วิธีการคำนวณ Phase Shift

การเปลี่ยนเฟสเป็นความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างสองคลื่น ในวิชาคณิตศาสตร์และอิเล็กทรอนิกส์ เป็นการหน่วงเวลาระหว่างสองคลื่นที่มีคาบหรือความถี่เท่ากัน โดยทั่วไป การเปลี่ยนเฟสจะแสดงในรูปของมุม ซึ่งสามารถวัดเป็นองศาหรือเรเดียน และมุมอาจเป็นค่าบวกหรือค่าลบ ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนเฟส +90 องศาคือหนึ่งในสี่ของวัฏจักรเต็ม ในกรณีนี้ คลื่นลูกที่สองนำคลื่นลูกแรกไป 90 องศา คุณสามารถคำนวณการเลื่อนเฟสโดยใช้ความถี่ของคลื่นและการหน่วงเวลาระหว่างกัน

ในวิชาคณิตศาสตร์ ฟังก์ชันไซน์ตรีโกณมิติจะสร้างกราฟรูปคลื่นเรียบๆ ซึ่งจะวนไปมาระหว่างค่าสูงสุดและค่าต่ำสุด โดยทำซ้ำทุกๆ 360 องศาหรือ 2 pi เรเดียน ที่ศูนย์องศา ฟังก์ชันมีค่าเป็นศูนย์ ที่ 90 องศา จะถึงค่าบวกสูงสุด ที่ 180 องศา จะโค้งกลับลงไปที่ศูนย์ ที่ 270 องศา ฟังก์ชันจะอยู่ที่ค่าลบสูงสุด และที่ 360 ฟังก์ชันจะกลับเป็นศูนย์ ทำให้ครบหนึ่งรอบ มุมที่มากกว่า 360 เพียงทำซ้ำรอบก่อนหน้า คลื่นไซน์ที่มีการเลื่อนเฟสเริ่มต้นและสิ้นสุดที่ค่าอื่นที่ไม่ใช่ศูนย์ แม้ว่าจะคล้ายกับคลื่นไซน์ "มาตรฐาน" ในทุกประการ

การคำนวณการเปลี่ยนเฟสเกี่ยวข้องกับการเปรียบเทียบสองคลื่น และส่วนหนึ่งของการเปรียบเทียบนั้นคือการเลือกว่าคลื่นใดเป็น "คลื่นแรก" และคลื่นใด “ที่สอง” ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คลื่นลูกที่สองมักจะเป็นเอาต์พุตของเครื่องขยายเสียงหรืออุปกรณ์อื่น และคลื่นลูกแรกคือ อินพุต ในวิชาคณิตศาสตร์ คลื่นลูกแรกอาจเป็นฟังก์ชันดั้งเดิม และคลื่นลูกที่สองเป็นฟังก์ชันรองหรือฟังก์ชันรอง ตัวอย่างเช่น ฟังก์ชันแรกอาจเป็น y = sin (x) และฟังก์ชันที่สองอาจเป็น y = cos (x) ลำดับของคลื่นไม่ส่งผลต่อค่าสัมบูรณ์ของการเปลี่ยนเฟส แต่จะกำหนดว่าการเปลี่ยนแปลงนั้นเป็นบวกหรือลบ

เมื่อเปรียบเทียบคลื่นทั้งสอง ให้จัดเรียงให้อ่านจากซ้ายไปขวาโดยใช้มุมแกน x หรือหน่วยเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเช่น กราฟของทั้งคู่อาจเริ่มต้นที่ 0 วินาที ค้นหาจุดสูงสุดบนคลื่นลูกที่สอง และค้นหาจุดสูงสุดที่สอดคล้องกันในคลื่นลูกแรก เมื่อมองหาพีคที่สอดคล้องกัน ให้อยู่ภายในหนึ่งรอบเต็ม มิฉะนั้น ผลลัพธ์ความแตกต่างของเฟสจะไม่ถูกต้อง สังเกตค่าแกน x ของพีคทั้งสอง จากนั้นลบออกเพื่อหาความแตกต่าง ตัวอย่างเช่น หากคลื่นลูกที่สองสูงสุดที่ 0.002 วินาที และจุดสูงสุดแรกที่ 0.001 วินาที ดังนั้นความแตกต่างคือ 0.001 - 0.002 = -0.001 วินาที

ในการคำนวณการเลื่อนเฟส คุณต้องมีความถี่และระยะเวลาของคลื่น ตัวอย่างเช่น ออสซิลเลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์อาจสร้างคลื่นไซน์ที่ความถี่ 100 เฮิรตซ์ การแบ่ง ความถี่เป็น 1 ให้คาบหรือระยะเวลาของแต่ละรอบ ดังนั้น 1/100 ให้คาบ 0.01 วินาที สมการการเปลี่ยนเฟสคือ ps = 360 * td / p โดยที่ ps คือการเลื่อนเฟสเป็นองศา td คือความแตกต่างของเวลาระหว่างคลื่นและ p คือคาบคลื่น ต่อจากตัวอย่าง 360 * -0.001 / 0.01 ให้เฟสเปลี่ยน -36 องศา เนื่องจากผลลัพธ์เป็นจำนวนลบ การเปลี่ยนเฟสจึงเป็นค่าลบด้วย คลื่นลูกที่สองล้าหลังคลื่นลูกแรก 36 องศา สำหรับความแตกต่างของเฟสในเรเดียน ให้ใช้ 2 * pi * td / p; ในตัวอย่างของเรา นี่จะเป็น 6.28 * -.001 / .01 หรือ -.628 เรเดียน