In dit artikel wordt uitgelegd wat driehoeksgolven zijn en waarvoor ze worden gebruikt. Daarnaast leer je wat de parameters van een driehoeksgolf zijn en wat de verschillen zijn tussen andere soorten golven.
Wat is een driehoeksgolf?
Een driehoeksgolf is een golf waarvan de grafiek een positieve lineaire helling afwisselt met een negatieve lineaire helling. Met andere woorden: een driehoekige golf is een golf waarvan de grafische weergave periodiek driehoeken vormt.
Daarom heeft een driehoeksgolf een maximale waarde en een minimale waarde en oscilleert lineair tussen deze twee waarden. Over het algemeen is de stijgtijd gelijk aan de daaltijd.
Driehoeksgolven worden vooral gebruikt om elektrische signalen op te wekken, meestal met waarden tussen 1 en 0 of tussen 1 en -1. Driehoekige golven worden dus veel gebruikt in de elektronica, een vakgebied waarin ze verschillende toepassingen vinden.
Kenmerken van een driehoekige golf
Als we eenmaal de definitie van een driehoekige golf hebben gezien, gaan we kijken wat de kenmerken van dit type golf zijn.
- Periode : Dit is de tijd die verstrijkt tussen twee gelijkwaardige punten op de golf. Als we daarom een driehoeksgolf uitzetten tegen de tijd, is de periode ervan de tijd die verstrijkt totdat hetzelfde punt zich herhaalt.
- Amplitude : Dit is de verticale afstand tussen een piek van de golf en de horizontale as van de grafiek. Op dezelfde manier kan deze parameter van driehoeksgolven ook worden gedefinieerd als de verticale afstand tussen een positieve piek en een negatieve piek gedeeld door twee.
Een driehoekige golf kan dus worden gedefinieerd met alleen de amplitude en periode ervan, aangezien de horizontale afstand en de verticale afstand tussen pieken zijn gedefinieerd.
Bovendien is een driehoekige golf over het algemeen periodiek, omdat de grafiek zich in de loop van de tijd herhaalt, en symmetrisch, omdat de stijgtijd en de daaltijd gelijkwaardig zijn.
Driehoeksgolfformule
In deze sectie zullen we zien hoe de driehoeksgolfvergelijking eruit ziet. Eerst zullen we twee specifieke gevallen van driehoekige golven bestuderen en later zullen we zien wat de algemene formule van de driehoekige golf is.
Een driehoekige golf met periode p en interval tussen [0,1] kan worden gedefinieerd door de volgende functie:
Goud
betekent dat het decimale deel van het getal erin wordt verwijderd.
Aan de andere kant is de vergelijking van een driehoekige golf met periode p en interval [-1,1] als volgt:
Ten slotte maakt de volgende driehoekige golfformule het mogelijk om elke driehoekige golf grafisch weer te geven als functie van de waarde van zijn amplitude a en die van zijn periode p :
Merk op dat het resultaat van de operatie
is de rest van de verdeling van
door
Driehoeksgolf en blokgolf
In deze sectie zullen we zien wat het verschil is tussen driehoeksgolf en blokgolf, aangezien beide golven in de elektrotechniek worden gebruikt.
Een blokgolf is een wisselstroomgolf die slechts twee waarden heeft: een maximale waarde en een minimale waarde. Met andere woorden, een blokgolf is een elektrisch signaal dat zijn waarde afwisselt tussen twee extreme waarden zonder tussenliggende waarden te passeren.
Daarom is het belangrijkste verschil tussen een driehoeksgolf en een blokgolf dat de grafiek van een driehoeksgolf de vorm heeft van een driehoek, terwijl de grafiek van een blokgolf de vorm heeft van een quad.
Bovendien worden in de elektronica vaker vierkante golven gebruikt dan driehoekige golven, omdat dit soort golven erg handig zijn voor het genereren van binaire elektrische signalen.
Driehoeksgolf en sinusgolf
Een sinusgolf is een periodieke golf die oscilleert van een maximale waarde naar een minimale waarde door alle waarden daartussenin. De sinusgolf heeft dus dezelfde grafiek als de sinusfunctie.
Het belangrijkste verschil tussen de driehoeksgolf en de sinusgolf ligt daarom in hun grafische weergave. De grafiek van een sinusgolf is continu en golvend (sinusfunctie), terwijl de grafiek van een driehoeksgolf lineair is en met abrupte veranderingen in de helling.
De driehoeksgolf en de sinusgolf hebben echter gemeen dat ze worden gedefinieerd door hun periode en amplitude, hoewel er meer parameters nodig zijn om een sinusgolf volledig te definiëren.