Desfase en las señales

ACTIVIDAD V

El desfase entre dos ondas es la diferencia entre sus dos fases. Habitualmente, esta diferencia de fases, se mide en un mismo instante para las dos ondas, pero no siempre en un mismo lugar del espacio.

Se puede medir el desfase como:

• Un ángulo (en radianes o en grados o aún en giros).
• Un tiempo (en segundos o como un múltiplo o una fracción del período).
• Una distancia (en metros o como un múltiplo o una fracción de la longitud de onda).

La noción de desfase no se limita a las ondas sinusoidales. Se puede hablar de desfase de cualquier tipo de onda o fenómeno periódico. 

Para los fenómenos no periódicos, solo se puede hablar de avance o retardo.

Desfase en Multisim:

Para el siguiente video usamos dos fuentes de corriente alterna y haciendo uso del osciloscopio podemos observar el comportamiento de las dos señales. En cada una de las fuentes se puede ajustar el angulo de desfasamiento para observar en el osciloscopio como se desfasa la una señal con respecto a la otra. 

Se puede determinar el ángulo de desfasamiento con la siguiente fórmula:

La anterior fórmula nos determina el angulo de desfasamiento de una señal con respecto a la otra. Cuando simulamos en multisim las dos señales, podemos ver la figura de lissajous y determinar en ella el máximo corte que se presenta en el eje y y la máxima distancia que hace parte de la figura en el eje y; realizando el cociente entre estos dos valores y a determinando el arco-seno del valor obtenido nos da el angulo de desfase. Por ejemplo si le asignamos a la primera señal 12V, una frecuencia de 200 Hz y ángulo de desfase de 35° y a la segunda señal le dejamos un desfasamiento en 0 con 12V y 200 Hz. La figura de lissajous simétrica con respecto al origen, ajustamos la imagen a 5V por división y se puede observar un máximo corte en el eje y de aproximadamente 9.8 y la máxima distancia en y esta determinada por aproximadamente el valor de 17. Al obtener el arcoseno de 9.8/17 obtenemos 35.2026° es aproximadamente 35°. El valor no es exacto debido a que los valores de 9.8 y 17 son tomados aproximadamente de acuerdo a la visión que tenemos de la figura en el osciloscopio. Asi la primera señal esta desfasada 35° con respecto a la segunda.

Desfase en Proteus:

Para hacer una simulación del desfasamiento en Proteus utilizamos un pulso con una amplitud de 5, una frecuencia de 60 Hz y acondicionado a un ángulo de 45°, lo conectamos en serie con dos resistencias de 10kΩ y la fuente de corriente AC. Usando el osciloscopio, en este caso se pueden observar distintas figuras de lissajous, pero adecuando a una visible se pudo determinar un máximo corte en el eje y de aproximadamente 3.8 cuando estaba a 1 voltio por división y una máxima distancia en y de 5.3; asi calculando el arco-seno de 3.8/5.3 obtenemos aproximadamente 45.8 que es un valor esperado puesto que los valores que hemos expresado en el cálculo de la fórmula han sido bastante aproximados de la observación hecha.