Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

"How to Calculate the Phase Shift

", 3, [[

Faseskift er en lille forskel mellem to bølger; i matematik og elektronik er det en forsinkelse mellem to bølger, der har den samme periode eller frekvens. Faseskift udtrykkes typisk i form af vinkel, som kan måles i grader eller radianer, og vinklen kan være positiv eller negativ. For eksempel er en +90 graders faseskift en fjerdedel af en fuld cyklus; i dette tilfælde fører den anden bølge den første med 90 grader. Du kan beregne faseskift ved hjælp af bølgenes frekvens og tidsforsinkelsen mellem dem.
Sinebølgefunktion og fase

I matematik producerer den trigonometriske sinusfunktion en glat bølgeformet graf, der cykler mellem en maksimal og minimum værdi, gentagende hver 360 grader eller 2 pi radianer. Ved nul grader har funktionen en værdi på nul. Ved 90 grader når den sin maksimale positive værdi. Ved 180 grader krummer det sig ned mod nul. Ved 270 grader er funktionen på sin maksimale negative værdi, og ved 360 vender den tilbage til nul og afslutter en hel cyklus. Vinkler over 360 gentager blot den forrige cyklus. En sinusbølge med et faseskift begynder og slutter ved en anden værdi end nul, skønt den ligner en ”standard” sinusbølge i enhver anden henseende. bølger, og en del af denne sammenligning er at vælge, hvilken bølge der er "første" og hvilken "anden". I elektronik er den anden bølge typisk output fra en forstærker eller anden enhed, og den første bølge er input. I matematik kan den første bølge være en original funktion og den anden en efterfølgende eller sekundær funktion. For eksempel kan den første funktion være y \u003d sin (x), og den anden funktion kan være y \u003d cos (x). Bølgenes rækkefølge påvirker ikke den absolutte værdi af faseskiftet, men det bestemmer, om skiftet er positivt eller negativt. de læser fra venstre til højre ved hjælp af den samme x-akse vinkel eller tidsenheder. For eksempel kan grafen for begge begynde på 0 sekunder. Find en top på den anden bølge, og find den tilsvarende top på den første. Når du leder efter en tilsvarende top, skal du holde dig inden for en hel cyklus, ellers vil faseforskelleresultatet være forkert. Bemærk x-akseværdierne for begge toppe, og træk dem derefter fra for at finde forskellen. For eksempel, hvis den anden bølge toppes ved 0,002 sekunder og de første toppe på 0,001 sekunder, så er forskellen 0,001 - 0,002 \u003d -0,001 sekunder.
Beregning af faseskift

For at beregne faseskiftet skal du har brug for bølgenes frekvens og periode. For eksempel kan en elektronisk oscillator producere sinusbølger ved en frekvens på 100 Hz. Opdelingen af frekvensen i 1 giver perioden eller varigheden af hver cyklus, så 1/100 giver en periode på 0,01 sekunder. Faseskift ligningen er ps \u003d 360 * td /p, hvor ps er faseskiftet i grader, td er tidsforskellen mellem bølger og p er bølgeperioden. Fortsæt med eksemplet giver 360 * -0.001 /0.01 et faseskift på -36 grader. Da resultatet er et negativt tal, er faseskiftet også negativt; den anden bølge hænger bag den første med 36 grader. Brug en 2 * pi * td /p for en faseforskel i radianer; i vores eksempel ville dette være 6,28 * -,001 /.01 eller -.628 radianer.