El cambio de fase es una pequeña diferencia entre dos ondas; en matemáticas y electrónica, es un retraso entre dos ondas que tienen el mismo período o frecuencia. Normalmente, el desplazamiento de fase se expresa en términos de ángulo, que se puede medir en grados o radianes, y el ángulo puede ser positivo o negativo. Por ejemplo, un cambio de fase de +90 grados es un cuarto de un ciclo completo; en este caso, la segunda onda adelanta a la primera en 90 grados. Puede calcular el cambio de fase utilizando la frecuencia de las ondas y el tiempo de retardo entre ellas.
Función y fase de onda sinusoidal
En matemáticas, la función seno trigonométrica produce un gráfico en forma de onda suave que alterna entre un valor máximo y un valor mínimo, repitiéndose cada 360 grados o 2 radianes pi. A cero grados, la función tiene un valor de cero. A 90 grados, alcanza su valor máximo positivo. A 180 grados, vuelve a girar hacia cero. A 270 grados, la función está en su valor máximo negativo y a 360, vuelve a cero, completando un ciclo completo. Los ángulos superiores a 360 simplemente repiten el ciclo anterior. Una onda sinusoidal con un cambio de fase comienza y termina en un valor distinto de cero, aunque se parece a una onda sinusoidal "estándar" en todos los demás aspectos.
Elegir el orden de la ola
El cálculo del cambio de fase implica comparar dos ondas, y parte de esa comparación es elegir qué onda es la "primera" y cuál es "segundo." En electrónica, la segunda onda es típicamente la salida de un amplificador u otro dispositivo, y la primera onda es la aporte. En matemáticas, la primera onda puede ser una función original y la segunda una función posterior o secundaria. Por ejemplo, la primera función puede ser y = sin (x) y la segunda función puede ser y = cos (x). El orden de las ondas no afecta el valor absoluto del cambio de fase, pero determina si el cambio es positivo o negativo.
Comparando las olas
Al comparar las dos ondas, colóquelas de manera que se lean de izquierda a derecha usando el mismo ángulo del eje x o unidades de tiempo. Por ejemplo, el gráfico de ambos puede comenzar en 0 segundos. Encuentre un pico en la segunda onda y encuentre el pico correspondiente en la primera. Cuando busque un pico correspondiente, permanezca dentro de un ciclo completo; de lo contrario, el resultado de la diferencia de fase será incorrecto. Anote los valores del eje x para ambos picos, luego réstelos para encontrar la diferencia. Por ejemplo, si la segunda onda alcanza un pico en 0.002 segundos y la primera en 0.001 segundos, entonces la diferencia es 0.001 - 0.002 = -0.001 segundos.
Cálculo del cambio de fase
Para calcular el cambio de fase, necesita la frecuencia y el período de las ondas. Por ejemplo, un oscilador electrónico puede producir ondas sinusoidales a una frecuencia de 100 Hz. Dividiendo el La frecuencia en 1 da el período o la duración de cada ciclo, por lo que 1/100 da un período de 0.01 segundos. La ecuación de cambio de fase es ps = 360 * td / p, donde ps es el cambio de fase en grados, td es la diferencia de tiempo entre ondas yp es el período de onda. Continuando con el ejemplo, 360 * -0,001 / 0,01 da un cambio de fase de -36 grados. Dado que el resultado es un número negativo, el cambio de fase también es negativo; la segunda ola se retrasa 36 grados con respecto a la primera. Para una diferencia de fase en radianes, use 2 * pi * td / p; en nuestro ejemplo, esto sería 6.28 * -.001 / .01 o -.628 radianes.