Fase (bølger) (Norsk)

Generelle definitionEdit

I klokke-analogien, hvert signal er representert med en hånd (eller pekeren) til samme klokke, både snu på konstant, men muligens forskjellige hastigheter. Faseforskjellen er så vinkelen mellom to hender, målt med klokken.,

faseforskjellen er spesielt viktig når to signaler er lagt sammen av en fysisk prosess, for eksempel to periodiske lydbølgene som sendes ut fra to kilder og spilt inn sammen med en mikrofon. Dette er vanligvis tilfellet i lineære systemer, når blandingen gjelder.

For argumenter t {\displaystyle t} når fase forskjellen er null, de to signalene vil ha samme fortegn og vil være gjensidig forsterkende. Man sier at konstruktiv interferens forekommer., På argumenter t {\displaystyle t} når fasene er ulike, verdien av summen avhenger av bølgeformen.

For sinusoidsEdit

For sinusformet signal, når faseforskjellen φ ( t t ) {\displaystyle \varphi (t)} er 180° ( π {\displaystyle \pi } radianer), en sier at fasene er motsatt, og at signalene er i antiphase. Deretter signalene har motsatt fortegn, og destruktiv interferens oppstår.

Hvis frekvenser er forskjellige, faseforskjellen φ ( t t ) {\displaystyle \varphi (t)} øker lineært med argumentet t {\displaystyle t} ., Den periodiske endringer fra armering og motstand føre til et fenomen som kalles å slå.

For forskjøvet signalsEdit

I dette tilfellet, phase shift er rett og slett argumentet skift τ {\displaystyle \tau } , uttrykt som en brøk av den vanlige perioden T {\displaystyle T} (i form av modulus drift) av de to signalene og deretter skalert til en full tur:

φ = 2 π ] {\displaystyle \varphi =2\pi \left\!\!\høyre]} .

Derfor, når to periodiske signaler har samme frekvens, de er alltid i fase, eller alltid ut av fase., Fysisk, dette er en situasjon som ofte oppstår, for mange grunner. For eksempel, de to signalene kan være en periodisk soundwave tas opp med to mikrofoner på ulike steder. Eller, omvendt, de kan være periodiske soundwaves opprettet av to separate høyttalere fra samme elektriske signal, og registreres av en mikrofon. De kan være et radio signal som når den mottar antenne i en rett linje, og en kopi av det som ble reflektert av en stor bygning i nærheten.

Et velkjent eksempel på fase forskjellen er lengden av skygger sett på forskjellige steder på Jorden., En første tilnærming, hvis F ( t t ) {\displaystyle F(t)} er lengden sett ved tid t {\displaystyle t} på ett sted, og G {\displaystyle G} er lengden sett på samme tid på en lengdegrad 30° vest av det punktet, da faseforskjellen mellom de to signalene vil være 30° (forutsatt at, i hvert signal, hver periode starter når skyggen er kortest).

For sinusoidene med samme frequencyEdit

For sinusformet signaler (og et par andre bølgeformer, som square eller symmetrisk trekantet), en fase skift på 180° tilsvarer en fase skift av 0° med negasjonen av amplituden., Når to signaler med disse bølgeformer, samme periode, og motsatt faser er lagt sammen, summen F + G {\displaystyle F+G} enten er identisk null, eller er en sinusformet signal med samme periode og fase, der amplituden er forskjellen på den opprinnelige amplituder.

C = A 2 + B 2 {\displaystyle C={\sqrt {A^{2}+B^{2}}}\quad \quad {}} og synd ⁡ ( φ ) = B / C {\displaystyle {}\quad \quad \sin(\varphi )=B/C} .,

En eksemplet fra den virkelige verden av en sonic fase forskjellen oppstår i trille av en indiansk fløyte. Amplituden av ulike harmoniske komponenter av samme lang holdt oppmerksom på fløyte komme inn dominans på forskjellige steder i fase syklus. Faseforskjellen mellom de ulike harmoniske kan observeres på en spectrogram av lyden av en warbling fløyte.,

Fase comparisonEdit

Fase sammenligningen er en sammenligning av fase to bølgeformer, vanligvis av den samme nominelle frekvens. I tid og frekvens, formålet med en fase sammenligningen er generelt å bestemme frekvens, offset (forskjellen mellom signal sykluser) med hensyn til en referanse.

En fase sammenligningen kan gjøres ved å koble to signaler til en to-kanals oscilloskop. Den oscilloskop vil vise to sinus-signaler, som vist i grafikken til høyre., I den tilstøtende bilde, topp-sinus signal er testen frekvens, og bunnen sinus signal representerer et signal fra referanse.

Hvis de to frekvensene var akkurat den samme, deres fase forhold ikke ville endre og begge synes å være i ro på oscilloskop-skjerm. Siden de to frekvensene er ikke nøyaktig det samme, referanse ser ut til å være i ro og test signalet beveger seg. Ved å måle frekvensen av bevegelse av test signal forskyvningen mellom frekvenser kan bestemmes.