Detektor ničelnega prehoda ali ZCD je ena vrsta primerjalnika napetosti, ki se uporablja za zaznavanje prehoda sinusne valove iz pozitivnega in negativnega, ki sovpada, ko i / p prečka stanje ničelne napetosti. V tem članku razpravljamo o prečkanju ničle vezje detektorja z dvema različnima vezjema, načeli dela, teorijo in aplikacijami. Aplikacije Zero Crossing Detector so merilnik faze in generator časovnih markerjev.
Vezje detektorja brez prečenja
Detektor ničelnega prehoda je primerjalnik napetosti, ki spremeni o / p med + Vsat & –Vsat, ko i / p prečka ničelno referenčno napetost. Z enostavnimi besedami je primerjalnik osnovno operacijski ojačevalnik uporablja za primerjavo dveh napetosti hkrati in spreminja o / p glede na primerjavo. Na enak način lahko rečemo, da je ZCD primerjalnik.
Vezje detektorja brez prečenja
Vezje detektorja ničelnega prehoda se uporablja za izdelavo faznega stikala o / p, kadar i / p prečka referenčni i / p in je povezan s priključkom GND. O / p primerjalnika lahko poganja različne izhode, kot so LED indikator, rele in krmilna vrata.
741 Detektor ničelnega križanja na osnovi IC
Vezje detektorja ničelnega prehoda je glavna aplikacija primerjalnega vezja. Lahko ga imenujemo tudi pretvornik sinusnega v kvadratni val. V ta namen se lahko kateri koli od invertirnih / neinvertirnih primerjalnikov uporablja kot detektor prehoda nič.
Edina sprememba, ki jo je treba vnesti, je Vref (referenčna napetost), s katero želimo primerjati napetost i / p, mora biti referenčna napetost nič (Vref = 0V). Sinusni val i / p je podan kot Vin. Ti so prikazani v naslednjem obračanju primerjalno vezje diagram in tudi valovne oblike i / p in o / p z referenčno napetostjo 0V.
ZCD kot generator časovnih oznak
Kot je prikazano v spodnji valovni obliki, za referenčno napetost (Vref), ko vhodni sinusni val dopušča ničelno napetost in gre v smeri pozitivne. Napetost o / p je usmerjena v negativno nasičenost. Na enak način, ko Vin dovoli skozi ničlo in gre v smeri negativa, se Vout pripelje do pozitivne nasičenosti. Diode v zgornjem vezju se imenujejo diode z objemko. Te diode se uporabljajo za zaščito operacijskega ojačevalnika pred poškodbami zaradi povečanja Vin.
V nekaterih posebnih aplikacijah je Vin lahko nizkofrekvenčna valovna oblika, ki povzroči časovno prekinitev, da Vin preseže ničelno raven. Poleg tega to povzroči zamudo v Voutu, da preklopi med dvema stopnjama nasičenosti (zgornjo in spodnjo). Hkrati zvoki i / p v IC lahko povzročijo, da se Vout preklopi med nivoji nasičenosti. Tako se za Vin napetost poleg Vin določijo tudi prehodi nič. Te težave je mogoče odpraviti z uporabo ponovno oblikovanega povratnega vezja s pozitivnimi povratnimi informacijami, zaradi česar se Vout hitreje preklopi. Torej, odstranitev možnosti kakršnega koli napačnega prehoda nič zaradi napetosti hrupa na vhodu op-amp-a.
741 Valovna oblika detektorja ničelnega križanja na osnovi IC
Delovanje detektorja prehoda nič lahko enostavno predpostavimo, če poznamo delovanje osnovnega primerjalnika Op-Amp. V tem detektorju nastavimo enega od i / ps kot nič, to je Vref = OV. O / p se določi na –Vsat, ko signal i / p prehaja skozi smer od 0 do + ve. Ko signal i / p prehaja skozi smer nič do ve, o / p preklopi na + Vsat.
Uporaba detektorja ničelnega križanja
Vezja detektorja ničelnega križanja se lahko uporabljajo za preverjanje stanja obratovalnega ojačevalnika. Uporablja se tudi kot števec frekvence in za namene preklapljanja v močnostna elektronika vezja.
ZCD kot fazometer
ZCD lahko uporabimo za merjenje faznega kota med dvema napetostima. Pridobljeno je zaporedje impulzov v ciklih + ve in -ve za merjenje napetosti med časovnim intervalom impulza sinusne napetosti in drugim sinusnim valom. Ta časovni interval je povezan z fazno razliko med dvema napetostma sinusnega vala i / p. Uporaba merilnika faze se giblje od 0 ° do 360 °.
ZCD kot generator časovnih oznak
Za i / p sinusni val, o / p detektorja ničelnega križanja je kvadratni val, nadalje bo šel skozi RC serijsko vezje. To je prikazano na naslednji sliki.
741 Detektor ničelnega križanja na osnovi IC
Če je časovna konstanta RC zelo majhna v primerjavi z obdobjem „T“ sinusnega vala i / p, potem je napetost na R RC vezje n / w, imenovano Vr, bo vrsta impulzov + ve in –ve. Če napetost „Vr“ deluje na a vezje za striženje z uporabo diode D bo napetost napetosti VL imela samo + ve impulze in bo odstranila impulze –ve. Zato je bil detektor ničelnega prehoda (ZCD), katerega i / p je sinusni val, spremenjen v zaporedje pozitivnih impulzov v intervalu 'T' z dodajanjem omrežnega RC in odsečnega vezja.
Tu gre torej za delovanje vezja detektorja ničelnega prehoda in njegovih aplikacij. Upamo, da ste bolje razumeli ta koncept. Nadalje, kakršni koli dvomi glede tega koncepta oz električni in elektronski projekti , prosimo, dajte svoje dragocene predloge s komentarjem v spodnjem oddelku za komentarje. Tukaj je vprašanje za vas, kakšna je funkcija detektorja prehoda nič?
