Lo sfasamento è una piccola differenza tra due onde; in matematica ed elettronica, è un ritardo tra due onde che hanno lo stesso periodo o frequenza. Tipicamente, lo sfasamento è espresso in termini di angolo, che può essere misurato in gradi o radianti, e l'angolo può essere positivo o negativo. Ad esempio, uno sfasamento di +90 gradi è un quarto di un ciclo completo; in questo caso la seconda onda precede di 90 gradi la prima. È possibile calcolare lo sfasamento utilizzando la frequenza delle onde e il ritardo tra di esse.
Funzione e fase sinusoidale
In matematica, la funzione seno trigonometrica produce un grafico a forma d'onda uniforme che scorre tra un valore massimo e un valore minimo, ripetendosi ogni 360 gradi o 2 radianti pi. A zero gradi, la funzione ha valore zero. A 90 gradi raggiunge il suo massimo valore positivo. A 180 gradi, curva di nuovo verso lo zero. A 270 gradi, la funzione è al suo valore massimo negativo e a 360 ritorna a zero, completando un ciclo completo. Gli angoli maggiori di 360 ripetono semplicemente il ciclo precedente. Un'onda sinusoidale con uno sfasamento inizia e termina con un valore diverso da zero, sebbene assomigli a un'onda sinusoidale "standard" sotto ogni altro aspetto.
Scegliere l'ordine delle onde
Il calcolo dello sfasamento implica il confronto di due onde e parte di tale confronto consiste nello scegliere quale onda è "prima" e quale è "secondo." In elettronica, la seconda onda è tipicamente l'uscita di un amplificatore o altro dispositivo, e la prima onda è il ingresso. In matematica, la prima ondata può essere una funzione originale e la seconda una funzione successiva o secondaria. Ad esempio, la prima funzione può essere y = sin (x) e la seconda funzione può essere y = cos (x). L'ordine delle onde non influisce sul valore assoluto dello sfasamento, ma determina se lo spostamento è positivo o negativo.
Confrontando le onde
Quando si confrontano le due onde, disporle in modo che leggano da sinistra a destra utilizzando lo stesso angolo dell'asse x o le stesse unità di tempo. Ad esempio, il grafico per entrambi può iniziare da 0 secondi. Trova un picco sulla seconda ondata e trova il picco corrispondente sulla prima. Quando si cerca un picco corrispondente, rimanere entro un ciclo completo, altrimenti il risultato della differenza di fase non sarà corretto. Annotare i valori dell'asse x per entrambi i picchi, quindi sottrarli per trovare la differenza. Ad esempio, se la seconda onda raggiunge il picco a 0,002 secondi e la prima a 0,001 secondi, la differenza è 0,001 - 0,002 = -0,001 secondi.
Calcolo dello sfasamento
Per calcolare lo sfasamento, hai bisogno della frequenza e del periodo delle onde. Ad esempio, un oscillatore elettronico può produrre onde sinusoidali a una frequenza di 100 Hz. dividendo il la frequenza in 1 dà il periodo, o la durata di ogni ciclo, quindi 1/100 dà un periodo di 0,01 secondi. L'equazione dello sfasamento è ps = 360 * td / p, dove ps è lo sfasamento in gradi, td è la differenza di tempo tra le onde e p è il periodo dell'onda. Continuando l'esempio, 360 * -0,001 / 0,01 fornisce uno sfasamento di -36 gradi. Poiché il risultato è un numero negativo, anche lo sfasamento è negativo; la seconda ondata è in ritardo rispetto alla prima di 36 gradi. Per una differenza di fase in radianti, utilizzare 2 * pi * td / p; nel nostro esempio, questo sarebbe 6,28 * -.001 / .01 o -.628 radianti.