ГЛАВА СЕДЬМАЯ. ИЗМЕРЕНИЕ ФАЗОВОГО СДВИГА

7-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Фазовым сдвигом называется модуль разности аргументов двух гармонических сигналов одинаковой частоты т.е. разности начальных фаз (рис. 7-1, а):

Фазовый сдвиг является постоянной величиной и не зависит от момента отсчета.

Рис. 7-1. Графики сигналов: а — гармонических а фазовым сдвигом; б - несинусоидальных с временным интервалом

Обозначим через интервал времени между моментами, когда сигналы находятся в одинаковых фазах, например при переходах через нуль от отрицательных к положительным значениям. Тогда фазовый сдвиг или

где период гармонических сигналов.

Фазовый сдвиг появляется, когда электрический сигнал проходит через цепь, в которой он задерживается. Колебательные контуры, фильтры, фазовращатели и другие четырехполюсники вносят фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями где длительность задержки в секундах. Усилительный каскад обычного типа вносит фазовый сдвиг, равный Многие радиотехнические устройства: радиолокационные, радионавигационные, телевизионные, широкополосные усилители всех назначений, фильтры — характеризуются наряду с другими параметрами фазочастотной характеристикой зависимостью фазового сдвига от частоты. Фазовая модуляция и манипуляция широко применяются в аппаратуре телеметрии и связи; измерение фазового сдвига в этих устройствах является определяющим как при настройке, так и в эксплуатации.

Если напряжения с одинаковыми частотами имеют несинусоидальную форму, то фазовый сдвиг рассматривается между их первыми гармониками; при измерении напряжение высших гармоник отфильтровывается с помощью фильтров нижних частот. Можно такие напряжения характеризовать временным интервалом (рис. 7-1, б).

Для измерения фазового сдвига применяют следующие методы: осциллографический, компенсационный, преобразования фазового сдвига в импульсы тока и метод дискретного счета. Все эти методы будут рассмотрены ниже. Сначала ознакомимся с фазовращателями.