Forma de onda

La forma de onda es, en electrónica, acústica y otros campos relacionados, la representación gráfica de una señal eléctrica en función del tiempo, independientemente de sus escalas temporales y de magnitud, así como de cualquier desplazamiento temporal. Las formas de onda periódicas se caracterizan por repetirse regularmente en un período constante. El término también se aplica a señales no periódicas o aperiódicas, como chirridos y pulsos.

Campo de aplicación

Monitorización

Las formas de onda eléctricas pueden visualizarse mediante un osciloscopio u otros dispositivos capaces de capturar y representar gráficamente su valor a lo largo del tiempo. Un ejemplo importante es el electrocardiógrafo, un instrumento médico que registra las señales eléctricas del corazón, proporcionando información vital para el diagnóstico. Los generadores de formas de onda, capaces de producir voltajes o corrientes periódicas con diferentes formas, son herramientas fundamentales en laboratorios y talleres de electrónica.

Formas de onda periódicas comunes

Las formas de onda periódicas más básicas incluyen los siguientes, donde ${\displaystyle t}$ es tiempo ${\displaystyle \lambda }$ es longitud de onda, ${\displaystyle a}$ es amplitud y ${\displaystyle \phi }$ es fase :

• Onda sinusoidal : ${\textstyle (t,\lambda ,a,\phi )=a\sin {\frac {2\pi t-\phi }{\lambda }}.}$ La amplitud de la forma de onda sigue una función seno trigonométrica con respecto al tiempo.
• Onda cuadrada : ${\textstyle (t,\lambda ,a,\phi )={\begin{cases}a,(t-\phi ){\bmod {\lambda }}<{\text{duty}}\\-a,{\text{otherwise}}\end{cases}}.}$ Esta forma de onda se usa comúnmente para representar información digital. Una onda cuadrada de período constante contiene armónicos impares que decrecen a −6 dB/octava.
• Onda triangular : ${\textstyle (t,\lambda ,a,\phi )={\frac {2a}{\pi }}\arcsin \sin {\frac {2\pi t-\phi }{\lambda }}.}$ Contiene armónicos impares que decrecen a −12 dB/octava.
• Onda de diente de sierra : ${\textstyle (t,\lambda ,a,\phi )={\frac {2a}{\pi }}\arctan \tan {\frac {2\pi t-\phi }{2\lambda }}.}$ Se asemeja a los dientes de una sierra. Se encuentra con frecuencia en bases de tiempo para el escaneo de pantallas. Se utiliza como punto de partida para la síntesis sustractiva, ya que una onda de diente de sierra de período constante contiene armónicos pares e impares que decrecen a −6 dB/octava.

La serie de Fourier describe la descomposición de las formas de onda periódicas, de modo que cualquier forma de onda periódica puede formarse mediante la suma de un conjunto (posiblemente infinito) de componentes fundamentales y armónicos. Las formas de onda no periódicas con energía finita pueden analizarse en senoidales mediante la transformada de Fourier.

Otras formas de onda periódicas a menudo se denominan formas de onda compuestas y pueden describirse como la combinación de varias ondas sinusoidales u otras funciones base sumadas.

Véase también

• Generador de formas de onda arbitrarias
• Onda portadora
• Factor de cresta
• Forma de onda continua
• Sobre (música)
• Dominio de frecuencia
• Modulación por desplazamiento de fase
• Analizador de espectro
• Monitor de forma de onda
• Visor de formas de onda
• Paquete de ondas

Referencias

Bibliografía

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• Colección de formas de onda de un solo ciclo (en inglés), muestreadas de diversas fuentes.