Como calcular a mudança de fase

A mudança de fase é uma pequena diferença entre duas ondas; em matemática e eletrônica, é um atraso entre duas ondas que têm o mesmo período ou frequência. Normalmente, a mudança de fase é expressa em termos de ângulo, que pode ser medido em graus ou radianos, e o ângulo pode ser positivo ou negativo. Por exemplo, uma mudança de fase de +90 graus é um quarto de um ciclo completo; neste caso, a segunda onda lidera a primeira em 90 graus. Você pode calcular a mudança de fase usando a frequência das ondas e o intervalo de tempo entre elas.

Em matemática, a função seno trigonométrica produz um gráfico em forma de onda suave que circula entre um valor máximo e mínimo, repetindo-se a cada 360 graus ou 2 pi radianos. Em zero graus, a função tem valor zero. A 90 graus, atinge seu valor positivo máximo. A 180 graus, ele se curva de volta para zero. Em 270 graus, a função está em seu valor negativo máximo e, em 360, ela retorna a zero, completando um ciclo completo. Ângulos maiores que 360 ​​simplesmente repetem o ciclo anterior. Uma onda senoidal com uma mudança de fase começa e termina em um valor diferente de zero, embora se assemelhe a uma onda senoidal “padrão” em todos os outros aspectos.

O cálculo da mudança de fase envolve comparar duas ondas, e parte dessa comparação é escolher qual onda é "primeira" e qual é "segundo." Na eletrônica, a segunda onda é normalmente a saída de um amplificador ou outro dispositivo, e a primeira onda é a entrada. Em matemática, a primeira onda pode ser uma função original e a segunda uma função subsequente ou secundária. Por exemplo, a primeira função pode ser y = sin (x) e a segunda função pode ser y = cos (x). A ordem das ondas não afeta o valor absoluto da mudança de fase, mas determina se a mudança é positiva ou negativa.

Ao comparar as duas ondas, organize-as de forma que sejam lidas da esquerda para a direita usando o mesmo ângulo do eixo x ou unidades de tempo. Por exemplo, o gráfico para ambos pode começar em 0 segundos. Encontre um pico na segunda onda e encontre o pico correspondente na primeira. Ao procurar um pico correspondente, fique dentro de um ciclo completo, caso contrário, o resultado da diferença de fase será incorreto. Observe os valores do eixo x para ambos os picos e, a seguir, subtraia-os para encontrar a diferença. Por exemplo, se a segunda onda atinge o pico em 0,002 segundos e o primeiro pico em 0,001 segundos, então a diferença é 0,001 - 0,002 = -0,001 segundos.

Para calcular a mudança de fase, você precisa da frequência e do período das ondas. Por exemplo, um oscilador eletrônico pode produzir ondas senoidais a uma frequência de 100 Hz. Dividindo o frequência em 1 dá o período, ou duração de cada ciclo, então 1/100 dá um período de 0,01 segundos. A equação de mudança de fase é ps = 360 * td / p, onde ps é a mudança de fase em graus, td é a diferença de tempo entre as ondas ep é o período da onda. Continuando o exemplo, 360 * -0,001 / 0,01 dá uma mudança de fase de -36 graus. Como o resultado é um número negativo, a mudança de fase também é negativa; a segunda onda está 36 graus atrás da primeira. Para uma diferença de fase em radianos, use 2 * pi * td / p; em nosso exemplo, isso seria 6,28 * -,001 / 0,01 ou -,628 radianos.