Cum se calculează schimbarea de fază

Schimbarea de fază este o mică diferență între două unde; în matematică și electronică, este o întârziere între două unde care au aceeași perioadă sau frecvență. De obicei, defazarea se exprimă în termeni de unghi, care poate fi măsurat în grade sau radiani, iar unghiul poate fi pozitiv sau negativ. De exemplu, o schimbare de fază de +90 grade este un sfert al unui ciclu complet; în acest caz, a doua undă conduce prima cu 90 de grade. Puteți calcula defazarea folosind frecvența undelor și întârzierea dintre ele.

În matematică, funcția sinus trigonometrică produce un grafic neted în formă de undă, care ciclează între o valoare maximă și minimă, repetând la fiecare 360 ​​de grade sau 2 pi radiani. La zero grade, funcția are o valoare zero. La 90 de grade, atinge valoarea maximă pozitivă. La 180 de grade, se curbează înapoi către zero. La 270 de grade, funcția este la valoarea sa maximă negativă, iar la 360, revine la zero, completând un ciclu complet. Unghiurile mai mari de 360 ​​repetă pur și simplu ciclul anterior. O undă sinusoidală cu deplasare de fază începe și se termină la o valoare diferită de zero, deși seamănă cu o undă sinusoidală „standard” în orice alte privințe.

Calculul defazării implică compararea a două unde, iar o parte din această comparație este alegerea carei unde este „prima” și care este "al doilea." În electronică, a doua undă este de obicei ieșirea unui amplificator sau a unui alt dispozitiv, iar prima undă este intrare. În matematică, prima undă poate fi o funcție originală și a doua o funcție ulterioară sau secundară. De exemplu, prima funcție poate fi y = sin (x), iar a doua funcție poate fi y = cos (x). Ordinea undelor nu afectează valoarea absolută a defazării, dar determină dacă deplasarea este pozitivă sau negativă.

Când comparați cele două unde, aranjați-le astfel încât să citească de la stânga la dreapta folosind același unghi de axă x sau unități de timp. De exemplu, graficul pentru ambele poate începe la 0 secunde. Găsiți un vârf pe al doilea val și găsiți vârful corespunzător pe primul. Când căutați un vârf corespunzător, rămâneți într-un ciclu complet, altfel rezultatul diferenței de fază va fi incorect. Rețineți valorile axei x pentru ambele vârfuri, apoi scădeți-le pentru a găsi diferența. De exemplu, dacă cea de-a doua undă atinge vârfurile la 0,002 secunde și primele vârfuri la 0,001 secunde, atunci diferența este de 0,001 - 0,002 = -0,001 secunde.

Pentru a calcula defazarea, aveți nevoie de frecvența și perioada undelor. De exemplu, un oscilator electronic poate produce unde sinusoidale la o frecvență de 100 Hz. Împărțirea frecvența în 1 dă perioada sau durata fiecărui ciclu, deci 1/100 dă o perioadă de 0,01 secunde. Ecuația defazării este ps = 360 * td / p, unde ps este defazarea în grade, td este diferența de timp dintre unde și p este perioada de undă. Continuând exemplul, 360 * -0,001 / 0,01 oferă o defazare de -36 grade. Deoarece rezultatul este un număr negativ, defazarea este, de asemenea, negativă; al doilea val rămâne în urmă cu primul cu 36 de grade. Pentru o diferență de fază în radiani, utilizați 2 * pi * td / p; în exemplul nostru, acesta ar fi 6,28 * -.001 / .01 sau -.628 radiani.