方波和正弦波有什麼區別?

珂人爾


方波和正玄波的區別很明顯,先看一下圖片吧:


這個圖片的上邊波形就是一個方波的波形圖,下邊的是一個正玄波的波形圖。

方波通常用來做脈衝信號,所以它在波形上的特點是在時間的任意時刻,不是最大值就是最小值,也可以認為是1和0,去表示信號的有無。或者說做通訊的時候,通訊接口的高低電平信號,如果連貫來看,也可以理解為是方波,只不是波形的佔空比可能變化很大!

而正玄波則是因為正玄函數(sin)參與其中,所以波形和正玄曲線的特性一樣,比較多見的就是交流電的理想波形就有看做是正玄波。

不管是方波還是正玄波,一個完整的變化就可以看做是一個週期,這個週期的時間是可以調整的,且方波的佔空比可以調整,而正玄波的則一定表現為對稱!

如下圖:

方波的中為1的時間和為0的時間是可以調整的,也就是說佔空比不一定是50%。



就說這麼多了,希望對提問者有點幫助,謝謝!


控制研究控


從信號的組成來看,理想正弦波是單一頻率的信號。比如市電,就只有50Hz的信號。

而方波頻率成份非常豐富,可以看成無數個正弦波疊加而已,方波的頻率

我們稱為基頻;方波由基頻的正弦波以及頻率為n*基頻的高次諧波組成。

從波的形狀態來看,正弦波上升、下降沿都很平緩,而方波從高電平到低電平,從低電平到高電平的邊沿都的陡峭。對於理想的方波,電平的變化瞬間就要完成,實際上並做不到這一點。

從用途來看,在非線性器件或者數字電路中,方波更受歡迎,因為數字電路中的邏輯門需要陡峭的上升和下降沿,以減少電平變化時的功率消耗,只能可以對有時序要求的數字電路,比如時序邏輯電路或者是uart, iic,spi等數字通信,DDR讀寫等,需要陡峭的上升、下降沿,以保證時序以及速率。

非線性器件也是如此,比如IGBT,Mosfet等,控制信號需要在電平變化時足夠陡峭,以減少器件從開->關,關->開之間的功率消耗。

在某些領域,正弦波更受歡迎,比如電網,高次諧波會對電器設備造成損壞,如果有高次諧波,需要諧波治理電路,將其濾出成為正弦波。

另外,含有高次諧波的方波,EMI的問題也遠比正弦波嚴重。


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