 및 푸리에 시리즈

완벽한 구형파, 즉 높은 값과 낮은 값이 순간적으로 전환되는 파동은 결코 얻어지지 않는다는 점을 명심해야 합니다. 파동 발생기의 물리적 한계로 인해 최대값과 최소값 사이에 전환 시간이 있습니다.

구형파와 직사각형파

이 섹션에서는 구형파와 직사각형파의 차이점을 살펴보겠습니다. 두 가지 매우 유사한 유형의 파동이기 때문입니다.

구형파와 구형파의 차이점은 구형파에는 동일한 지속 시간을 갖는 두 가지 전압 레벨이 있다는 것입니다. 그러나 직사각형파에서는 낮은 값의 지속 시간과 높은 레벨의 지속 시간이 다릅니다.

구형파와 직사각형파

위의 직사각형 파동 그래프를 보면 알 수 있듯이 파동의 낮은 값이 높은 값보다 오래 지속됩니다. 따라서 구형파가 아닌 구형파입니다.

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