位相シフトの計算方法

位相シフトは、2つの波のわずかな違いです。 数学と電子工学では、同じ周期または周波数を持つ2つの波の間の遅延です。 通常、位相シフトは角度で表され、度またはラジアンで測定でき、角度は正または負になります。 たとえば、+ 90度の位相シフトはフルサイクルの4分の1です。 この場合、2番目の波は最初の波より90度進んでいます。 波の周波数と波の間の時間遅延を使用して、位相シフトを計算できます。

正弦波の関数と位相

数学では、三角関数の正弦関数は、最大値と最小値の間を循環し、360度または2piラジアンごとに繰り返される滑らかな波形グラフを生成します。 ゼロ度では、関数の値はゼロです。 90度で、最大の正の値に達します。 180度では、ゼロに向かって下に曲がります。 270度では、関数は最大の負の値になり、360度では、ゼロに戻り、1つの完全なサイクルが完了します。 360を超える角度は、単に前のサイクルを繰り返します。 位相シフトのある正弦波は、他のすべての点で「標準」の正弦波に似ていますが、ゼロ以外の値で開始および終了します。

波の順序の選択

位相シフトの計算には2つの波の比較が含まれ、その比較の一部は、どちらの波が「最初」でどちらが「最初」であるかを選択することです。 「2番目」 電子機器では、2番目の波は通常、増幅器または他のデバイスの出力であり、最初の波は 入力。 数学では、最初の波は元の関数であり、2番目の波は後続または二次関数である可能性があります。 たとえば、最初の関数はy = sin(x)であり、2番目の関数はy = cos(x)である可能性があります。 波の順序は位相シフトの絶対値には影響しませんが、シフトが正か負かを決定します。

波の比較

2つの波を比較するときは、同じx軸の角度または時間単位を使用して左から右に読み取るように配置します。 たとえば、両方のグラフは0秒から始まる場合があります。 2番目の波でピークを見つけ、最初の波で対応するピークを見つけます。 対応するピークを探すときは、1サイクル以内にとどまります。そうしないと、位相差の結果が不正確になります。 両方のピークのx軸の値をメモし、それらを減算して差を見つけます。 たとえば、2番目の波が0.002秒でピークに達し、最初の波が0.001秒でピークに達する場合、差は0.001-0.002 = -0.001秒になります。

位相シフトの計算

位相シフトを計算するには、波の周波数と周期が必要です。 たとえば、電子発振器は、100Hzの周波数で正弦波を生成する場合があります。 分割する 1への頻度は各サイクルの期間または期間を与えるので、1/100は0.01の期間を与えます 秒。 位相シフトの式は、ps = 360 * td / pです。ここで、psは度単位の位相シフト、tdは波の間の時間差、pは波の周期です。 例を続けると、360 * -0.001 /0.01は-36度の位相シフトを与えます。 結果は負の数であるため、位相シフトも負になります。 2番目の波は最初の波より36度遅れています。 ラジアンの位相差には、2 * pi * td / pを使用します。 この例では、これは6.28 * -.001 /.01または-.628ラジアンになります。

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