Nichtsinusförmig

Nichtsinusförmig bezeichnet Signale oder Wellenformen, die nicht der idealen Sinuswelle entsprechen. Sowohl periodische als auch aperiodische Signale können nicht-sinusförmig sein. In der Signalverarbeitung wird oft durch Fourier-Analyse beschrieben: Jede periodische nicht-sinusförmige Welle lässt sich als Summe von Sinuswellen unterschiedlicher Frequenzen und Phasen darstellen.

Beispiele für nicht-sinusförmige Signale sind Rechteckwellen, Dreiecks- und Sägezahnwellen. Ebenso gehören verzerrte oder modulierte Signale dazu. In der Frequenzdomäne weisen diese Signale charakteristische Harmonische auf, deren Anteile und Abstände je nach Form variieren. Die harmonische Struktur lässt sich nutzen oder vermeiden, je nach Anforderung an Klang, Messgenauigkeit oder Schaltverhalten.

Entstehung und Auswirkungen: Nicht-sinusförmige Signale entstehen häufig durch nichtlineare Prozesse, Schalten, PWM, Clipping oder Verzerrungen. In elektrischen Netzen können sie Oberwellen erzeugen, zu erhöhter Wärme, Störungen und EMI führen. Kennzahlen wie der Total-Harmonic-Distortion-Wert (THD) quantifizieren die Nicht-Sinusförmigkeit. Um unerwünschte Nicht-Sinusförmigkeit zu reduzieren, kommen Filter, Glättung, Entstörung oder möglichst sinusförmige Erzeugung zum Einsatz.

Anwendungen: Nicht-sinusförmige Signale spielen eine zentrale Rolle in der Audiotechnik, Signalgenerierung, Mess- und Prüftechnik sowie in vielen Kommunikations- und Steueranwendungen. In manchen Fällen wird die Nicht-Sinusförmigkeit gezielt genutzt, etwa bei PWM-gesteuerten Leistungstransistoren, um Effizienz oder Steuerbarkeit zu erhöhen.

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