方形波

(square wave)
時間とともに大きさが変化する交流で、たとえばゼロと5V(ボルト)や、-5V(マイナス5ボルト)と+5Vなど、2つの値しかない波形。波の形が四角の方形になっていることから方形波や矩形波(くけいは)と呼ばれる(方形波も矩形波もsquare waveの日本語訳だが、使い分けは不明)。
数学的な定義は前述のとおりだが、実際には大きさを変えるには有限の時間が必要で、瞬時に変化したように見えても、時間軸を拡大すればなだらかな曲線によって値は変化している。そのため、方形波が下から上の値の幅の、10%から90%に変化する時間を立ち上がり時間という。実際に方形波をつくろうとすると、オーバーシュートのような現象も起こる。立ち上がり時間が設計仕様を満足していないと、機器の安定動作が保証されないことがある。立ち上がり時間やオーバーシュートを検査するのに、アイパターンの確認がある。
単発の方形波で、そのシステムが扱っている時間変化(周波数)に比べて、上の値の時間が短い(信号が短時間に変化する)ものをパルス波と呼ぶ。方形波のデューティ比が小さいとパルス列になる。square wave(方形波、矩形波)とpulse wave(パルス波)の違いは明確な定義は難しい。 交流波形の種類で正弦波(サイン波)でない波形(非正弦波)の代表として方形波(矩形波)や三角波がある。正弦波を正確に出力するのがRFの測定器の代表である標準信号発生器だが、方形波や三角波はファンクションジェネレータや任意波形発生器でつくられる。正確なパルス波を高周波帯域まで出力できるのがパルス発生器(PG)である(PGには誤り率測定に特化したPPGもある)。これらはすべて信号発生器と呼ばれるが、用途やアプリケーションによって適切なモデルが選ばれる。計測器の品名に「方形波」と付くモデルはあまりみかけない。
「方形波:一般的な波形の形状の1つで、繰返す方形のパルスで構成される(テクトロニクス「オシロスコープのすべて」(2017年4月発行)より)。」