Detektor przejścia przez zero lub ZCD jest jednym z typów komparatorów napięcia, używanym do wykrywania przejścia sinusoidalnego z dodatniego i ujemnego, które zbiega się, gdy i / p przekracza warunek napięcia zerowego. W tym artykule omówimy przejście przez zero obwód detektora z dwoma różnymi obwodami, zasadami działania, teorią i zastosowaniami. Zastosowania detektora przejścia przez zero to miernik fazy i generator znaczników czasu.
Obwód detektora przejścia przez zero
Detektor przejścia przez zero jest komparatorem napięcia, który zmienia o / p między + Vsat i –Vsat, gdy i / p przekracza zerowe napięcie odniesienia. Krótko mówiąc, komparator to podstawa wzmacniacz operacyjny służy do porównania dwóch napięć jednocześnie i zmienia o / p zgodnie z porównaniem. W ten sam sposób możemy powiedzieć, że ZCD jest komparatorem.
Obwód detektora przejścia przez zero
Obwód detektora przejścia przez zero jest używany do wytworzenia przełącznika stopnia o / p zawsze, gdy i / p przecina odniesienie i / p i jest podłączony do zacisku GND. O / p komparatora może sterować różnymi wyjściami, takimi jak wskaźnik LED, przekaźnik i bramka sterująca.
741 Oparty na układzie scalonym detektor przejścia przez zero
Obwód detektora przejścia przez zero jest głównym zastosowaniem obwodu komparatora. Można go również nazwać konwerterem sinus na prostokąt. W tym celu dowolny z odwracających / nieodwracających komparatorów może być użyty jako detektor przejścia przez zero.
Jedyną zmianą, jaką należy wprowadzić, jest Vref (napięcie odniesienia), z którym należy porównać napięcie i / p, należy przyjąć wartość zerową napięcia odniesienia (Vref = 0 V). Fala sinusoidalna i / p jest podawana jako Vin. Są one pokazane na poniższym odwróceniu obwód komparatora wykres, a także przebiegi I / P i O / P przy napięciu odniesienia 0 V.
ZCD jako generator znaczników czasu
Jak pokazano na poniższym przebiegu, dla napięcia odniesienia (Vref), gdy wejściowa fala sinusoidalna przepuszcza napięcie zerowe i idzie w kierunku dodatnim. Napięcie o / p jest doprowadzane do ujemnego nasycenia. W ten sam sposób, gdy Vin przepuszcza zero i idzie w kierunku ujemnym, Vout jest napędzany do dodatniego nasycenia. Diody w powyższym obwodzie nazywane są diodami zaciskowymi. Diody te służą do ochrony wzmacniacza operacyjnego przed uszkodzeniem w wyniku wzrostu Vin.
W niektórych zastosowaniach Vin może być falą o niskiej częstotliwości, która powoduje przerwę w czasie przekraczania poziomu zerowego przez Vin. Co więcej, powoduje to opóźnienie w przełączaniu Vout między dwoma poziomami nasycenia (górnym i dolnym). Jednocześnie szumy i / p w układzie scalonym mogą powodować przełączanie Vout między poziomami nasycenia. W ten sposób oprócz napięcia Vin są identyfikowane przejścia przez zero dla napięć szumów. Problemy te można rozwiązać, używając ponownie tworzącego się obwodu sprzężenia zwrotnego z dodatnim sprzężeniem zwrotnym, które powoduje szybsze przełączanie Vout. Tak więc, eliminując możliwość fałszywego przejścia przez zero z powodu napięć zakłócających na wejściu wzmacniacza operacyjnego.
741 Kształt fali detektora przejścia przez zero na bazie IC
Działanie detektora przejścia przez zero można łatwo założyć, znając działanie podstawowego komparatora wzmacniacza operacyjnego. W tym detektorze ustawiamy jeden z i / ps na zero, czyli Vref = OV. O / p jest określane na –Vsat, gdy sygnał i / p przechodzi przez kierunek od 0 do + ve. Podobnie, gdy sygnał i / p przechodzi przez kierunek od zera do -ve, o / p przełącza się na + Vsat.
Zastosowania detektora przejścia przez zero
Obwody detektora przejścia przez zero można wykorzystać do sprawdzenia stanu wzmacniacza operacyjnego. A także używany jako licznik częstotliwości i do celów przełączania elektronika mocy obwody.
ZCD jako Phasemeter
Do pomiaru kąta fazowego między dwoma napięciami można użyć ZCD. Zbiera się sekwencję impulsów w cyklach + ve i -ve w celu pomiaru napięcia między przedziałem czasu impulsu napięcia sinusoidalnego a drugą falą sinusoidalną. Ten przedział czasu jest związany z różnicą faz między dwoma napięciami sinusoidalnymi i / p. Zakres stosowania miernika fazy wynosi od 0 ° do 360 °.
ZCD jako generator znaczników czasu
Dla fali sinusoidalnej i / p, gdzie o / p detektora przejścia przez zero jest falą prostokątną, dalej przechodzi przez obwód szeregowy RC. Pokazuje to poniższy rysunek.
741 Oparty na układzie scalonym detektor przejścia przez zero
Jeżeli stała czasowa RC jest bardzo mała w porównaniu z okresem „T” przebiegu sinusoidalnego i / p, wówczas napięcie na R Obwód RC n / w zwany Vr będzie serią impulsów + ve i –ve. Jeżeli napięcie „Vr” zostanie przyłożone do a obwód obcinacza za pomocą diody D napięcie obciążenia VL będzie miało tylko + ve impulsów i odetnie impulsy –ve. Dlatego detektor przejścia przez zero (ZCD), którego i / p jest falą sinusoidalną, został zamieniony na sekwencję dodatnich impulsów w interwale „T” przez dodanie sieci RC i obwodu obcinającego.
Chodzi więc o działanie obwodu detektora przejścia przez zero i jego zastosowania. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście tę koncepcję. Ponadto wszelkie wątpliwości dotyczące tej koncepcji lub projekty elektryczne i elektroniczne , podaj cenne sugestie, komentując w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jaka jest funkcja detektora przejścia przez zero?
