როგორ გამოვთვალოთ ფაზის ცვლა

ფაზის ცვლა არის მცირე განსხვავება ორ ტალღს შორის; მათემატიკაში და ელექტრონიკაში, ეს არის შეფერხება ორ ტალღას შორის, რომლებსაც აქვთ იგივე პერიოდი ან სიხშირე. როგორც წესი, ფაზის ცვლა გამოხატულია კუთხის მიხედვით, რომლის გაზომვა შესაძლებელია გრადუსებით ან რადიანებით, ხოლო კუთხე შეიძლება იყოს დადებითი ან უარყოფითი. მაგალითად, +90 გრადუსიანი ფაზის ცვლა არის სრული ციკლის ერთი მეოთხედი; ამ შემთხვევაში, მეორე ტალღა პირველს 90 გრადუსით მიჰყავს. შეგიძლიათ გამოთვალოთ ფაზის ცვლა ტალღების სიხშირისა და მათ შორის დროის დაგვიანების გამოყენებით.

მათემატიკაში ტრიგონომეტრიული სინუსის ფუნქცია წარმოქმნის გლუვი ტალღის ფორმის გრაფიკს, რომელიც ციკლდება მაქსიმალურ და მინიმალურ მნიშვნელობას შორის, იმეორებს ყოველ 360 გრადუსს ან 2 pi რადიანს. ნულოვან გრადუსზე, ფუნქციას აქვს ნულის მნიშვნელობა. 90 გრადუსზე, ის აღწევს მაქსიმალურ დადებით მნიშვნელობას. 180 გრადუსზე იგი მობრუნდება ნულისკენ. 270 გრადუსზე, ფუნქცია არის მაქსიმალური უარყოფითი მნიშვნელობა და 360-ზე, ის ბრუნდება ნულზე, ასრულებს ერთ სრულ ციკლს. 360-ზე მეტი კუთხეები უბრალოდ იმეორებს წინა ციკლს. სინუსური ტალღა ფაზის ცვლებით იწყება და მთავრდება ნულის გარდა სხვა მნიშვნელობით, თუმცა იგი ყველა სხვა თვალსაზრისით ჰგავს "სტანდარტულ" სინუსულ ტალღას.

ფაზის ცვლის გაანგარიშება გულისხმობს ორი ტალღის შედარებას და ამ შედარების ნაწილია იმის არჩევა, თუ რომელი ტალღაა ”პირველი” და რომელი "მეორე". ელექტრონიკაში, მეორე ტალღა, როგორც წესი, გამაძლიერებლის ან სხვა მოწყობილობის გამომუშავებაა, ხოლო პირველი ტალღა არის შეყვანა მათემატიკაში, პირველი ტალღა შეიძლება იყოს ორიგინალი, ხოლო მეორე - შემდეგი ან მეორე ფუნქცია. მაგალითად, პირველი ფუნქცია შეიძლება იყოს y = sin (x), ხოლო მეორე ფუნქცია შეიძლება იყოს y = cos (x). ტალღების რიგი გავლენას არ ახდენს ფაზის ცვლის აბსოლუტურ მნიშვნელობაზე, მაგრამ განსაზღვრავს ცვლა დადებითია თუ უარყოფითი.

ორი ტალღის შედარებისას, დაალაგეთ ისინი ისე, რომ წაიკითხონ მარცხნიდან მარჯვნივ იგივე x ღერძის კუთხის ან დროის ერთეულის გამოყენებით. მაგალითად, გრაფიკი ორივე შეიძლება დაიწყოს 0 წამში. იპოვნეთ მწვერვალი მეორე ტალღაზე და იპოვნეთ შესაბამისი პიკი პირველზე. შესაბამისი მწვერვალის ძებნისას დარჩით ერთ სრულ ციკლში, წინააღმდეგ შემთხვევაში ფაზის სხვაობის შედეგი არასწორი იქნება. გაითვალისწინეთ x ღერძის მნიშვნელობები ორივე მწვერვალისთვის, შემდეგ გამოაკელით სხვაობა. მაგალითად, თუ მეორე ტალღა მწვერვალს 0.002 წამში აღწევს და პირველი პიკს 0.001 წამს, მაშინ სხვაობაა 0.001 - 0.002 = -0.001 წამში.

ფაზის ცვლის გამოსათვლელად საჭიროა ტალღების სიხშირე და პერიოდი. მაგალითად, ელექტრონულმა ოსილატორმა შეიძლება წარმოქმნას სინუსური ტალღები 100 ჰერცი სიხშირით. დაყოფა სიხშირე 1 – ით იძლევა პერიოდს, ან თითოეული ციკლის ხანგრძლივობას, ასე რომ 1/100 იძლევა 0,01 პერიოდს წამი. ფაზის ცვლის განტოლება არის ps = 360 * td / p, სადაც ps არის ფაზის ცვლა გრადუსებში, td არის დროის განსხვავება ტალღებს შორის და p არის ტალღების პერიოდი. მაგალითის გაგრძელებით, 360 * -0.001 / 0.01 იძლევა ფაზის ცვლას -36 გრადუსამდე. იმის გამო, რომ შედეგი არის უარყოფითი რიცხვი, ფაზის ცვლა ასევე უარყოფითია; მეორე ტალღა პირველს ჩამორჩება 36 გრადუსით. რადიანებში ფაზის სხვაობისთვის გამოიყენეთ 2 * pi * td / p; ჩვენს მაგალითში ეს იქნება 6.28 * -.001 / .01 ან -.628 რადიანი.