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我就是搞不明白频率和相位有什么关系,那位大虾解释一下。

作者:jqlilee 栏目:技术交流
我就是搞不明白频率和相位有什么关系,那位大虾解释一下。
多谢。

2楼: >>参与讨论
computer00
频率就是振荡的快慢,相位就是出现的迟早
建议学习三角函数以及简谐震动,里面有讲频率跟相位。

* - 本贴最后修改时间:2005-11-30 11:10:15 修改者:computer00

3楼: >>参与讨论
jqlilee
这些都学过,可是还是不明白。
两个正弦波如果频率不同是不是相位一定不同?我觉得如果要比较两个波形的相位,前提应该是两个波的频率要相同才行,但又不对,因为鉴相器的两个输入频率是不同的。所以我现在很糊涂。

4楼: >>参与讨论
yuands
如果频率不同的话,相位差时刻都是变化的。


锁相环稳定后,鉴相器两个输入频率是相同的,相位差保持恒定。

5楼: >>参与讨论
gofordo
以正弦函数为例
F(t) = sin(2πft + α):f就是频率;2πft + α 就是相位;α是t = 0时的相位,即初相位。

6楼: >>参与讨论
李冬发
频率不同就无从谈相差了
 
7楼: >>参与讨论
lai832
支持楼上的...
 
8楼: >>参与讨论
ferry
re
频率和相位是周期园函数的两个独立参数,想像一下两个人围着一个圆形场地跑步,离起跑点的圆弧距离是运动位置与起跑点所夹圆心角的函数,这个夹角就是相位,而一定时间所跑圈数是频率,如果两人速度相同(即频率相同),则两人之间的距离是始终不变的,也就是相位差是一定的,这个相位差大小取决于后跑者比先跑者延后起跑的时间。如果两人速度不一样,则之间距离(相位差)不断变化。所以频率不同,相位差不固定。鉴相器不管频率只比较相位,只要相位变化,就给信号给控制器对频率加以控制,使其二者频率一致。

9楼: >>参与讨论
赤铸
gofordo的解释是最准确的
“F(t) = sin(2πft + α):f就是频率;2πft + α 就是相位;α是t = 0时的相位,即初相位。”
就是这么简单。

首先,我们通常说的“相位”这个词其实有两个含义:
一、特指周期信号的初相位
二、一般意义上的相位,即“瞬时相位”

频率和相位,一开始都是周期信号的属性,频率是单位时间内的周期数,初相位指周期信号相对所选时间原点的位置,瞬时相位则是指周期信号在任一时刻“走到了一个周期中的哪一步”。
对上面的公式,如果从数学角度理解:

频率就是相位的微分 (相位的“行进速度”)
或者
相位是频率的积分

这种关系,从数学上推广一步,即使f是变量也成立,再回到物理世界,就发现,不必强求“严格的”周期信号,频率和相位都可以是瞬时值。
频率不同,“初相位”之差是没有意义的,但“瞬时相位”之差仍然存在,不就是两个 2πft + α 之差么?

所谓鉴相器的“相”,指的是就是这种瞬时相位,所以自然不必局限于周期信号,当然也不必局限于“同频”信号,否则“鉴相器”就是个错误的词了。鉴相器的功能,理论上把这种瞬时相位差变换成电压值(当然实际电路总需要经过一段时间才能得出结果,不可能完全“瞬时”)

锁相环的工作原理,表面看是用鉴相器的输出控制VCO的频率,但实际是通过瞬时频率的积分达到相位控制,最终使反馈到鉴相器的瞬时相位与输入的瞬时相位之差趋于零。


* - 本贴最后修改时间:2005-12-3 16:48:15 修改者:赤铸

10楼: >>参与讨论
赤铸
建议lz认真读一些国外早期的锁相环原理的文献
现在许多教科书都会“顺带”提到锁相环的原理,往往都是互相copy,都是一些科普讲座级别的解释,这样是不行的。如果要学好锁相环,就必须建立最“正统”的概念

11楼: >>参与讨论
赤铸
刚看到ferry的解释,很形象:)
 
12楼: >>参与讨论
457878
想起电压和电流是什么关系?/??
 
13楼: >>参与讨论
457878
电压和电流??水位和流量??
 
14楼: >>参与讨论
457878
楼上的继续呀,真正的问题在这儿呢。
初中时物理老师这样讲欧姆定律:
*****************************
电压:水压     
电流:水流速度
电阻:管道阻力
*****************************
很形象,但高中多了个相位,就不好理解了。

电流电压同相:   ok水压大,流速就快
电压超前电流:   ?
电流超前电压:   ?


15楼: >>参与讨论
zmlab.com
高中的时候...
水压大小是周期变化的,而且会反过来。水流是来回流的。在有些地方,水压最大的时候水流不是最大,水流最大的时候水压不是最大...

16楼: >>参与讨论
awey
更正
电流:水流速度 =》电流:水的流量 ^_^


17楼: >>参与讨论
赤铸
本质上一回事
速度*截面积 = 流量(体积流量) ^_^


18楼: >>参与讨论
awey
非也!非也!
小溪和大江,流速可一样,流量可就大大的“不同” ^_^

19楼: >>参与讨论
赤铸
所以要乘以截面积啊
当然我假设的是同一个管道,截面积一定:)

20楼: >>参与讨论
javie
可以好好学一下数学,呵呵
 
21楼: >>参与讨论
457878
更正awey :
awey 说:
电流:水流速度 =》电流:水的流量
457878说:
电流:水流速度 《=电流:水的流量 ^_^

zmlab.com 说的好像有点道理,但感觉还是模模糊糊的...







22楼: >>参与讨论
457878
哈哈,awey把IC921的印钞机弄来了。
告诉他给你打官司。

23楼: >>参与讨论
zxlconsen
偶来说说
频率是单位时间内重复的次数,相位表征当前时刻信号的角度

24楼: >>参与讨论
JQLILEE
to赤铸:
周期信号的相位我还能理解,可是非周期信号的相位就难理解了,就拿ferry老兄的跑步来说,沿着园跑(周期信号)则相位是现在位置和起点的夹角,那如果沿着一条不规则的路跑(非周期信号)那怎么算相位啊,原点都没有,那有夹角?
另外我觉得相位说成是角速度的积分更贴切一点,虽然好象没什么区别。

25楼: >>参与讨论
JQLILEE
非周期信号是不是没有角速度呢?大家原谅啊,我数学很烂的。
 
26楼: >>参与讨论
赤铸
JQLILEE:所以要强调“瞬时相位”
只考虑相位,非周期信号不是“非圆”,而是在圆上“非匀速跑”
你说的“角速度”不就是ω么?ω不正是频率么?

必须允许非周期信号有“相位”,理论上严格的“周期信号”就是满足
f(t)=f(t+T)
的函数,这样的信号现实中根本不存在。
现实中所谓的“周期信号”几乎都是时域加窗的(有始有终),而且往往是调频、调幅、调相的,但这些信号都可以用相似的公式描述
f(t)=A·cos(ωt+φ)
只不过A,ω都可以是变量,甚至是随机变量,这时ωt+φ不再是“匀速跑”


27楼: >>参与讨论
jqlilee
多谢大家这么热心。
 

* - 本贴最后修改时间:2005-12-4 19:00:34 修改者:jqlilee

28楼: >>参与讨论
zmlab.com
凑点热闹
其实相位就是周期运动的物体在其运动周期中的位置,“月相”听说过吧,就是月亮在其运行周期中的位置。相位不一定要与角度相联系,古人讲月相大概不会想到角度吧,相位之所以与角度联系起来是因为人们想将周期运动用数学表示,是人们将一个周期与360度对应,这样就可以用数学描述周期运动了。相位说到底是一个“位置”的概念,只不过对于周期运动我们通常把位置称为相位,了解这一点对非周期运动讲“相位”也就不难接受了,它不过是将通常的狭义的相位概念推广,实际上是讲“位置”,相位差也就是位置差。

频率实质就是速度,当我们将周期运动的周期与圆周相联系之后,频率也就与角频率、角速度相联系,它们是一个东西。可以观察一下频率、角频率和角速度的量纲,它们量纲的分母都是时间,而分子依度量对象的不同而不同,但都是表示某个量变化的快慢。明白这一点,频率与相位的关系就好理解了,不过是类似于速度与距离的关系。

我提倡在学习的朋友要学会分清数学和数学所描述的对象(搞纯数学的除外),否则很容易被数学搞晕乎乎的。我们的教科书经常就是作了一些假设后就开始数学推导,公式代来代去,得到结果后就讲一通性质,对于假设和关键的推导步骤所代表的物理含义往往不交待,其结果是学习者只看到一堆推导,并不明白其中的之所以然。其实数学是一种语言,对于语言明白它真正说的是什么是最重要的,如果不明白就谈不上理解了。


29楼: >>参与讨论
赤铸
一个比一个精彩,呵呵
 
30楼: >>参与讨论
sharks
水的比喻:
   发洪水啦
   频率就是周期性的洪峰。
   相位(差)就是洪峰到达的时间(差)

31楼: >>参与讨论
jqlilee
我们的教科书就是烂,我最怕那种一堆推导公式的书。
 
32楼: >>参与讨论
t14495716
学习
 
33楼: >>参与讨论
虫虫的影子
频率是快慢,相位是同不同步
就是这个了

34楼: >>参与讨论
12分
呵呵。频率反映快慢,相位反映地点。
 
35楼: >>参与讨论
fu01

讲得一个比一个精彩啊,,,

好像有点理解了,

参与讨论
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