Circuitul detectorului de trecere zero și funcționarea

Un detector de trecere zero sau ZCD este un tip de comparator de tensiune, utilizat pentru a detecta o tranziție a formei de undă sinusoidală de la pozitiv și negativ, care coincide atunci când i / p trece starea de tensiune zero. În acest articol, discutăm despre trecerea zero circuit detector cu două circuite diferite, principii de lucru, teorie și aplicații. Aplicațiile detectorului Zero Crossing sunt contorul de fază și generatorul de timp.

Circuitul detectorului de trecere zero

Detectorul de trecere zero este un comparator de tensiune care schimbă o / p între + Vsat și –Vsat atunci când i / p traversează tensiunea de referință zero. În cuvinte simple, comparatorul este un element de bază amplificator operațional folosit pentru a compara simultan două tensiuni și modifică o / p în funcție de comparație. În același mod, putem spune că ZCD este un comparator.

Circuitul detectorului de trecere zero

Circuitul detectorului de trecere zero este utilizat pentru a produce un comutator de etapă o / p ori de câte ori i / p traversează i / p de referință și este conectat la terminalul GND. O / p al comparatorului poate conduce la diferite ieșiri, cum ar fi un indicator LED, un releu și o poartă de control.

741 Detector de trecere zero bazat pe IC

Circuitul detectorului de trecere zero este o aplicație principală a circuitului comparator. Poate fi, de asemenea, numit ca convertor de undă sinusoidală pătrată Pentru aceasta, oricare dintre comparatoarele inversoare / neinversoare poate fi folosit ca detector de trecere zero.

Singura variație care trebuie adusă este Vref (tensiunea de referință) cu care trebuie comparată tensiunea i / p, trebuie să fie făcută tensiunea de referință zero (Vref = 0V). O undă sinusoidală i / p este dată ca Vin. Acestea sunt prezentate în următoarea inversare circuit comparator diagramă și, de asemenea, forme de undă i / p și o / p cu o tensiune de referință 0V.

ZCD ca Time Marker Generator

Așa cum se arată în forma de undă de mai jos, pentru o tensiune de referință (Vref), când unda sinusoidală de intrare permite trecerea la tensiunea zero și merge în direcția pozitivă. Tensiunea o / p este condusă în saturație negativă. În același mod, atunci când Vin permite zero și merge în direcția negativului, Vout este condus la saturație pozitivă. Diodele din circuitul de mai sus sunt numite diode cu clemă. Aceste diode sunt folosite pentru a proteja amplificatorul operațional împotriva deteriorării cauzate de o creștere a vinului.

În unele aplicații particulare, Vin poate fi o formă de undă de joasă frecvență care provoacă o întrerupere în timp pentru ca Vin să treacă nivelul zero. În plus, acest lucru determină o întârziere în Vout pentru a comuta între cele două niveluri de saturație (superior și inferior). În același timp, zgomotele i / p din IC pot determina Vout să comute între nivelurile de saturație. Astfel, trecerile zero sunt identificate pentru tensiunile de zgomot pe lângă Vin. Aceste probleme pot fi detașate prin utilizarea unui circuit de feedback de re-formare cu feedback pozitiv care determină comutarea mai rapidă a Vout. Deci, eliminând posibilitatea oricărei treceri false de zero din cauza tensiunilor de zgomot la intrarea amplificatorului op.

741 Formă de undă a detectorului de trecere zero bazat pe IC

Funcționarea unui detector de trecere zero poate fi ușor presupusă dacă cunoașteți funcționarea unui comparator de bază Op-Amp. În acest detector, setăm unul dintre i / ps ca zero, adică Vref = OV. O / p este determinat în –Vsat atunci când semnalul i / p trece prin direcția 0 la + ve. În mod egal, când semnalul i / p trece prin direcția zero până la –ve, o / p trece la + Vsat.

Aplicații ale detectorului de trecere zero

Circuitele detectorului de trecere zero pot fi utilizate pentru a verifica starea unui amplificator operațional. Și, de asemenea, utilizat ca contor de frecvență și în scopuri de comutare în electronice de putere circuite.

ZCD ca fazometru

Un ZCD poate fi utilizat pentru a măsura unghiul de fază între două tensiuni. O secvență de impulsuri în ciclurile + ve și -ve sunt dobândite pentru a măsura tensiunea dintre intervalul de timp al impulsului tensiunii undei sinusoidale și a celei de-a doua unde sinusoidale. Acest interval de timp este legat de diferența de fază dintre cele două tensiuni de undă sinusoidală i / p. Utilizarea contorului de fază variază de la 0 ° la 360 °.

ZCD ca Time Marker Generator

Pentru o undă sinusoidală i / p, o / p al detectorului de trecere zero fiind o undă pătrată, în continuare va trece printr-un circuit din seria RC. Acest lucru este prezentat în figura următoare.

741 Detector de trecere zero bazat pe IC

Dacă constanta de timp RC este foarte mică în comparație cu perioada ‘T’ a undei sinusoidale i / p, atunci tensiunea pe R a Circuit RC n / w numit Vr va fi o serie de impulsuri + ve și –ve. Dacă tensiunea ‘Vr’ se aplică la a circuit de tăiere folosind o diodă D, tensiunea de sarcină VL va avea doar + ve impulsuri și va tăia impulsurile –ve. Prin urmare, un detector de trecere zero (ZCD) a cărui i / p este o undă sinusoidală a fost schimbat într-o secvență de impulsuri pozitive la intervalul ‘T’ prin adăugarea unei rețele RC și a unui circuit de tăiere.

Astfel, este vorba despre funcționarea circuitului detectorului de trecere zero și aplicațiile sale. Sperăm că ați înțeles mai bine acest concept. Mai mult, orice îndoieli cu privire la acest concept sau proiecte electrice și electronice , vă rugăm să oferiți sugestiile dvs. valoroase comentând în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru dvs., care este funcția detectorului de trecere zero?