หน้าหลัก รูปคลื่นชนิดต่างๆ  เพาเวอร์พอย์ การศึกษา ติดต่อผู้จัดทํา
Signal - EL

1.7 รูปคลื่นสี่เหลี่ยมจัตุรัสและรูปคลื่นพัลส์


การเปลี่ยนแปลงของแรงดันที่เป็นรูปสี่เหลี่ยมซึ่งมักจะเรียกว่าคลื่นสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสแควร์เวฟฟอร์ม(square waveform) เป็นคลื่นลักษณะพิเศษที่มีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมมุมฉากเพราะช่วงเวลาของคลื่นที่ปรากฎกับช่วงเวลาของคลื่นที่ไม่ปรากฏจะมีค่าเท่ากัน

รูปที่1.7 รูปคลื่นสี่เหลี่ยมจัตุรัส

  เป็นคลื่นลักษณะเช่นเดียวกับรูปคลื่นสี่เหลี่ยมจัตุรัสนั่นเองที่มีการเปลี่ยนแปลงระดับแรงดันอย่างรวดเร็วจากระดับหนึ่งไปอีกระดับหนึ่ง และเปลี่ยนกลับลงมาอย่างรวดเร็วเข้าสู่ระดับปกติแต่มีความแตกต่างจากรูปคลื่นสี่เหลี่ยมจัตุรัสตรงที่ช่วงเวลาของงรูปคลื่นที่ปรากฏจะสั่นกว่า ช่วงเวลาของรูปคลื่นที่ปรากฏจะสั้นกว่าช่วงเวลาของรูปคลื่นที่ ไม่ปรากฏ


คลื่นพัลส์(pulse waveform)

รูปที่1.8 รูปคลื่นพัลส์

ในการนำรูปคลื่นสี่เหลี่ยมมุมฉากไปใช้งาน มักนิยมนำรูปคลื่นพัลส์ไปใช้งานในด้านอิเล็กทรอนิกส์ ด้านการควบคุม และด้านคอมพิวเตอร์ ซึ่งกล่าวได้ว่าคลื่นพัลส์มี่ความสำคัญในการใช้มากมายและกว้างขวางทั่วไป รูป (ก) เป็นวงจรไฟตรงที่จ่ายผ่านสวิตซ์ s ทำให้เกิดสัญญาณพัลส์แบบสี่เหลี่ยมมุมฉากแสดงไว้ในรูป (ข) การทำงานของวงจรกำเนิดพัลส์รูป (ก) เมื่อโยกสวิตซ์ s ไปที่ตำแหน่งหมายเลข 1 จะมีแรงดัน 10v จ่ายออกเอาต์พุตที่ e และเมื่อโยกสวิตซ์ s ไปที่หมายเลข 2 จะมีแรงดัน 0v จ่ายออกเอาต์พุตที่ s นำไปเขียนเป็นกราฟได้ตามรูป(ข)  


วงจรกําเนิดพัลส์

เมื่อพิจารณารูปคลื่นพัลส์ที่ได้ในรูปจะมีส่วนประกอบต่างๆของรูปพัลส์ดังนี้ ระดับแรงดันจาก 0 V ถึง 10 V เรียกว่าค่าสูงสุด (peak value) ในช่วงเวลาที่แรงดันเปลี่ยนแปลง 0 V เป็น 10 V เรียกว่าขอบขาขึ้น             (leading edge) ในช่วงเวลาที่แรงดัน 10 V เป็น 0 V เรียกว่าขอบขาลง (trailing edge) ระยะตั้งแต่ขอบขาขึ้นถึงขอบขาลงเรียกว่าความกว้างของพัลส์ (pulse width) ใช้ตัวย่อ  จุดเริ่มต้นของพัลส์ลูกแรกไปจนถึงจุดเริ่มต้นของพัลส์ลูกต่อไปเรียกว่าช่วงเวลาที่พัลส์เกิดซ้ำ (pulse repetition time) ใช้ตัวย่อ พัลส์ที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องกันหลายๆ พัลส์เรียกว่าชุดของพัลส์ (pulse train) ในชุดของพัลส์หนึ่งชุดที่เกิดขึ้นในเวลา

สมการคลื่นพัลส์ในทางทฤษฏี

อัตราการเกิดพัลส์ซ้ำ (prr) จะมีค่าเท่ากับส่วนกลับช่วงเวลาทีพัลส์เกิดซ้ำ( prr ) เขียนเป็นสมการได้ดังนี


ค่าเฉลี่ยของรูปคลื่นใดๆ อาจเป็นแรงดันหรือกระแสก็ตาม ก็คือส่วนประกอบของไฟตรงของคลื่นนั้นๆ การหาค่าแรงเฉลี่ย

(average voltage value) หรือในทฤษฏีจากรูป(ข)ทำได้โดยการหารพื้นที่ของพัลส์ด้วยช่วงเวลาที่พัลส์เกิดค่าแรงดันเฉลี่ยนี้ก็คือค่าอ่านได้จริง จากดีซีโวลต์มิเตอร์  


              = ค่าแรงดันเฉลี่ย มีหน่วยเป็นโวลต์


                     = พื้นที่ของพัลส์มีหน่วยเป็นวินาที –โวลต์

                                = ช่วงเวลาที่พัลส์เกิดซ้ำมีหน่วยเป็นวินาที

                               = ความกว้างของพัลส์มีหน่วยเป็นวินาที

           = แรงดันสูงสุด มีหน่วยเป็นโวลต์


1.8 คลื่นสามเหลี่ยมและรูปคลื่นฟันเลื่อย        

คลื่นเอียงลาดขึ้น ( positive ramp ) มารวมกับคลื่นเอียงลาดลง     ( negative ramp ) โดยมีมุมเอียงเท่ากันต่อเนื่องกันไปเรื่อยๆ และระยะของคลื่นเอียงเท่ากันทุกคลื่นคลื่นรูปฟันเลื่อย ( sawtooth waveform) จะเกิดขึ้นเมื่อความเอียงลาดขึ้นและความลาดเอียงลงมีเวลาในการเกิดไม่เท่ากัน แต่จะมีขนาดแรงเท่ากัน ทำให้ความเอียงลาดลงมีเวลาเป็นศูนย์เหมือนกับคลื่นขั้นบันไดช่วงลงโดยกำหนดเวลาเคลื่อนขึ้น ใช้ตัวย่อ Tr   และเวลาเคลื่อนลงใช้ตัวย่อTf   เหมือนตัวย่อที่ใช้ในรูปคลื่นพัลส์     


1.9 คลื่นชนิดอื่นๆ

ยังมีรูปคลื่นชนิดอื่นๆ(miscellameouswaveforms)ที่อาจพบได้ในอุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆที่มีรูปคลื่นแตกต่างไปจากรูปคลื่นที่กล่าวมาแล้วเช่น

คลื่นแบบแทรปซอยดัล(trapezoidalwaveform)ประกอบด้วยคลื่นขั้นบันไดช่วงขึ้นรวมกับคลื่นเอียงลาดขึ้นและคลื่นขั้นบันไดช่วงลงคลื่นแบบ  สแทรเศสstaircasewaveform)ประกอบด้วยคลื่นขั้นบันไดช่วงขึ้นหลายๆคลื่นต่อเนื่องกันเป็นหนึ่งชุดรวมกับคลื่นขั้นบันไดช่วงลงอีกหนึ่งคลื่นคลื่น แบบดิฟเฟอร์เรนเอตประกอบด้วยคลื่นเอกซ์โพเนนเชียลลาดขึ้นเอกซ์โพเนนเชียลลาดลงและคลื่นแบบอินทิเกรตประกอบด้วยคลื่นเอกซ์โพเนนเชียลลาด ขึ้นและเอกซ์โพเนนเชียลลาดลงเป็นชุดสลับกันไป

    



รูปที่1.12


กลับไปหน้าหลัก

รูปที่1.9 รูปคลื่นพัลส์ในทางทฤษฎี

รูปที่1.10 รูปคลื่นแบบสี่เหลี่ยมมุมฉากที่สร้างขึ้นได้ในทางปฏิบัติ

รูปที่ 1.11