Kanttiaalto

Erimuotoisia aaltoja. Kanttiaalto toinen ylhäältä.

Kanttiaalloksi (eli sakara-aalloksi tai neliöaalloksi) kutsutaan suorakulman muotoista aaltoa. Ideaalinen kanttiaalto vuorottelee säännöllisesti kahden tason välillä. Sitä käytetään esimerkiksi digitaalisissa laitteissa kellopulssina.

Matemaattisesti kanttiaalto voidaan toteuttaa esimerkiksi askelfunktioiden, kuten signum-funktion avulla, kuten sinifunktion eli siniaallon etumerkin avulla:

x ( t ) = sgn ( sin t T ) = sgn ( sin f t ) , {\displaystyle {\begin{aligned}x(t)&=\operatorname {sgn} \left(\sin {\frac {t}{T}}\right)=\operatorname {sgn}(\sin ft),\end{aligned}}}

missä t {\displaystyle t} on aika ja f {\displaystyle f} on taajuus. Vaihtoehtoisesti voitaisiin käyttää myös yksikköaskelfunktiota.

Fourier-sarjana ideaalinen kanttiaalto voidaan kirjoittaa muodossa

x ( t ) = 4 π k = 1 sin ( ( 2 k 1 ) f t ) ( 2 k 1 ) . {\displaystyle x(t)={\frac {4}{\pi }}\sum _{k=1}^{\infty }{\sin {\left((2k-1)ft\right)} \over (2k-1)}.}
Kanttiaallon muodostaminen siniaaltojen summana (N on siniaaltojen lukumäärä). Epäjatkuvuuskohdissa on havaittavissa Gibbs-ilmiönä tunnettu ylilyönti, joka on noin 18 % eikä riipu siniaaltojen määrästä.

Katso myös

  • Siniaalto
  • Kolmioaalto
Tämä fysiikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.