Toshkent aloqa tehnologiyalari universiteti u. N. Karimova metrologiya va telekommunikatsiya tizimlarida o

7.3. Faza siljishini o’lchash
Faza siljishi φ deb bir xil chastotali ikkita garmonik signal U₁=U₁sin(ωt+φ₁) va U₂=U₂sin(ωt+φ₂) ning argu­mentlari ayirmasining, ya’ni boshlang’ich fazalar ayirmasi φ₁ – φ₂ ning moduliga aytiladi (7.15-rasm).

Faza siljishi o’zgarmas kattalik bo’lib, sanoq mo­mentiga bog’liq emas. Signallar bir xil fazalarda, bo’lgan momentlar, masalan, manfiy qiymatlardan musbat qiymat­larga nol orqali o’tishlarda bo’lgan momentlar orasidagi vaqt intervalini t orqali belgilaymiz. U holda faza ­siljishi, yoki
φ = 360∆T/T, (7.7)
bu yerda T – garmonik sig­nallar davri.
Faza siljishi elektr signali zanjirdan o’tayotga­nida sekinlashishi tufayli paydo bo’ladi. Tebranish kon­turi, filtrlar, fazaaylantirgichlar va boshqa to’rtqutb­liklar ki­rish va chiqish kuchlanishi orasida faza siljishi φ = ωt_sek ni kiritadi, bu yerda t_sek – sekinlashish davomiyligi, sekund o’lchamida. Odatdagi tipli kuchaytirish kaskadi π ga teng faza siljishini kiritadi.
Ko’pgina radiotexnika qurilmalari – barcha vazifali radiolokatsion, radionavigatsion, televizion, keng polo­sali kuchaytirgichlar boshqa parametrlari bilan bir qatorda, faza-chastota xarakteristikasi, ya’ni faza siljishi­ning chastotaga bog’liqligi bilan ham tavsiflanadi.
Faza modulyatsiyasi va manipulyatsiyasi telemetriya va aloqa apparaturasida keng qo’llaniladi; bu qurilmalardagi faza siljishini o’lchash sozlashda ham, ishlatish vaqtida ham hal qiluvchi ahamiyatga ega.
Agar bir xil chastotali kuchlanishlar nosinusoidal shakl­ga ega bo’lsa, u holda faza siljishi ularning birinchi garmonikalari orasida qaraladi; o’lchashda yuqori garmonikalar kuchlanishi past chastotalar filtrlari yordamida filtr­lab ajratiladi. Bunday kuchlanishlarni vaqt siljishini ∆T bilan tavsiflash mumkin.
Faza siljishini o’lchashda ostsillografik, kompensatsiya va diskret sanoq metodlari eng ko’p qo’llaniladi.
Ostsillografik metodni chiziqli, sinusoidal va doiraviy yoyish usullari bilan amalga oshirish mumkin. Birinchi ikki usul eng ko’p tarqalganligi sababli, ularni ko’rib chiqish bilan chegaralanamiz.
Chiziqli yoyish usuli ik­ki nurli yoki ikki kanalli ostsillograf tomonidan amal­ga oshirilib, uning vertikal og’dirish kanaliga  U₁= U₁sin(ωt + φ₁) kuchlanish, gorizontal og’dirish kanaliga esa U₂ = U₂sin(ωt + φ₂) kuchlanish be­ri­ladi. Ostsillografning yoyish generatori ulan­gan bo’ladi. Ikkala kuchlanish tenglashtirilganidan so’ng ostsillo­gramma 7.15-rasm­­da ko’rsatilgan ko’rinishga ega bo’ladi. Faza siljishini (7.7) formula bo’yicha T va ∆T  ga mos kesmalarning o’lchangan uzunliklari l va ∆l ni qo’yib hisoblanadi.
Sinusoidal yoyish usuli bir nurli ostsillograf bilan amalga oshiriladi. Vertikal og’dirish kanaliga U_y =U_ysin(ωt+φ) kuchlanish, gorizontal og’dirish kanaliga esa U_x = U_xsinωt kuchlanish beriladi; yoyish generatori uzib qo’yilgan. Ostsillograf ekranida ellips shaklidagi ostsillogramma (7.16-rasm) paydo bo’ladi, uning tenglamasi
(7.8)
ko’rinishga ega, bu yerda A va B – mos ravishda, vertikal va gorizontal bo’yicha maksimal og’ishlar, x = 0 deb olsak, vertikal kesma y₀ = Bsin φ ni, y = 0 deb olsak, gorizontal kesma x_o = Asinφ ni hosil qilamiz. Bu yerdan sinφ=±y_o/B=±x_o/A. O’lchashlar oldidan vertikal va gorizontal bo’yicha og’ishlarni tenglab olinsa, qulay bo’ladi: A = B, u holda y₀ = x₀. Faza siljishini hisoblash uchun ostsillogramma bo’yicha koordinata o’qlarida kesiladigan 2x₀ yoki 2y₀ kesmani ellipsga ichki chizilgan to’g’ri to’rtburchakning tomoni 2A yoki 2B ni o’lchab olinadi:
(7.9)
S inusoidal yoyish usuli faza siljishini bir qiymatli aniqlash imkonini bermaydi. Ellips o’qlari koordinata o’qlari bilan ustma-ust tushganida φ fazaviy siljish 90° yoki 270° ga teng bo’ladi. Agar ellipsning katta o’qi birinchi va uchinchi kvadrantlarda joylashgan bo’lsa, u holda faza siljishi 0° < φ < 90° yoki 270° < φ < 360°, agar ik­kinchi va to’rtinchi kvadrantlarda joylashgan bo’lsa, 90° < φ < 180° yoki 180° < φ < 270° bo’ladi. Bir qiymatli emaslikni bartaraf etish uchun qo’shimcha 90° li siljishni kiritish lozim va ostsillogramma ko’rinishining o’zgarishi bo’yicha haqiqiy faza siljishini oson aniqlash mumkin. Masalan, 30 yoki 330° ga teng φ ni hosil qilgan bo’laylik. Qo’shimcha +90° ni kiritaylik. Agar ostsillogramma o’sha kvadrantlar ichida qolsa, φ = 330°, agar ikkinchi va to’rtinchi kvandrantlarga ko’chsa, u holda φ = 30°.
Ostsillografik metodda hech qanday qo’shimcha asboblar talab etilmaydi va g’oyasi ham sodda. Biroq u bilvosita metod bo’lib, chiziqli o’lchashlarni hamda hisoblashlarni talab etadi, bu esa ancha katta xatoliklarga olib keladi. Umumiy xatolik ushbu tasodifiy xatoliklar: kesmalarning uzunliklarini o’lchash; nur izini masshtab to’ri bilan va ostsillograf ekranidagi yorug’ dog’ diametrining oxirgi qiymatini ustma-ust tushirish hamda muntazam xatoliklar: asbobiy va metodik xatoliklardan qo’shilib hosil bo’ladi. Metodik xatolik tadqiq qilinayotgan kuchlanishlarda garmonikalarning mavjudligi bilan bog’liqdir.
Kesmalarni o’lchash xatoligini nurni kichik yorqinlikda puxta fokuslash va masshtab to’ri ekranining ichki sirtiga chizilgan ENT li ostsillografdan foydalanib kamaytirish mumkin. Bitta kuchlanishning o’zini ostsillografning ikkala kirishiga berib, ostsillograf kanallarida faza siljishini oson topish mumkin. Faza siljishi yo’q bo’lganida ekranda to’g’ri chiziq paydo bo’ladi. Agar ellips paydo bo’lsa, u holda faza siljishi qiymatini (7.9) formula bo’yicha o’lchash va o’lchash natijasiga tegishli tuzatmani kiritish lozim. Agar tuzatmani aniq topishning iloji bo’lmasa, u holda xatolikni kompensatsiyalash usuli bilan yo’qotish mumkin. Buning uchun quyidagi ikki o’lchashni o’tkazish lozim:
birinchi o’lchash odatdagicha bajariladi, ikkinchi o’lchashni esa o’lchanayotgan kuchlanishlarni ostsillograflarni qarama-qarshi kirishlariga berib o’tkaziladi. Birinchi o’lchash natijasida φ₁ = φ + ∆φ ni hosil qilamiz, bu yerda ∆φ – ostsillograf kanallaridagi noma’lum faza siljishi. Ikkinchi o’lchash natijasida φ₂ = (360° – φ) + ∆φ ni olamiz. φ₂ – φ₁ = 360° – 2φ dan izlanayotgan faza siljishi
φ = 180° – [(φ₂ – φ₁)/2]
ni hosil qilamiz.
Ostsillografik indikatsiyalashli kompensatsion metod bir nurli ostsillograf, namunali φ_n va yordamchi φ_yo fazaaylantirgichlardan iborat o’lchash qurilmasi (7.17-rasm) orqali amalga oshiriladi.
Dastlab qurilmadagi xususiy faza siljishini bartaraf etiladi. Buning uchun kalit K ni yopiladi va U_t kuchlanishni ostsillog-rafning ikkala kirishiga beriladi. Namunali fazaaylantirgich shkalasining ko’rsatkichi nolga keltiriladi, yordamchi fazaaylantirgich esa ostsillograf ekranida to’g’ri chiziq hosil bo’lguniga qadar rostlanadi. Bunda yordamchi fazaaylantirgich tomonidan o’lchash qurilmasining xususiy faza siljishi kompensatsiyalanadi. Yaxshi kompensatsiyalash uchun ostsillograf ikkala kanalining kuchaytirilishi maksimum qilib o’rnatiladi. Bunda ostsillogramma ekran tashqarisiga chiqadi, biroq bu muhim emas. So’ngra kalit uziladi va U₁ kuchlanishni Y kanalga, U₂ kuchlanishni esa X kanalga beriladi, ekranda ellips yoki uning markaziy qismi ikki parallel chiziq ko’rinishida paydo bo’ladi. Fazaaylantirgichni rostlash bilan bu chiziqlarning bitta to’g’ri chiziq bo’lib qo’shilib ketishiga, ya’ni umumiy nol faza siljishiga erishiladi.
U₁ va U₂ kuchlanishlar orasidagi faza siljishining qiymati namunaviy fazaaylantirgich shkalasining ko’rsatishi bo’yicha quyidagicha aniqlanadi. Agar U₁ kuchlanish faza bo’yicha U₂ kuchlanishdan ilgari ketsa, u holda fazaaylantir­gich shkalasi ko’rsatishi faza siljishiga teng: φ = φ_n. Agar U₁ kuchlanish orqada qoladigan bo’lsa, u holda φ = 360° – φ_n.
O’lchash xatoligi asosan namunali fazaaylantirgich shkalasining darajalanishi xatoligi bo’yicha aniqlanadi.