Фазовый сдвиг - это небольшая разница между двумя волнами; в математике и электронике это задержка между двумя волнами с одинаковым периодом или частотой. Обычно фазовый сдвиг выражается в виде угла, который можно измерять в градусах или радианах, и угол может быть положительным или отрицательным. Например, сдвиг фазы на +90 градусов составляет одну четверть полного цикла; в этом случае вторая волна опережает первую на 90 градусов. Вы можете рассчитать фазовый сдвиг, используя частоту волн и временную задержку между ними.
Функция синусоидальной волны и фаза
В математике тригонометрическая функция синуса создает гладкий волнообразный график, который циклически переключается между максимальным и минимальным значением, повторяясь каждые 360 градусов или 2 пи радиана. При нулевом градусе функция имеет нулевое значение. При 90 градусах он достигает максимального положительного значения. При 180 градусах он снова возвращается к нулю. При 270 градусах функция принимает максимальное отрицательное значение, а при 360 она возвращается к нулю, завершая один полный цикл. Углы больше 360 просто повторяют предыдущий цикл. Синусоидальная волна со сдвигом фазы начинается и заканчивается при значении, отличном от нуля, хотя во всех других отношениях она напоминает «стандартную» синусоидальную волну.
Выбор волнового порядка
Расчет фазового сдвига включает сравнение двух волн, и часть этого сравнения выбирает, какая волна является «первой», а какая - "второй." В электронике вторая волна обычно является выходом усилителя или другого устройства, а первая волна - выходным сигналом. Вход. В математике первая волна может быть исходной функцией, а вторая - последующей или вторичной функцией. Например, первая функция может быть y = sin (x), а вторая функция может быть y = cos (x). Порядок волн не влияет на абсолютное значение фазового сдвига, но он определяет, является ли сдвиг положительным или отрицательным.
Сравнение волн
При сравнении двух волн расположите их так, чтобы они читались слева направо с использованием одного и того же угла оси x или единиц времени. Например, график для обоих может начинаться с 0 секунд. Найдите пик на второй волне и найдите соответствующий пик на первой. При поиске соответствующего пика оставайтесь в пределах одного полного цикла, иначе результат разности фаз будет неверным. Обратите внимание на значения по оси X для обоих пиков, затем вычтите их, чтобы найти разницу. Например, если вторая волна достигает пика в 0,002 секунды, а первая достигает пика в 0,001 секунды, тогда разница составляет 0,001–0,002 = -0,001 секунды.
Расчет фазового сдвига
Чтобы вычислить фазовый сдвиг, вам нужна частота и период волн. Например, электронный генератор может генерировать синусоидальные волны с частотой 100 Гц. Разделение частота в 1 дает период или продолжительность каждого цикла, поэтому 1/100 дает период 0,01 секунд. Уравнение фазового сдвига: ps = 360 * td / p, где ps - фазовый сдвиг в градусах, td - разница во времени между волнами, а p - период волны. Продолжая пример, 360 * -0,001 / 0,01 дает фазовый сдвиг -36 градусов. Поскольку результатом является отрицательное число, фазовый сдвиг также отрицательный; вторая волна отстает от первой на 36 градусов. Для разности фаз в радианах используйте 2 * pi * td / p; в нашем примере это будет 6,28 * -,001 / 0,01 или -,628 радиан.
