方波和矩形波的关系

方波和矩形波之间是什么关系

方波

一种周期性的波形信号，其电压在两个不同的电平之间交替。

特点：在正负电压值之间瞬间切换，没有平滑过渡。

上升和下降边缘非常陡峭，几乎是垂直的。

时间占空比（一个周期内，电压处于高状态的时间占总周期时间的比率）：理想方波是50%的占空比，即高和低倍相等。

奇次谐波：只含有奇次谐波，其幅值随频率的增加而逐渐减小。→方波中含有大量的高频成分，会引起电磁干扰和信号失真等问题。

无偶次谐波：不包含偶次谐波。因为方波关于时间轴是对称的，而偶次谐波关于时间轴是反对称的，所以它们对方波的贡献为零。

方波广泛应用于数字电路、定时器、逻辑控制、开关电源等领域。

但对需要连续、平滑交流电源的应用(如驱动电机或为敏感电子设备供电)，方波不适合。

因为方波的高频成分会导致额外的损耗和干扰。这种情况下，正弦波或者其他更接近正弦波的东西会是更好的选择。

矩形波

周期性的波形，其特点是在一个周期内，波形会在一个电平上保持一段时间，然后在另一个电平上保持一段时间。

可用于PWM(脉冲宽度调制)控制、音频信号合成等。

PWM控制中，改变占空比控制输出电压的大小，实现对电机、灯等设备的控制。

在音频信号合成中，矩形波可以通过添加滤波器来处理，以产生各种音色。

 

参考文献：

什么是方波、矩形波、修正正弦波、纯正弦波？ - 知乎 (zhihu.com)