fasedraaiing -180 graden of ook 180 graden

Kun je de eerste stelling bewijzen? wat gebeurd er als je hier een andere fasedraaing invult?

om te beginnen: wat is de H(s) van een teruggekoppeld systeem? waar liggen de polen en nulpunten dan?

waar moeten ze liggen om een oscillatie te krijgen?

Zelfs zonder polen en nulpunten kan iedere liefhebber je wel zeggen of het systeem met zoveel tegenkoppeling gaat oscilleren.

Probeer het gewoon eens te beredeneren: er komt signaal in, dat wordt maal 1 versterkt, en in tegenfase, weer bij de ingang opgeteld. Hoeveel is er dan nog over?

op bachelor (zonder T) hoor je dit te weten....

Wat zeggen de criteria van Barkhausen ?

Dit is weer een voorbeeld van een TS die een kramp krijgt als hij gevraagd wordt na te denken.

Ach, wees blij dat je er niet teveel tijd ingestoken hebt.

Ja, het kan je zomaar overkomen.

Wat is eigenlijk het verschil tussen 180 of -180 graden faseverdraaing?

niks

http://nl.wikipedia.org/wiki/Goniometrische_cirkel

[Bericht gewijzigd door robint91 op dinsdag 22 juni 2010 18:55:45 (87%)]

Nou ja, als je het letterlijk neemt is er natuurlijk wel verschil: in het ene geval komt het signaal later, in het andere vroeger aan de uitgang.

In werkelijkheid wordt er ook meestal niets in fase verschoven, maar wordt het signaal op de kop gezet.

Dat is niet hetzelfde! Stel je maar eens een signaal voor met scherpe bovenkant en bolle onderkant.
Bij 180 graden faseverschuiving gaat de scherpe bovenkant een halve periode achteruit (of vooruit).

Maar wat meestal bedoeld wordt, is dat de scherpe kant nu onder zit, maar nog op dezelfde plaats in de tijd; en de bolle kant boven.

_{e: Eigenlijk klopt dat hele 180 graden verhaal in de tegenkoppeling alleen dáárom al niet, omdat dat dan blijkbaar voor iedere frequentie geldt. Dat is een interessante schakeling, die voor iédere frequentie zijn eigen 180 graden faseverschuiving kan geven. (ja ja, twee Hilberts achter elkaar, ik weet het - maar die zaten er echt nooit in hoor.)}

@robint: dat begrijp ik wel, vandaar mij verbaasde vraag.

@FET: er is dus een verschil tussen een werkelijke faseverschuiving van 180° en wat men ermee bedoeld. Dat maakt het weer wat helderder.
Het letterlijke verschil van eerder/later had ik wel voor ogen maar dat maakt in de praktijk meestal niets uit (denk ik)

Op 22 juni 2010 20:02:17 schreef Frederick E. Terman:
In werkelijkheid wordt er ook meestal niets in fase verschoven, maar wordt het signaal op de kop gezet.
[/sub]

Is dit niet heel erg afhankelijk van het toepassingsgebied?

In de ruim 10 jaar dat ik bezig ben met regelsystemen (motion control + biofysica) werden signaalcomponenten werkelijk in de tijd verschoven en was dit ook direct te herleiden naar de fysische en mechanische processen die hieraan ten grondslag lagen.

PS. Trouwens wel complimenten voor de heldere uitleg en illustraties!

Op 22 juni 2010 18:21:36 schreef GJ_:
Wat is eigenlijk het verschil tussen 180 of -180 graden faseverdraaing?

niks

Tijd is het verschil, nl één cyclus.

Op 17 juni 2010 09:47:12 schreef mollie:
Een systeem zal oscilleren met een constante amplitude als de
versterking van het proces G(s) in serie met de terugkoppeling H(s)
exact gelijk aan 1 is en een fasedraaiing heeft van -180 graden.

fout !

De versterking moet -1 zijn én een faseverschuiving van 180°.

In werkelijkheid wordt er ook meestal niets in fase verschoven, maar wordt het signaal op de kop gezet.

Zo is het maar net.
In feite ontstaat er bij bvb. een GES een lijnspiegeling van het signaal met het tijdsdomein als spiegelende as en géén fasedraaiïng. In een schoolvoorbeeld GES zitten nl. geen frequentie-afhankelijke onderdelen.

Op 23 juni 2010 11:18:06 schreef Wim P.:
fout !

De versterking moet -1 zijn én een faseverschuiving van 180°.

Dat ligt aan je terugkoppeling. Als je een negatief terugkoppel punt hebt moet de versterking wel degelijk 1 zijn met een fasedraaiing van 180°. Door het negatief terugkoppel punt wordt de fase van 180° terug opgehoffen (bij een sinus!!) en voed je dus in fase met het het ingangssignaal.

Overigens, versterking -1 is hetzelfde als versterking 1 met fase +/- 180°. Als je in het Laplace domein kijkt naar de versterking dan neem je de absolute waarde en de hoek van het signaal, dus je kan nooit -1 uitkomen. Dus versterking 1 en fase/hoek +/- 180°.

[Bericht gewijzigd door High-Voltage op woensdag 23 juni 2010 11:31:38 (15%)]

Op 23 juni 2010 11:29:36 schreef High-Voltage:
[...]Dat ligt aan je terugkoppeling. Als je een negatief terugkoppel punt hebt moet de versterking wel degelijk 1 zijn...

Een versterking van -1 IMPLICEERT of is per definitie een negatieve terugkoppeling.
Een negatief terugkoppelpunt met transfertfunctie één is een contradictio in terminis.

Op 23 juni 2010 12:06:01 schreef Wim P.:
Een versterking van -1 IMPLICEERT of is per definitie een negatieve terugkoppeling.

Euhm... Maar als je zegt dat je een versterking van -1 hebt én een faseverschuiving van +/- 180°, dan heb je terug een positieve terugkoppeling (hetgeen ook nodig is voor je oscillator).

De meeste regelkringen hebben in het sommatiepunt een negatief teken voor de terugkoppelketen. Dus die extra negativiteit hoef je niet explciet te vermelden. Dat doe jij hier wel, maar dan ga je er van uit dat je sommatiepunt een positief teken heeft.

Hoe dan ook, het lijkt me hier meer over een definitiekwestie te gaan. Moet je het teken van het sommatiepunt al dan niet rekenen bij de terugkoppeling?

Euhm... Maar als je zegt dat je een versterking van -1 hebt én een faseverschuiving van +/- 180°, dan heb je terug een positieve terugkoppeling (hetgeen ook nodig is voor je oscillator).

Vandaar dat ik ook in mijn post vermeld dat beide nodig zijn: én -1 én 180°.
Anders zou je een phase-shiftoscillator kunnen bouwen met een emittervolger (kan dus niet).

Moet je het teken van het sommatiepunt al dan niet rekenen bij de terugkoppeling?

Natuurlijk moet je dat, het teken bepaalt of je meekoppeling of tegenkoppeling hebt.

Op 23 juni 2010 12:17:33 schreef Wim P.:
Vandaar dat ik ook in mij post vermeld dat beide nodig zijn: én -1 én 180°.
Anders zou je een phase-shiftoscillator kunnen bouwen met een emittervolger (kan dus niet).

Wat ik bedoel is: Ofwel zeg je dat je een terugkoppeling hebt met versterking -1, maar hou je in het achterhoofd, dat je sommatiepunt een negatief teken heeft. Ofwel zeg je dat de terugkoppeling 1 is, en dan heb je het teken van je sommatiepunt mee in je terugkoppeling zitten.
Mijn ervaring (die weliswaar zeer beperkt is) leert mij dat vooral het eerste gebruikt wordt. Mogelijk dat jij hier andere ervaringen mee hebt.

Dit is uiteraard een kwestie van definitie/afspraak. Ik ga er dan ook verder niet op in

Op 23 juni 2010 11:02:07 schreef AFR:
[...]
Is dit niet heel erg afhankelijk van het toepassingsgebied?

De originele vraag ging over een oscillator.
Voor de oscillator geldt, als hij eenmaal stabiel aan het oscilleren is, dat de rondgaande versterking één is, zonder resterende faseverschuiving. De frequentie zal zich vanzelf zo blijven instellen dat daaraan voldaan wordt. ¹)

Heb je nu toevallig een stukje circuit (de transistor bijvoorbeeld) waarvan de versterking negatief is, zodat het signaal op de kop wordt gezet; wel, dan moet in een ander stukje circuit het signaal nogmaals op de kop worden gezet.
Dat kan letterlijk, door de 'andere kant' van een afgestemde kring, of transformator, met aftakking te gebruiken. Dan maak je dus geen gebruik van welke 'verschuiving' dan ook.

Het kan inderdaad ook met echte faseverschuiving; in bijvoorbeeld de dippy-oscillator: dat ding met 3 RC netwerkjes achter elkaar.
Aan die oscillator had ik in mijn eerdere post nog niet gedacht.

Maar die op de kop zetterij, dan wel faseverschuiving, is dus niet essentieel voor het idee oscillator. Als je versterker het signaal niet op de kop zet, is het ook niet nodig verder iets aan polariteit dan wel fase te doen.

¹) Een LC oscillator werkt normaal gesproken op de (fase)resonantie van de kring (de eigenlijke LC, plus aanhangende parasitaire capaciteiten en inducties van aanhangende bedrading meegerekend).
Als er nu in de transistor een aanzienlijke faseverschuiving optreedt, bijvoorbeeld doordat je een LF transistor voor een HF oscillator gebruikt, dan verschuift de oscillatie naar een andere frequentie. De opgewekte frequentie is dan niet meer die, waarbij de kring in faseresonantie is, maar die waarbij de kring er net zoveel graden 'de andere kant op' naast staat.
Dat is een minder stabiele toestand, omdat je nu niet meer op de (amplitude) top van de afstemming zit, maar ergens op de flank.

Voor een stabiele LC oscillator wil je dus zo min mogelijk fasedraaiing in de componenten voor de beste frequentiestabiliteit.

Op 23 juni 2010 15:07:42 schreef Frederick E. Terman:
[...]De originele vraag ging over een oscillator.
Voor de oscillator geldt, als hij eenmaal stabiel aan het oscilleren is, dat de rondgaande versterking één is, zonder resterende faseverschuiving. De frequentie zal zich vanzelf zo blijven instellen dat daaraan voldaan wordt. ¹)

Je hebt gelijk dat hier waarschijnlijk een oscillator uit de traditionele electrotechniek wordt gebruikt. Omdat de TS een algemene vraag leek te stellen over oscillatoren en processen, leek het me wel aardig om deze kanttekening te maken. Electro-theorie kan na een studie immers in veel andere toepassingsgebieden worden misbruikt.

_{Zelf heb ik mijn electro regeltechniek de laatste jaren vooral toegepast op processen uit de neurologie. Bij dit soort processen wordt ook gesproken over oscillatoren en zie je dat door allerlei electro-chemische processen dezelfde stabiele situatie ontstaat: versterkingsfactor 1 en op macroscopisch niveau geen zichtbare faseverschuiving. Wanneer je bij dit soort processen echter kijkt naar de neuronen die voor de terugkoppeling zorgen zie je dat de neuronen die nu een signaal geven precies één periode eerder zijn "aangeslagen". Er zit als het ware een verschil tussen wat je lijkt te zien (geen vertraging) en wat hieraan ten grondslag ligt (precies één periode vertraging). Hoe dit op electron-niveau in bijvoorbeeld een meer traditionele "electro oscillator" zit... poeh dat is alweer een tijdje geleden.}

Het kan inderdaad ook met echte faseverschuiving; in bijvoorbeeld de dippy-oscillator: dat ding met 3 RC netwerkjes achter elkaar.

Een phase-shift oscillator dus.

Op 22 juni 2010 20:02:17 schreef Frederick E. Terman:
Nou ja, als je het letterlijk neemt is er natuurlijk wel verschil: in het ene geval komt het signaal later, in het andere vroeger aan de uitgang.

tot hier ga ik akkoord.

In werkelijkheid wordt er ook meestal niets in fase verschoven, maar wordt het signaal op de kop gezet.

Whoa ! Hold your horses boy ! dat is GEEN faseverschuiving !!
wat jij doet is het signaal inverteren.