Jak vypočítat fázový posun

Fázový posun je malý rozdíl mezi dvěma vlnami; v matematice a elektronice je to zpoždění mezi dvěma vlnami, které mají stejnou periodu nebo frekvenci. Fázový posun se obvykle vyjadřuje v úhlech, které lze měřit ve stupních nebo radiánech, a úhel může být kladný nebo záporný. Například fázový posun +90 stupňů je čtvrtina celého cyklu; v tomto případě vede druhá vlna první o 90 stupňů. Fázový posun můžete vypočítat pomocí frekvence vln a časového zpoždění mezi nimi.

Funkce a fáze sinusové vlny

V matematice trigonometrická sinusová funkce vytváří plynulý graf ve tvaru vlny, který cykluje mezi maximální a minimální hodnotou a opakuje se každých 360 stupňů nebo 2 radiány pi. Při nulových stupních má funkce hodnotu nula. Při 90 stupních dosáhne své maximální kladné hodnoty. Při 180 stupních se zakřivuje zpět dolů k nule. Při 270 stupních je funkce na své maximální záporné hodnotě a na 360 se vrací na nulu a dokončí jeden celý cyklus. Úhly větší než 360 jednoduše opakují předchozí cyklus. Sinusová vlna s fázovým posunem začíná a končí na hodnotě jiné než nula, i když se ve všech ostatních ohledech podobá „standardní“ sinusové vlně.

instagram story viewer

Výběr pořadí vln

Výpočet fázového posunu zahrnuje srovnání dvou vln a součástí tohoto srovnání je volba, která vlna je „první“ a která je "druhý." V elektronice je druhá vlna typicky výstup zesilovače nebo jiného zařízení a první vlna je vstup. V matematice může být první vlnou původní funkce a druhou následná nebo sekundární funkce. Například první funkce může být y = sin (x) a druhá funkce může být y = cos (x). Pořadí vln neovlivňuje absolutní hodnotu fázového posunu, ale určuje, zda je posun kladný nebo záporný.

Porovnání vln

Při porovnávání těchto dvou vln je uspořádejte tak, aby četly zleva doprava pomocí stejného úhlu osy x nebo časových jednotek. Například graf pro oba může začít na 0 sekundách. Najděte vrchol na druhé vlně a najděte odpovídající vrchol na první vlně. Při hledání odpovídajícího píku zůstaňte v rámci jednoho celého cyklu, jinak bude výsledek fázového rozdílu nesprávný. Poznamenejte si hodnoty osy x pro oba vrcholy a poté je odečtěte, abyste našli rozdíl. Například pokud druhá vlna vrcholí 0,002 sekundy a první vrcholy 0,001 sekundy, pak je rozdíl 0,001 - 0,002 = -0,001 sekundy.

Výpočet fázového posuvu

Pro výpočet fázového posunu potřebujete frekvenci a periodu vln. Například elektronický oscilátor může produkovat sinusové vlny na frekvenci 100 Hz. Rozdělení frekvence do 1 udává období nebo trvání každého cyklu, takže 1/100 dává období 0,01 sekundy. Rovnice fázového posunu je ps = 360 * td / p, kde ps je fázový posun ve stupních, td je časový rozdíl mezi vlnami ap je vlnová perioda. V pokračování příkladu 360 * -0,001 / 0,01 poskytuje fázový posun o -36 stupňů. Protože výsledkem je záporné číslo, fázový posun je také záporný; druhá vlna zaostává za první o 36 stupňů. Pro fázový rozdíl v radiánech použijte 2 * pi * td / p; v našem příkladu by to bylo 6,28 * -,001 / 0,01 nebo -628 radiánů.

Teachs.ru
  • Podíl
instagram viewer