Jak stwierdzono w powyższej odpowiedzi, częstotliwość jest miarą powtórzenia zdarzenia. Ponieważ zadałeś więcej niż jedno pytanie dotyczące częstotliwości, pozwól mi opisać, co to znaczy w różnych kontekstach.
Sinusoida
W tym przypadku częstotliwość to liczba dodatnich (lub ujemnych) pików w sygnale w ciągu jednej sekundy. Fala sinusoidalna jest przykładem fal związanych z zasilaniem prądu przemiennego. Zatem zasilacz prądu przemiennego o częstotliwości 60 Hz oznacza, że fala sinusoidalna jego napięcia powtarza się 60 razy na sekundę. Mówi się, że sygnał prądu stałego (nie zmienia się w czasie) ma częstotliwość 0 Hz.
Fala sinusoidalna jest znacznie bardziej użyteczna i znacząca poza domeną zasilania prądem przemiennym. W rzeczywistości możemy klasyfikować sygnały na dwie części, mianowicie okresowe (sygnały, które powtarzają pewien wzór w czasie) i aperiodyczne (sygnały, które nie powtarzają się w czasie).
Fala sinusoidalna jest najbardziej podstawowym sygnałem okresowym. Jest tak, ponieważ ma z nią tylko jedną częstotliwość. Możemy reprezentować wszystkie sygnały okresowe i aperiodyczne przy użyciu kombinacji fal sinusoidalnych o różnych częstotliwościach. Sygnał okresowy składa się z częstotliwości podstawowej i częstotliwości harmonicznych. Na przykład fala prostokątna o częstotliwości 100 Hz w rzeczywistości oznacza, że ma częstotliwość podstawową 100 Hz, a częstotliwości harmoniczne (zawsze całkowita wielokrotność podstawowej częstotliwości) wynoszą 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz ... itd. Częstotliwości związane z sygnałami nieperiodycznymi wymagają nieco więcej zaangażowana dyskusja, więc nie zamieszczę jej tutaj.
Filtry
Filtr (elektroniczny) to urządzenie, które dosłownie „filtruje” częstotliwości. Na przykład, jeśli filtr mówi, że jest filtrem dolnoprzepustowym (LPF) z częstotliwością odcięcia 1 KHz, oznacza to, że każda fala sinusoidalna dochodząca na jego wejście osiągnie moc wyjściową tylko wtedy, gdy ma częstotliwość mniejszą niż 1 KHz. Jeśli więc przepuszczymy falę kwadratową 10 Hz przez ten LPF, na wyjściu zobaczymy tylko harmoniczne fali kwadratowej, które są mniejsze niż 1000 Hz (100 harmonicznych).
Jeśli nie uwzględnimy wszystkich (nieskończonych dla fali kwadratowej) harmonicznych (fal sinusoidalnych) i dodamy je razem z falą sinusoidalną o częstotliwości podstawowej, nie otrzymamy fali kwadratowej. Ale wynikowa fala byłaby zbliżona do fali prostokątnej. Tak więc wytworzenie dokładnej fali prostokątnej o dowolnej częstotliwości jest praktycznie niemożliwe.
Konwerter DC-DC
Myślę, że to twój główny temat pytania, jak „rzecz” DC może mieć częstotliwość. W rzeczywistości przekształtnik DC-DC wykorzystuje falę kwadratową (zasadniczo przełącznik wielokrotnie włączający się i wyłączający) do konwersji jednego napięcia stałego (np. 5 V) na inne napięcie stałe (np. 20 V). Częstotliwość przełącznika wykorzystywanego do wykonywania tej funkcji (konwersja DC-DC) jest znana jako częstotliwość przetwornicy DC-DC.
Przepustowość i częstotliwość
Wróćmy jeszcze raz do filtra. Właśnie widzieliśmy, co robi LPF. istnieją inne rodzaje filtrów; filtr górnoprzepustowy (HPF), filtr pasmowy (BPF) i wiele innych. Pomyślmy o BPF. BPF ma właściwość polegającą na tym, że dopuszcza tylko częstotliwości (fale sinusoidalne), które mieszczą się w ustalonym zakresie wartości. BPF o częstotliwościach odcięcia 100Hz i 5KHz, przekaże tylko częstotliwości w tym paśmie - pasmo. Możemy więc powiedzieć, że „szerokość pasma” naszego filtra wynosi (5000 - 100 = 4900 Hz. Nawet LPF może mieć szerokość pasma równą samej częstotliwości odcięcia.
Przepustowość to termin używany w dużo większym kontekście innym niż filtry. Bardziej ogólnym i luźnym wyjaśnieniem jest to, jak szybko urządzenie może działać (więc jeśli to urządzenie jest filtrem, jaka jest górna granica tego filtra, zakładając, że nie dbamy o dolną granicę).
Częstotliwość w komputerach
Wiem, że o to nie prosiłeś, ale jest to właściwe miejsce na omówienie tego tematu. Co to znaczy, że mówisz, że mam komputer 3 GHz?
Komputer ma procesor, który wykonuje wszystkie operacje matematyczne i logiczne za pomocą obwodów cyfrowych. Każda operacja w CPU jest podzielona na jedną lub więcej instrukcji. Instrukcje te są następnie przetwarzane na wiele etapów. każdy etap przetwarzania instrukcji zajmuje trochę czasu, a etap, który zajmuje maksymalny czas, decyduje o częstotliwości procesora. więc jeśli stopień procesora, który zajmuje maksymalny czas = 1ns (nano sekunda = 0,000000001 sekunda), wówczas możemy uruchomić ten procesor z częstotliwością 1GHz (1 / 1ns). Jest to bardzo podstawowe wyjaśnienie bardzo złożonej koncepcji, więc nie jest zbyt dokładne i różni się w zależności od procesora.