Come generare un'onda quadra

Quando si studia la teoria dei segnali, spesso viene richiesta la realizzazione di particolari segnali, ad esempio le onde quadre che sono tra le prime a venire studiate grazie alla loro "semplicità" ideale, cosa che in pratica diventa in realtà un po' più complessa. Come si genera un'onda quadra? Può sembrare difficile, ma in realtà non è affatto così, seguendo attentamente le istruzioni di seguito riportate ed i pochi passaggi richiesti. Infatti in questa guida vedremo come creare, con grande semplicità, un'onda quadra. L’onda quadra più semplice da realizzare, senza ombra di dubbio, è quella in cui la frequenza, nel tempo, tende ad aumentare in maniera esponenziale con andamento di rampa. Vediamo insieme come procedere. Si suggerisce caldamente di seguire la guida passo dopo passo così da ottenere onde quadre perfette e non strafalcioni che potrebbero inficiare sul voto finale del compito in classe o dell'esame. Buona lettura.

Iniziamo col dire che la problematica più frequente, sicuramente, è la presenza del PIC. Un problema che, in ogni caso, può essere facilmente superato grazie a una routine che, dopo un determinato numero di cicli, tende a rendere maggiore la frequenza di un certo numero. Un andamento che diverrà a rampa ma di certo non simmetrico. Non si può ottenere, infatti, la simmetria alla sinistra dell’asse perché, all’origine, la frequenza è zero (tensione continua) quindi, di conseguenza, non è possibile ottenere frequenze negative.

Per chi, invece, si intende ottenere un’onda quadra simmetrica rispetto alla frequenza si può puntare all’aumento esponenziale della stessa fino al raggiungimento del centro dello spettro. In seguito, la frequenza in auge riprenderà a diminuire fino a raggiungere, nuovamente, lo stato continuo. Semplificando. Supponiamo che l’individuo A voglia creare un’onda quadra con duty cicle 50%, dunque, l’onda simmetrica più semplice possibile, deve necessariamente utilizzare un PIC 16f628 prendendo in considerazione il timer 0. La predisposizione avviene subendo eventi di overflow. Quindi, puntando ad ottenere un periodo di 100ms dovrò, necessariamente, fare in modo che il TMR0 vada in overflow quando, questi, avrà superato il tot che corrisponde proprio a 100ms. Un procedimento davvero più facile a farsi che a dirsi.

Altro metodo consiste nell’usare un quarzo a 8 Mhz. Però, così facendo, dato che un ciclo macchina del PIC dura 4 impulsi di clock, il ciclo ottenuto durerà 4*(1/(8*10^6))=0.000002 secondi (che sarebbe meglio identificare come 2*10^(-7) così da rendere più facile la lettura del valore appena ottenuto). Ottenere una perfetta onda quadra, di per sé, non è un procedimento affatto difficile. Richiede alcuni procedimenti statici che non possono essere interpretati e che, con la dovuta esperienza, riescono sempre nel loro intento. Ovviamente, il primo consiglio, è quello di non scoraggiarsi davanti i primi insuccessi. Il segreto sta nell’apprendere nel migliore dei modi le procedure giuste e applicarle secondo le regola sopracitate. Un processo che, nel tempo, risulterà essere molto facile e anche molto veloce. Adesso che la guida è terminata è possibile mettersi all'opera e generare un'onda quadra che sarà utile nel caso di eventuali compiti in classe o come parte di progetti universitari. Buon lavoro.

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• L'onda quadra
• Sintesi dell'onda quadra
• Teoria onda quadra

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