Lo sfasamento è una piccola differenza tra due onde; in matematica ed elettronica, è un ritardo tra due onde che hanno lo stesso periodo o frequenza. Tipicamente, lo sfasamento è espresso in termini di angolo, che può essere misurato in gradi o radianti, e l'angolo può essere positivo o negativo. Ad esempio, uno spostamento di fase di +90 gradi corrisponde a un quarto di un ciclo completo; in questo caso, la seconda onda porta il primo di 90 gradi. È possibile calcolare lo sfasamento utilizzando la frequenza delle onde e il ritardo temporale tra di esse.

Funzione sinusoidale e fase

In matematica, la funzione sinusoidale trigonometrica produce un grafico a forma d'onda regolare che passa da un valore massimo a un valore minimo, ripetendo ogni 360 gradi o 2 radianti. A zero gradi, la funzione ha un valore pari a zero. A 90 gradi, raggiunge il suo massimo valore positivo. A 180 gradi, si curva indietro verso lo zero. A 270 gradi, la funzione è al suo massimo valore negativo, e a 360, ritorna a zero, completando un ciclo completo. Angoli superiori a 360 ripetono semplicemente il ciclo precedente. Un'onda sinusoidale con uno sfasamento inizia e termina con un valore diverso da zero, sebbene assomigli a un'onda sinusoidale "standard" in ogni altro aspetto.

Scelta dell'Ordine delle Onde

Calcolo dello sfasamento comporta il confronto di due onde e parte di quel confronto è scegliere quale onda è "prima" e che è "seconda". In elettronica, la seconda onda è tipicamente l'uscita di un amplificatore o di un altro dispositivo e la prima è l'input. In matematica, la prima onda può essere una funzione originale e la seconda una funzione successiva o secondaria. Ad esempio, la prima funzione potrebbe essere y = sin (x), e la seconda funzione potrebbe essere y = cos (x). L'ordine delle onde non influisce sul valore assoluto dello sfasamento, ma determina se lo spostamento è positivo o negativo.

Confronto tra le onde

Quando si confrontano le due onde, organizzare sono tali da leggere da sinistra a destra usando lo stesso angolo dell'asse x o unità di tempo. Ad esempio, il grafico per entrambi può iniziare a 0 secondi. Trova un picco sulla seconda ondata e trova il picco corrispondente sul primo. Quando si cerca un picco corrispondente, rimanere entro un ciclo completo, altrimenti il ​​risultato della differenza di fase sarà errato. Annotare i valori dell'asse x per entrambi i picchi, quindi sottrarli per trovare la differenza. Ad esempio, se la seconda ondata raggiunge un picco di 0,002 secondi e i primi picchi a 0,001 secondi, la differenza è 0,001 - 0,002 = -0,001 secondi.

Calcolo dello spostamento di fase

Per calcolare la fase shift, hai bisogno della frequenza e del periodo delle onde. Ad esempio, un oscillatore elettronico può produrre onde sinusoidali ad una frequenza di 100 Hz. Dividere la frequenza in 1 indica il periodo o la durata di ciascun ciclo, quindi 1/100 fornisce un periodo di 0,01 secondi. L'equazione di sfasamento è ps = 360 * td /p, dove ps è lo sfasamento in gradi, td è la differenza di tempo tra le onde p è il periodo d'onda. Continuando con l'esempio, 360 * -0,001 /0,01 dà uno sfasamento di -36 gradi. Poiché il risultato è un numero negativo, anche lo sfasamento è negativo; la seconda ondata è in ritardo rispetto al primo di 36 gradi. Per una differenza di fase in radianti, usare 2 * pi * td /p; nel nostro esempio, questo sarebbe 6,28 * -001 /.01 o -628 radianti.