Wat is een blokgolf?
Een blokgolf is een type golfvorm waarbij het signaal slechts twee niveaus heeft. Het signaal schakelt met regelmatige intervallen tussen deze niveaus en de schakelaar is direct. Deze kwaliteiten betekenen dat een grafiek van de golf na verloop van tijd vormen met vierkante hoeken zal produceren. De vierkant golf heeft praktisch gebruik in digitale circuits en muziek.
De meeste golfvormen volgen een duidelijk patroon dat bekend staat als sine. Dergelijke golfvormen schakelen geleidelijk heen en weer tussen twee niveaus, zodat een grafiek van de golf in de loop van de tijd een reeks curven is. De golven van de zee, lichtgolven en zeegolven volgen allemaal een sinuspatroon, net als het spanningsniveau in een wisselstroomsysteem.
Alle andere golfvormen zijn gecategoriseerd als niet-sinusvormige golfvormen. De meest bekende hiervan, waaronder de blokgolf, driehoeksgolf en zaagtandgolfvormen, omvatten ook een signaal dat tussen twee niveaus fluctueert. Elk van deze gedraagt zich echter op een andere manier, gekenmerkt door of de schakelaar in een of beide richtingen ins isTantaan of geleidelijk, hoe lang de schakelaar duurt en hoe lang verloopt tussen schakelaars. De namen komen uit de manier waarop een grafiek van de golf in de loop van de tijd de juiste vorm produceert. De onmiddellijke veranderingen van een blokgolf in beide richtingen betekent dat de grafiek de vorm heeft van het torentje van een kasteel.
Een blokgolf is vrij eenvoudig om kunstmatig te genereren. Dit maakt het bijzonder geschikt om ervoor te zorgen dat verschillende delen van een circuit correct worden gesynchroniseerd. Het reguliere patroon van de blokgolf werkt als een timingapparaat. De vierkant golf kan ook worden gebruikt voor het synthetiseren van geluiden in muziek. Een geluidsgolf die volgt op het blokgolfpatroon klinkt vergelijkbaar met windinstrumenten zoals hoorns, trombones en saxofoons.
In werkelijkheid is het onmogelijk om een perfecte vierkant golf te genereren. Dit komt omdat er enkele fysieke beperkingen zullen zijn aan het apparaat dat wordt gebruikt om het te genereren. Bijvoorbeeld bedrading gebruikt in tDe elektrische circuits van het apparaat hebben enige weerstand die de verandering in spanningsniveaus vertraagt.
De blokgolf wordt soms ook wel de rademacherfunctie genoemd. Die naam komt van Hans Adolph Rademacher, een Duitse wiskundige die naar de Verenigde Staten emigreerde. Naast het bijdragen van zijn eigen werk aan wiskundige studie, onderwees hij talloze studenten die ook toonaangevende academici en onderzoekers in het veld werden.