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지식창고/수학+전자 지식

Waveform types

by eteo 2023. 6. 9.

 

 

 

 

Sine wave

 

Sine wave는 중앙 값(보통 0V)을 중심으로 부드럽게 진동하는 신호이며, 주기 동안 사인 함수의 값을 따른다. 다른 말로는 활 시위를 뜻하는 정현파라고도 부른다. 한 주기는 360° 또는 2π 라디안에 해당하므로, Sine wave의 순간값은 waveform의 진행 정도(degree 또는 radian)로부터 계산할 수 있다.

 

Sine wave에서는 위상(phase), 진폭(amplitude), 주파수 또는 주기(frequency/period)와 같은 파라미터를 확인할 수 있다.

 

 

 

Time domain of Sine wave

 

 

 

 

Frequency domain of Sine wave

 

 

사인파는 단 하나의 고조파(harmonic)만을 가다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Square wave

 

Square wave는 두 개의 상태 사이를 번갈아 전환하는 신호이며, 구형파라고도 한다. 이상적인 구형파는 두 상태에서 동일한 시간을 가지며, 즉 높은 상태와 낮은 상태의 비율이 1:1인 경우를 의미한다. 만약 두 상태의 비율이 다르다면, 그 때는 Pulse wave라고 한다.

 

디지털 회로나 논리 회로에서 사용될 때, 두 상태는 보통 "1"과 "0", "HIGH"와 "LOW" 또는 "Mark"와 "Space"로 표현된다.

구형파의 중요한 특성은 진폭, 주파수 외에 신호의 상승 및 하강 시간(rise time, fall time)이다.

 

 

 

 

Time domain of Square wave

 

 

 

 

 

Frequency domain of Square wave

 

 

구형파의 스펙트럼은 삼각파와 마찬가지로 홀수 고조파(odd harmonics)만 포함한다. 구형파의 고조파 진폭의 크기는 1/n(n은 고조파의 순서, n=1은 기본 주파수)으로 감소한다.

 

 

 

 

 

 

 

Triangle wave

 

A triangular waveform rises and then falls. The most common form of triangular waveform rises and then falls at the same rate, although it is possible for the rise and fall rates to be different if required.

 

The rise and fall are linear lines and the transition between rise and fall is near instantaneous.

 

Triangle wave는 삼각파로 일정한 속도로 상승한 후 다시 하강하는 신호이다. 일반적인 삼각파는 상승과 하강 속도가 동일하지만 필요에 따라 속도가 다르게 설정될 수도 있다.

삼각파의 상승과 하강은 선형적으로 진행되며, 상승과 하강이 전환되는 순간은 거의 즉각적으로 이루어진다.

 

 

Time domain of Triangle wave

 

 

 

 

 

Frequency domain of Triangle wave

 

 

 

삼각파의 진폭 스펙트럼은 홀수 고조파만 포함하며, 고조파의 진폭은 1/n²(n은 고조파의 순서, n=1은 기본 주파수)로 감쇠한다.

 

 

 

 

 

 

 

Sawtooth (ramp) wave

 

A sawtooth or ramp waveform is one which rises to its final value and then falls away with a near vertical drop. This gives a positive ramp waveform.

It is also possible to have a negative ramp where the signal slowly falls from a maximum to the low value and then rises with a near vertical slope to the maximum value again.

 

Sawtooth wave는 톱니파 또는 램프파라고 부르며, 일정한 속도로 증가한 후 거의 수직으로 떨어지는 형태를 가진 신호이다. 이 경우를 positive ramp라고 하며, 반대로 신호가 천천히 감소하다가 다시 수직으로 상승하는 형태를 negative ramp 라고 다.

 

 

 

Time domain of Sawtooth wave

 

 

 

 

 

 

 

Frequency domain of Sawtooth wave

 

 

톱니파의 주파수 스펙트럼은 짝수 및 홀수 고조파를 모두 포함하며, 톱니파의 고조파 진폭은 1/n(n은 고조파의 순서, n=1은 기본 주파수)로 감쇠한다.

 

 

 

 

 

출처:

https://www.electronics-notes.com/articles/basic_concepts/electronic-electrical-waveforms/waveform-types-basics-sine-square-triangle-ramp.php

https://thewolfsound.com/sine-saw-square-triangle-pulse-basic-waveforms-in-synthesis/

 

 

 

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