Innhold
Faseskift er en liten forskjell mellom to bølger; i matte og elektronikk er det en forsinkelse mellom to bølger som har samme periode eller frekvens. Faseskift er typisk uttrykt i form av vinkel, som kan måles i grader eller radianer, og vinkelen kan være positiv eller negativ. For eksempel er et faseskift på +90 grader en fjerdedel av en hel syklus; i dette tilfellet fører den andre bølgen den første med 90 grader. Du kan beregne faseforskyvning ved hjelp av bølgefrekvensen og tidsforsinkelsen mellom dem.
Sinusbølgefunksjon og -fase
I matte produserer den trigonometriske sinusfunksjonen en jevn bølgeformet graf som går mellom en maksimal og en minimumsverdi, gjentar hver 360 grader eller 2 pi radianer. Ved null grader har funksjonen en verdi på null. Ved 90 grader når den sin maksimale positive verdi. Ved 180 grader bøyes det ned igjen mot null. Ved 270 grader er funksjonen maksimal negativ verdi, og ved 360 går den tilbake til null og fullfører en hel syklus. Vinkler større enn 360 gjenta bare forrige syklus. En sinusbølge med faseforskyvning begynner og slutter på en annen verdi enn null, selv om den ligner en “standard” sinusbølge på annen måte.
Valg av bølgebestilling
Beregning av faseskift innebærer å sammenligne to bølger, og en del av sammenligningen er å velge hvilken bølge som er "første" og hvilken som er "andre." I elektronikk er den andre bølgen typisk utgangen fra en forsterker eller annen enhet, og den første bølgen er innspillet. I matte kan den første bølgen være en original funksjon og den andre en påfølgende eller sekundær funksjon. For eksempel kan den første funksjonen være y = sin (x), og den andre funksjonen kan være y = cos (x). Bølgenes rekkefølge påvirker ikke den absolutte verdien av faseforskyvningen, men den bestemmer om skiftet er positivt eller negativt.
Sammenligning av bølgene
Når du sammenligner de to bølgene, ordner du dem slik at de leser fra venstre til høyre ved å bruke samme x-aksevinkel eller tidsenhet. For eksempel kan grafen for begge starte på 0 sekunder. Finn en topp på den andre bølgen, og finn den tilsvarende toppen på den første. Når du leter etter en tilsvarende topp, hold deg innenfor en hel syklus, ellers vil faseforskjellresultatet være feil. Legg merke til x-akseverdiene for begge toppene, og trekk dem deretter fra for å finne forskjellen. For eksempel, hvis den andre bølgen topper seg på 0,002 sekunder og de første toppene på 0,001 sekunder, er forskjellen 0,001 - 0,002 = -0,001 sekunder.
Beregne faseforskyvning
For å beregne faseforskyvningen trenger du bølgenes frekvens og periode. For eksempel kan en elektronisk oscillator produsere sinusbølger med en frekvens på 100 Hz. Å dele frekvensen i 1 gir perioden eller varigheten av hver syklus, så 1/100 gir en periode på 0,01 sekunder. Faseskiftlikningen er ps = 360 * td / p, hvor ps er faseforskyvningen i grader, td er tidsforskjellen mellom bølger og p er bølgeperioden. Fortsetter eksemplet 360 * -0,001 / 0.01 gir et faseskift på -36 grader. Fordi resultatet er et negativt tall, er faseforskyvningen også negativ; den andre bølgen henger etter den første med 36 grader. For 2 faser forskjell i radianer, bruk 2 * pi * td / p; i vårt eksempel vil dette være 6,28 * -,001 / .01 eller -.628 radianer.