Vés al contingut

Ona quadrada

De Viki.cat
Animació de la síntesi additiva d'una ona quadrada mitjançant l'increment del nombre de harmònics incloent-hi anàlisi freqüèncial

Es coneix per ona quadrada a l'ona de corrent altern (CA) que alterna el seu valor entre dos valors extrems sense passar pels valors intermedis (al contrari del que succeïx amb l'ona sinusoïdal i l'ona triangular, etc.)

S'usa principalment per a la generació de polsos elèctrics que són usats com senyals (1 i 0) que permeten ser manipulades fàcilment, un circuit electrònic que genera ones quadrades es coneix com generador de polsos, aquest tipus de circuits és la base de la electrònica digital. S'utilitzen com a referències de temps o senyals del rellotge, pel fet que les seves transicions ràpides són adequades per a accionar circuits lògics síncrons en precisos intervals de temps.

El contingut espectral d'una ona quadrada es compon exclusivament de harmònics imparells (f, 3f, 5f, etc), estenent-se a freqüències més elevades com més abruptes siguin els seus flancs. Això té dues conseqüències:

  • La capacitància i autoinductancia paràsites filtren el senyal, eliminant les components de major freqüència, amb el que l'ona quadrada es degrada, prenent un aspecte cada vegada més arrodonit.
  • D'altra banda, senyals molt abruptes produïxen radiació de alta freqüència, donant problemes de compatibilitat electromagnètica i acoblaments (diafonia) entre pistes. Per això certes famílies lògiques com Q-mos (Quit-mos) controlen el pendent dels flancs del senyal, evitant que siguin massa abruptes.

La tensió composta conté una component fonamental RMS de: <math>\displaystyle Vcomp(rms)=(2*sqrt(6)*Vdc)/pi = 1.56*Vdc</math>

Una ona quadrada ideal té transicions instantànies entre els nivells alts i baixos. A la pràctica, però, això no es pot aconseguir mai degut a les limitacions físiques del sistema que genera la forma de la ona. El temps que tarda el senyal per anar d'un nivell baix a un nivell alt s'anomena temps de pujada i el d'anar d'un nivell alt a un de baix és el temps de baixada.

Vegeu també