Детектор за нулево пресичане или ZCD е един вид компаратор на напрежение, използван за откриване на преход на синусоида от положително и отрицателно, който съвпада, когато i / p пресича състоянието на нулево напрежение. В тази статия обсъждаме пресичането на нулата верига на детектора с две различни схеми, принципи на работа, теория и приложения. Приложенията на Zero Crossing Detector са фазомер и генератор на времеви маркери.
Верига на нулевия кръстосан детектор
Нулевият детектор за пресичане е компаратор на напрежение, който променя o / p между + Vsat & –Vsat, когато i / p пресича нулево референтно напрежение. С прости думи, сравнението е основно операционен усилвател използва се за сравняване на две напрежения едновременно и променя o / p според сравнението. По същия начин можем да кажем, че ZCD е сравнителен.
Верига на нулевия кръстосан детектор
Схемата на детектора за нулево пресичане се използва за създаване на превключвател на етап o / p, когато i / p пресича референтния i / p и е свързан към терминала GND. O / p на компаратора може да управлява различни изходи като LED индикатор, реле и контролна порта.
741 Детектор за нулево преминаване, базиран на IC
Схемата на детектора за пресичане на нула е основно приложение на веригата за сравнение. Той също може да бъде наречен като преобразувател на синус в квадрат. За това всеки от инвертиращите / неинвертиращите компаратори може да се използва като детектор за пресичане на нула.
Единствената вариация, която трябва да се внесе, е Vref (референтно напрежение), с което се сравнява i / p напрежението, трябва да се направи нулево референтно напрежение (Vref = 0V). I / p синусоида се дава като Vin. Те са показани в следващото инвертиране верига за сравнение диаграма, а също така i / p и o / p вълнови форми с 0V референтно напрежение.
ZCD като генератор на времеви маркери
Както е показано в долната форма на вълната, за еталонно напрежение (Vref), когато входящата синусоида разрешава през нулево напрежение и отива в посока положителна. Напрежението o / p се задвижва в отрицателно насищане. По същия начин, когато Vin разрешава през нула и отива в посока на отрицателното, Vout се насочва към положително насищане. Диодите в горната схема се наричат диоди със скоби. Тези диоди се използват за предпазване на операционния усилвател срещу повреда поради увеличаване на Vin.
В някои конкретни приложения Vin може да бъде нискочестотна форма на вълната, която причинява прекъсване във времето, за да премине Vin нулевото ниво. Освен това, това води до забавяне на Vout за превключване между двете нива на насищане (горно и долно). В същото време i / p шумовете в IC могат да накарат Vout да превключва между нивата на насищане. По този начин нулевите пресичания се идентифицират за шумови напрежения в допълнение към Vin. Тези проблеми могат да бъдат отстранени чрез използване на повторно формираща верига за обратна връзка с положителна обратна връзка, която кара Vout да превключва по-бързо. И така, премахване на възможността за пресичане на фалшиви нули поради напрежения на шума на входа на операционния усилвател.
741 Вълнова форма на нулев кръстосан детектор, базирана на IC
Работата на детектор за пресичане на нула може лесно да се предположи, ако знаете работата на основен компаратор Op-Amp. В този детектор задаваме един от i / ps като нула, който е Vref = OV. O / p се определя в –Vsat, когато i / p сигналът премине през посока от 0 до + ve. По същия начин, когато i / p сигналът премине през посока от нула до –ve, o / p превключва на + Vsat.
Приложения на Zero Crossing Detector
Веригите на детектора с нулево пресичане могат да се използват за проверка на състоянието на работещ усилвател. И също така се използва като честотен брояч и за превключващи цели в силова електроника вериги.
ZCD като фазометър
ZCD може да се използва за измерване на фазовия ъгъл между две напрежения. Последователност от импулси в циклите + ve и -ve се придобиват за измерване на напрежението между времевия интервал на импулса на синусоидалното напрежение и втората синусоида. Този интервал от време е свързан с фазовата разлика между двете i / p напрежения на синусоида. Използването на фазометър варира от 0 ° до 360 °.
ZCD като генератор на времеви маркери
За i / p синусоида, o / p на нулевия кръстосан детектор е квадратна вълна, освен това ще премине през верига от RC серия. Това е показано на следващата фигура.
741 Детектор за нулево преминаване, базиран на IC
Ако временната константа на RC е много малка в сравнение с периода „T“ на i / p синусоида, тогава напрежението в R на RC верига n / w наречен Vr ще бъде поредица от + ve и –ve импулси. Ако напрежението ‘Vr’ е приложено към a верига за подстригване използвайки диод D, товарното напрежение VL ще има само + ve импулси и ще отсече импулсите –ve. Следователно, детектор за нулево пресичане (ZCD), чийто i / p е синусоида, е променен в последователност от положителни импулси в интервал ‘T’ чрез добавяне на мрежов RC и отрязваща верига.
По този начин всичко е свързано с работата на веригата на детектора за пресичане на нула и нейните приложения. Надяваме се, че сте разбрали по-добре тази концепция. Освен това, всякакви съмнения относно тази концепция или проекти за електричество и електроника , моля, дайте вашите ценни предложения, като коментирате в раздела за коментари по-долу. Ето въпрос към вас, каква е функцията на детектора за пресичане на нула?
