Triangular waveform

Ang mga tatsulok na alon ay isang pangunahing konsepto sa elektronika at pagproseso ng signal, na kilala para sa kanilang tuwid na linya na pagtaas at pagkahulog, balanseng hugis, at matalim na mga taluktok.Hindi tulad ng iba pang mga alon tulad ng sine o square waves, ang mga tatsulok na alon ay may mga espesyal na tampok na ginagawang kapaki -pakinabang sa kanila lalo na sa iba't ibang mga gawain, mula sa paglikha ng musika hanggang sa pagdidisenyo ng mga elektronikong circuit.Ang artikulong ito ay galugarin ang mga katangian, kung paano ito ginawa, at kung saan ginagamit ang mga ito, na nagbibigay ng isang malinaw na pag -unawa sa kung bakit ang partikular na alon na ito ay karaniwang ginagamit sa parehong mga teknikal at malikhaing larangan.

Catalog

Larawan 1: Triangular waveform display sa isang oscilloscope

Pag -unawa sa istraktura ng tatsulok na mga alon

Ang isang tatsulok na alon ay isang uri ng signal na madalas na ginagamit sa electronics at pagproseso ng signal.Mayroon itong isang hugis na tumataas at bumagsak sa mga tuwid na linya, na lumilikha ng isang serye ng matalim, itinuro na mga taluktok.Ang alon na ito ay may ilang mga pangunahing tampok na ginagawang naiiba sa iba pang mga uri ng mga alon.Galugarin natin ang mga tampok na ito sa mga simpleng termino.

Linear pagtaas at pagkahulog

Ang isa sa mga pinaka -kapansin -pansin na bagay tungkol sa isang tatsulok na alon ay kung paano ito gumagalaw pataas at pababa sa isang tuwid na linya.Hindi tulad ng mga alon tulad ng mga alon ng sine, na may makinis at hubog na mga paglilipat, ang isang tatsulok na alon ay may tuwid, kahit na dalisdis habang tumataas ito sa rurok nito at pagkatapos ay bumagsak.Nangangahulugan ito na ang pagtaas at pagbaba ng boltahe (o kasalukuyang) ay nangyayari sa isang matatag, hindi nagbabago na rate.Dahil dito, ang alon ng alon ay mukhang matalim at anggular, na may mga matulis na taluktok sa halip na mga bilugan.

Symmetry

Ang isang tatsulok na alon ay karaniwang may isang balanseng hugis, nangangahulugang ito ay tumatagal ng parehong dami ng oras upang tumaas mula sa pinakamababang punto hanggang sa pinakamataas na punto tulad ng ginagawa nito upang bumalik muli.Ang balanse na ito ay lumilikha ng kung ano ang kilala bilang isang 50% na cycle ng tungkulin, na nangangahulugang ang alon ay gumugol ng pantay na halaga ng oras na bumababa habang bumababa ito.Ang gabi na ito ay kapaki -pakinabang sa mga sitwasyon kung saan kailangan mo ng isang alon na kumikilos sa isang pare -pareho at mahuhulaan na paraan, tulad ng sa paglikha ng mga tunog ng alon o pagkontrol sa tiyempo sa mga elektronikong circuit.

Kadalasan

Ang dalas ng isang tatsulok na alon ay kung gaano kadalas ang pag -uulit ng alon sa isang segundo.Maaari kang mag -isip ng isang buong ikot bilang simula mula sa pinakamababang punto, tumataas sa pinakamataas na punto, at pagkatapos ay bumabalik sa pinakamababang punto muli.Ang dalas ay sinusukat sa Hertz (Hz), kung saan ang isang hertz ay katumbas ng isang kumpletong ikot bawat segundo.Kung ang dalas ay mas mataas, ang alon ay paulit -ulit na paulit -ulit, na humahantong sa isang pattern na may higit pang mga taluktok at lambak sa isang mas maikling oras.Maaari itong makaapekto sa kung paano gumagana ang alon sa mga elektronikong circuit, lalo na sa mga bagay tulad ng synthesis ng audio, kung saan ang pagkontrol sa dalas ay mahalaga para sa pagkuha ng tamang tunog.

Amplitude

Ang amplitude ay ang taas ng tatsulok na alon, na sinusukat mula sa gitnang linya (na tinatawag na zero line) hanggang sa rurok.Ang rurok na ito ay ang pinakamataas na punto na naabot ng alon, at ito ay kumakatawan sa maximum na boltahe o kasalukuyang maaaring makagawa ng alon.Ang amplitude ay isang sukatan kung gaano kalakas o malakas ang alon, at nakakaapekto ito sa enerhiya na dala nito.Sa mga bagay tulad ng pagproseso ng signal, ang malawak ng isang tatsulok na alon ay maaaring matukoy kung magkano ang lakas ng signal at kung paano epektibo ito ay maaaring magmaneho ng mga elektronikong sangkap o system.

Symmetrical kumpara sa Non-Symmetrical Triangular Waveforms

Ang mga tatsulok na alon ay mga hugis kung saan tumataas ang signal at nahuhulog sa isang tuwid, kahit na paraan.Karaniwan, ang mga alon na ito ay simetriko, nangangahulugang ang oras na kinakailangan para sa signal na umakyat ay pareho sa oras na kinakailangan upang bumaba.Lumilikha ito ng isang balanseng hugis, kung saan ang magkabilang panig ng alon ay mga imahe ng salamin ng bawat isa.

Gayunpaman, ang mga tatsulok na alon ay maaari ring hindi simetriko, kung saan naiiba ang mga oras para sa pagtaas at pagbagsak.Sa mga kasong ito, ang isang bahagi ng alon ay maaaring umakyat o mas mabilis kaysa sa iba pa, na humahantong sa isang hindi pantay na hugis.Kung ang pagkakaiba sa pagitan ng pagtaas ng oras at taglagas ay malaki, ang alon ay maaaring magsimulang magmukhang isang pattern ng sawtooth, na may isang panig na mas matarik kaysa sa iba pa.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng simetriko at di-simetriko na tatsulok na mga alon ay kapaki-pakinabang sa mga sitwasyon kung saan ang tiyempo kung paano kailangang kontrolin ang signal sa isang tiyak na paraan.Pinapayagan nito ang pag -aayos ng hugis ng alon upang tumugma sa mga partikular na pangangailangan sa iba't ibang mga aplikasyon.

Bumubuo ng mga tatsulok na alon

Larawan 2: diagram ng circuit para sa pagbuo ng tatsulok na alon

Ang paglikha ng isang tatsulok na alon ay ginagawa gamit ang isang simpleng electronic circuit na tinatawag na isang integrator, na karaniwang kasama ang isang pagpapatakbo amplifier, o op-amp.Ang proseso ay nagsisimula sa isang parisukat na alon, na kung saan ay isang uri ng signal na mabilis na nagbabago sa pagitan ng mataas at mababang antas ng boltahe.Ang integrator circuit pagkatapos ay nagbabago sa parisukat na alon na ito sa isang tatsulok na alon.

Una, ang isang parisukat na alon na may isang tiyak na dalas (kung gaano kadalas ito umuulit) at amplitude (ang taas o lakas ng boltahe) ay ginagamit bilang panimulang signal.Ang integrator ay tumugon sa parisukat na alon na ito sa pamamagitan ng paggawa ng isang ramp-tulad ng output.Kapag ang parisukat na alon ay nasa isang mataas na antas ng boltahe, unti -unting tumataas ang output ng integrator.Kapag ang parisukat na alon ay bumaba sa isang mababang antas ng boltahe, unti -unting bumababa ang output.

Ang trabaho ng integrator ay upang baguhin ang parisukat na alon sa isang tatsulok na alon.Ang bilis kung saan ang tatsulok na alon ay tumataas at bumagsak ay nakasalalay sa amplitude ng input square wave at ang tiyak na disenyo ng integrator circuit, kabilang ang mga halaga ng mga resistors at capacitor na ginamit.

Ang tatsulok na alon ay may parehong dalas ng parisukat na alon na pinapakain sa circuit, ngunit ang taas at katatagan ay naiimpluwensyahan ng signal ng input at kung paano naka -set up ang integrator.Ang pamamaraan na ito ay kapaki -pakinabang sa pagpoproseso ng elektronikong signal dahil pinapayagan nito ang paglikha ng mga alon na maaaring maiakma para sa iba't ibang mga layunin, tulad ng sa mga generator ng alon at synthesis ng audio, tinitiyak na gumagana sila nang maayos sa iba pang mga signal sa isang system.

Ang representasyon ng matematika ng tatsulok na mga alon

Ang tatsulok na alon ay isang uri ng signal na madalas na ginagamit sa electronics at pagproseso ng signal.Maaari itong inilarawan gamit ang isang pamamaraan ng matematika na tinatawag na isang serye ng Fourier, na sumisira sa alon ng alon sa isang kabuuan ng mga alon ng sine.Ang bawat isa sa mga sine waves na ito ay kumakatawan sa ibang dalas, na kilala bilang isang maharmonya.

Ang pormula para sa isang tatsulok na alon ay:

Dumaan tayo kung ano ang ibig sabihin ng bawat bahagi ng pormula na ito:

kumakatawan sa tatsulok na alon habang nagbabago ito sa paglipas ng panahon ttt.

Ipinapakita na ang serye ay isang kabuuan na nagsisimula sa At nagpapatuloy nang walang katapusan.Ang tuluy -tuloy na kabuuan na ito ay tumutulong sa amin na malapit na tumugma sa hugis ng tatsulok na alon.

I -flip ang pag -sign para sa bawat term sa serye.Ang flip na ito ay kinakailangan upang matiyak na ang bawat harmonic wave ay nakahanay nang tama upang mabuo ang tatsulok na hugis.

Itinuturo kung aling maharmonya ang pakikitungo namin.Tanging ang mga kakaibang bilang na harmonika (ika-1, ika-3, ika-5, atbp.) Ay kasama sa alon.Nangangahulugan ito para sa , ang unang maharmonya (ang pangunahing dalas) ay kasama;para sa , ang pangatlong harmonic ay idinagdag, at iba pa.

Sinasabi sa amin kung gaano kalaki ang bawat harmonic wave.Ang laki ng bawat harmonic wave ay makakakuha ng mas maliit habang ang harmonic number ay umakyat.Ang pag -urong ng epekto na ito ay ginagawang mas maayos ang tatsulok na alon at mas unti -unti kaysa sa isang parisukat na alon.

ay ang sine wave para sa bawat maharmonya, kung saan ang F ang pangunahing dalas ng alon.

Ang tatsulok na alon ay itinayo mula sa mga kakaibang bilang na mga pagkakatugma, na ang bawat harmonic ay nakakakuha ng mas maliit habang tumataas ang harmonic number.Ang tiyak na pag -setup ng mga harmonics at ang kanilang mga sukat ay nagbibigay ng tatsulok na alon ng matatag na pagtaas at pagbagsak, na itinatakda ito mula sa iba pang mga uri ng mga alon tulad ng mga parisukat na alon o mga alon ng sawtooth, na may iba't ibang mga pattern ng harmonic.

Ang pag -convert ng tatsulok na alon sa sine waves

Larawan 3: Pagbabago ng tatsulok na alon sa sine wave

Ang isang tatsulok na alon ay maaaring mabago sa isang sine wave sa pamamagitan ng paggamit ng isang proseso na nagpapalambot ng mga matulis na gilid nito.Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagpapadala ng tatsulok na alon sa pamamagitan ng isang espesyal na circuit na binubuo ng Mga diode at resistors.Ang mga diode ay mga elektronikong sangkap na nagpapahintulot sa kuryente na dumaloy sa isang direksyon, habang ang mga resistors ay nililimitahan ang daloy ng kasalukuyang de -koryenteng.Kapag ang tatsulok na alon ay dumadaan sa circuit na ito, ang mga diode ay makinis ang matalim na mga taluktok at lambak, na ginagawang mas bilugan sila.Ang mga resistors ay tumutulong upang higit na makinis ang alon, na pinihit ang mga tuwid na linya ng tatsulok na alon sa hubog na hugis ng isang alon ng sine.Nagreresulta ito sa isang alon na mukhang mas katulad ng makinis, tuluy -tuloy na curve ng isang sine wave, na madalas na kinakailangan sa maraming uri ng mga elektronikong kagamitan kung saan mas mahusay ang mga makinis na signal.

Nakikilala ang mga tatsulok na alon mula sa iba pang mga alon

Ang mga tatsulok na alon ay may isang natatanging hugis na ginagawang nakatayo sa kanila mula sa iba pang mga karaniwang alon tulad ng mga sine waves at square waves.Ang pag -unawa sa mga pagkakaiba -iba na ito ay makakatulong sa iyo na makilala at magamit ang mga alon na ito nang mas epektibo sa iba't ibang mga aplikasyon, tulad ng pagproseso ng signal at electronics.

Triangular waves kumpara sa mga sine waves

Larawan 4: sine wave at tatsulok na alon

Ang mga alon ng sine ay kilalang-kilala para sa kanilang makinis, dumadaloy na mga curves na tumataas at nahuhulog sa isang banayad, patuloy na paggalaw.Ang dalisdis, o ang matarik ng curve, ay unti -unting nagbabago sa buong alon, na binibigyan ito ng isang bilog na hitsura.Sa kabilang banda, ang mga tatsulok na alon ay naiiba ang kumilos.Sa halip na curving maayos, ang isang tatsulok na alon ay may tuwid, slanted na mga linya na tumataas at nahuhulog sa isang matatag na rate.Ang mga tuwid na linya na ito ay lumikha ng matalim, itinuro na mga taluktok, na ginagawang mas anggular at hindi gaanong bilugan ang alon kaysa sa isang alon ng sine.Ang paraan ng mga tatsulok na alon ay tumataas at nahuhulog sa isang tuwid na linya, sa halip na isang curve, ginagawang madali silang makita kumpara sa dumadaloy na hugis ng isang sine wave.

Triangular waves kumpara sa mga parisukat na alon

Larawan 5: Triangular waves kumpara sa mga parisukat na alon

Ang mga alon ng parisukat ay madaling kinikilala ng kanilang matalim, biglaang pagtalon sa pagitan ng mataas at mababang antas, na lumilikha ng isang hitsura na tulad ng kahon.Sa isang parisukat na alon, ang pagbabago mula sa pinakamataas na punto hanggang sa pinakamababang nangyayari agad, nang walang unti -unting paglipat.Ang mga tatsulok na alon, gayunpaman, lumipat sa pagitan ng mataas at mababang antas sa mas makinis na paraan.Sa halip na tumalon agad mula sa isang antas patungo sa isa pa, ang isang tatsulok na alon ay tumataas at bumagsak sa isang matatag, slanted rate, na binibigyan ito ng mas unti -unting dalisdis.Ginagawa nito ang tatsulok na alon na mukhang katulad ng isang serye ng mga ramp o hilig na mga eroplano, sa halip na ang matalim na mga gilid ng isang parisukat na alon.Ang matatag na pagtaas at pagbagsak ng isang tatsulok na alon ay nagbibigay ito ng isang mas slanted at hindi gaanong biglaang hitsura kaysa sa tuwid na mga gilid ng isang parisukat na alon.

Mga praktikal na aplikasyon ng tatsulok na alon

Larawan 6: Triangular waveform sa pagproseso ng signal at mga aplikasyon ng musika

Ang mga tatsulok na alon ay karaniwang ginagamit sa parehong mga teknikal at malikhaing lugar dahil sa kanilang simpleng hugis at mga espesyal na katangian ng tunog.Sa pagproseso ng signal, ang mga alon na ito ay madalas na ginagamit sa mga aparato na bumubuo ng mga signal para sa pagsubok at pagkakalibrate.Ang kanilang matatag na pagtaas at pagbagsak ay ginagawang madali upang masukat at pag -aralan, na ang dahilan kung bakit sila ay ginustong para sa mga naturang gawain.Sa musika, lalo na sa mga synthesizer, ang mga tatsulok na alon ay nagustuhan para sa kanilang mas malambot na tunog kumpara sa mga parisukat na alon.Ang mas malambot na tunog na ito ay nagmula sa katotohanan na ang mga tatsulok na alon ay nagsasama lamang ng mga kakaibang harmonika (tiyak na mga dalas ng tunog), at ang mga pagkakatugma na ito ay mabilis na kumukupas, na lumilikha ng isang makinis na tono.Ang mga tatsulok na alon ay kapaki -pakinabang din sa pagsubok ng oscilloscope, kung saan ang kanilang malinaw at matatag na mga paglilipat ay ginagawang madali silang basahin at maaasahan para sa pagsuri at pag -aayos ng mga kagamitan.Ang mga praktikal na paggamit sa iba't ibang larangan ay nagpapakita kung paano maraming nalalaman at kapaki -pakinabang na tatsulok na mga alon ay, maging sa mga setting ng teknikal o malikhaing.

Konklusyon

Sa kabuuan, ang mga tatsulok na alon ay nakatayo dahil sa kanilang tuwid na linya na pagtaas at pagkahulog, balanseng hugis, at natatanging paraan ng pagsasama ng iba't ibang mga frequency.Ang mga katangiang ito ay gumagawa ng maraming nalalaman at kapaki -pakinabang sa maraming iba't ibang mga lugar.Ginamit man sa pagproseso ng signal, paglikha ng musika, o pagsubok sa mga elektronikong kagamitan, ang matatag at mahuhulaan na likas na katangian ng tatsulok na mga alon ay ginagawang isang karaniwang pagpipilian sa maraming mga sitwasyon.Sa pamamagitan ng pag -aaral kung paano nilikha at inilalapat ang mga alon na ito, mas mahusay mong pahalagahan ang kanilang papel sa iba't ibang mga teknolohiya at mga malikhaing proyekto.

Madalas na Itinanong [FAQ]

1. Ano ang ibig sabihin ng halaga ng isang tatsulok na alon?

Ang ibig sabihin ng halaga ng isang tatsulok na alon ay zero kapag ang alon ay balanse sa paligid ng linya ng sentro (ang pahalang na axis).Nangyayari ito dahil ang positibo at negatibong bahagi ng alon ay kanselahin ang bawat isa sa isang buong ikot.

2. Paano mo naiiba ang isang tatsulok na alon?

Kapag naiiba mo ang isang tatsulok na alon na may paggalang sa oras, nakakakuha ka ng isang parisukat na alon.Ang matatag na pagtaas ng tatsulok na alon at pagbagsak ay nagbabago sa biglaang pagtalon ng parisukat na alon sa pagitan ng mataas at mababang antas.

3. Paano makabuo ng isang tatsulok na alon?

Maaari kang makabuo ng isang tatsulok na alon sa pamamagitan ng paggamit ng isang simpleng electronic circuit na tinatawag na isang integrator, na karaniwang kasama ang isang pagpapatakbo amplifier (op-amp).Una, magsisimula ka sa isang parisukat na alon, at pagkatapos ay binabago ng integrator ang parisukat na alon na ito sa isang tatsulok na alon sa pamamagitan ng dahan -dahang pagtaas at pagbawas ng boltahe ng output.

4. Ano ang mga aplikasyon ng isang tatsulok na alon?

Ang mga tatsulok na alon ay ginagamit sa iba't ibang mga lugar, tulad ng paglikha ng mga tono ng musika na mas malambot kaysa sa iba pang mga alon, pagsubok at pag -aayos ng mga elektronikong aparato dahil ang kanilang hugis ay madaling magtrabaho, at sa mga sistema ng komunikasyon kung saan makakatulong sila sa ilang mga pamamaraan sa modulation.

5. Ano ang paglalarawan ng isang alon?

Ang isang alon ay isang larawan o graph na nagpapakita kung paano nagbabago ang isang signal sa paglipas ng panahon.Ipinapakita nito ang hugis, taas (amplitude), dalas (kung gaano kadalas ito umuulit), at phase (tiyempo) ng signal, na nagbibigay ng isang malinaw na pagtingin kung paano kumikilos ang signal.