Faseverschuiving is een klein verschil tussen twee golven; in wiskunde en elektronica is het een vertraging tussen twee golven met dezelfde periode of frequentie. Typisch wordt faseverschuiving uitgedrukt in termen van hoek, die kan worden gemeten in graden of radialen, en de hoek kan positief of negatief zijn. Een faseverschuiving van +90 graden is bijvoorbeeld een kwart van een volledige cyclus; in dit geval leidt de tweede golf de eerste met 90 graden. Je kunt de faseverschuiving berekenen met behulp van de frequentie van de golven en de tijdsvertraging tussen hen.

Sinusgolffunctie en fase-afslag

In wiskunde produceert de trigonometrische sinusfunctie een vloeiende golfvormige grafiek die cycli tussen een maximale en een minimale waarde, herhalend elke 360 ​​graden of 2 pi radialen. Bij nul graden heeft de functie een waarde nul. Bij 90 graden bereikt het zijn maximale positieve waarde. Op 180 graden buigt het terug naar nul. Bij 270 graden is de functie op zijn maximale negatieve waarde en bij 360 komt deze terug naar nul, waarmee een volledige cyclus wordt voltooid. Hoeken groter dan 360 herhalen gewoon de vorige cyclus. Een sinusgolf met een faseverschuiving begint en eindigt op een andere waarde dan nul, hoewel het in elk ander opzicht op een "standaard" sinusgolf lijkt.

De golforde kiezen

Faseverschuiving berekenen omvat het vergelijken van twee golven, en een deel van die vergelijking is kiezen welke golf "eerste" is en welke "tweede" is. In de elektronica is de tweede golf meestal de uitvoer van een versterker of een ander apparaat, en de eerste golf is de invoer. In wiskunde kan de eerste golf een originele functie zijn en de tweede een volgende of secundaire functie. De eerste functie kan bijvoorbeeld y = sin (x) zijn en de tweede functie kan y = cos (x) zijn. De volgorde van de golven heeft geen invloed op de absolute waarde van de faseverschuiving, maar deze bepaalt wel of de verschuiving positief of negatief is.

Vergelijking van de golven

Vergelijk bij het vergelijken van de twee golven zodanig dat ze van links naar rechts gelezen worden met behulp van dezelfde x-as hoek of tijdseenheden. De grafiek voor beide kan bijvoorbeeld beginnen bij 0 seconden. Zoek een piek op de tweede golf en zoek de overeenkomstige piek op de eerste. Bij het zoeken naar een overeenkomstige piek, blijf binnen een volledige cyclus, anders zal het resultaat van de faseverschil onjuist zijn. Noteer de x-aswaarden voor beide pieken en trek ze vervolgens af om het verschil te vinden. Als de tweede golf bijvoorbeeld piekt op 0.002 seconden en de eerste piek bij 0.001 seconden, dan is het verschil 0.001 - 0.002 = -0.001 seconden.

Berekenen van faseverschuiving

De fase berekenen shift, je hebt de frequentie en periode van de golven nodig. Een elektronische oscillator kan bijvoorbeeld sinusgolven produceren met een frequentie van 100 Hz. Het verdelen van de frequentie in 1 geeft de periode, of de duur van elke cyclus, dus 1/100 geeft een periode van 0,01 seconden. De faseverschuivingsvergelijking is ps = 360 * td /p, waarbij ps de faseverschuiving in graden is, td het tijdverschil tussen golven is en p de golfperiode is. In navolging van het voorbeeld geeft 360 * -0.001 /0.01 een faseverschuiving van -36 graden. Omdat het resultaat een negatief getal is, is de faseverschuiving ook negatief; de tweede golf blijft 36 graden achter op de eerste. Gebruik voor een faseverschil in radialen 2 * pi * td /p; in ons voorbeeld zou dit 6,28 * -.001 /.01 of -628 radialen zijn.