Ένας ανιχνευτής διέλευσης μηδέν ή ZCD είναι ένας τύπος συγκριτή τάσης, που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση ημιτονοειδούς μετάβασης από θετική και αρνητική, που συμπίπτει όταν το i / p διασχίζει την κατάσταση μηδενικής τάσης. Σε αυτό το άρθρο, συζητάμε τη μηδενική διέλευση κύκλωμα ανιχνευτή με δύο διαφορετικά κυκλώματα, αρχές εργασίας, θεωρία και εφαρμογές. Οι εφαρμογές του Zero Crossing Detector είναι ο μετρητής φάσης και η γεννήτρια δείκτη χρόνου.
Κύκλωμα ανιχνευτή μηδενικής διέλευσης
Ο μηδενικός ανιχνευτής διέλευσης είναι ένας συγκριτής τάσης που αλλάζει το o / p μεταξύ + Vsat & –Vsat όταν το i / p διασχίζει μηδενική τάση αναφοράς. Με απλά λόγια, ο συγκριτής είναι βασικός τελεστικος ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ χρησιμοποιείται για τη σύγκριση δύο τάσεων ταυτόχρονα και αλλάζει το o / p σύμφωνα με τη σύγκριση. Με τον ίδιο τρόπο, μπορούμε να πούμε ότι το ZCD είναι ένα συγκριτικό.
Κύκλωμα ανιχνευτή μηδενικής διέλευσης
Το κύκλωμα ανιχνευτή μηδενικής διέλευσης χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενός διακόπτη σταδίου o / p κάθε φορά που το i / p διασχίζει το i / p αναφοράς και συνδέεται στον ακροδέκτη GND. Το o / p του συγκριτή μπορεί να οδηγήσει διάφορες εξόδους, όπως μια ένδειξη LED, ένα ρελέ και μια πύλη ελέγχου.
741 IC-based Zero Crossing Detector
Το κύκλωμα ανιχνευτή διέλευσης μηδέν αποτελεί κύρια εφαρμογή του κυκλώματος σύγκρισης. Μπορεί επίσης να ονομαστεί ως μετατροπέας ημιτονοειδούς σε τετραγωνικό κύμα. Γι 'αυτό, οποιοσδήποτε από τους συγκριτές αντιστροφής / μη αναστροφής μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ανιχνευτής μηδενικής διέλευσης.
Η μόνη παραλλαγή που πρέπει να φέρετε είναι το Vref (τάση αναφοράς) με το οποίο θα συγκρίνετε την τάση i / p, πρέπει να γίνει τάση αναφοράς μηδέν (Vref = 0V). Ένα ημιτονοειδές κύμα δίνεται ως Vin. Αυτά φαίνονται στην ακόλουθη αντιστροφή κύκλωμα σύγκρισης διάγραμμα και επίσης κυματομορφές i / p και o / p με τάση αναφοράς 0V.
ZCD ως Time Marker Generator
Όπως φαίνεται στην παρακάτω κυματομορφή, για τάση αναφοράς (Vref), όταν το ημιτονοειδές κύμα εισόδου επιτρέπει μηδενική τάση και πηγαίνει προς την κατεύθυνση του θετικού. Η τάση o / p οδηγείται σε αρνητικό κορεσμό. Με τον ίδιο τρόπο, όταν το Vin επιτρέπει το μηδέν και πηγαίνει προς την κατεύθυνση του αρνητικού, ο Vout οδηγείται σε θετικό κορεσμό. Οι δίοδοι στο παραπάνω κύκλωμα καλούνται ως δίοδοι σφιγκτήρα. Αυτές οι δίοδοι χρησιμοποιούνται για την προστασία του λειτουργικού ενισχυτή από ζημιές λόγω της αύξησης του Vin.
Σε ορισμένες συγκεκριμένες εφαρμογές, το Vin μπορεί να είναι κυματομορφή χαμηλής συχνότητας που προκαλεί διακοπή στο χρόνο για να περάσει το Vin στο μηδέν επίπεδο. Επιπλέον, αυτό προκαλεί καθυστέρηση στην εναλλαγή του Vout μεταξύ των δύο επιπέδων κορεσμού (άνω και κάτω). Ταυτόχρονα, οι θόρυβοι i / p στο IC μπορεί να προκαλέσουν εναλλαγή του Vout μεταξύ των επιπέδων κορεσμού. Έτσι, αναγνωρίζονται μηδενικές διασταυρώσεις για τάσεις θορύβου εκτός από το Vin. Αυτά τα προβλήματα μπορούν να αποσπαστούν χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα ανατροφοδότησης με επανασχηματισμό με θετική ανατροφοδότηση που προκαλεί την ταχύτερη εναλλαγή του Vout. Έτσι, αφαιρώντας την πιθανότητα ψευδούς διέλευσης μηδέν λόγω τάσεων θορύβου στην είσοδο του op-amp.
741 Κυματομορφή ανιχνευτή διασταύρωσης με βάση το IC
Η λειτουργία ενός ανιχνευτή μηδενικής διέλευσης μπορεί εύκολα να υποτεθεί εάν γνωρίζετε τη λειτουργία ενός βασικού συγκριτή Op-Amp. Σε αυτόν τον ανιχνευτή, ορίζουμε ένα από τα i / ps ως μηδέν που είναι Vref = OV. Το o / p καθορίζεται σε –Vsat όταν το σήμα i / p διέρχεται από 0 έως + ve κατεύθυνση. Ομοίως, όταν το σήμα i / p διέρχεται από μηδέν έως –ve κατεύθυνση, το o / p μεταβαίνει σε + Vsat.
Εφαρμογές του Zero Crossing Detector
Τα κυκλώματα ανιχνευτή διέλευσης μηδέν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο της κατάστασης ενός λειτουργικού ενισχυτή. Και χρησιμοποιείται επίσης ως μετρητής συχνότητας και για σκοπούς εναλλαγής ηλεκτρονικά ισχύος κυκλώματα.
ZCD ως Phasemeter
Ένα ZCD μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της γωνίας φάσης μεταξύ δύο τάσεων. Λαμβάνεται μια ακολουθία παλμών στους κύκλους + ve και -ve για τη μέτρηση της τάσης μεταξύ του χρονικού διαστήματος του παλμού της τάσης ημιτονοειδούς κύματος και του δεύτερου ημιτονοειδούς κύματος. Αυτό το χρονικό διάστημα σχετίζεται με τη διαφορά φάσης μεταξύ των δύο τάσεων ημιτονοειδούς κύματος i / p. Η χρήση του μετρητή φάσης κυμαίνεται από 0 ° έως 360 °.
ZCD ως Time Marker Generator
Για ημιτονοειδές κύμα i / p, το o / p του ανιχνευτή διέλευσης μηδέν είναι τετραγωνικό κύμα, περαιτέρω θα περάσει μέσω κυκλώματος σειράς RC. Αυτό φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
741 IC-based Zero Crossing Detector
Εάν η σταθερά χρόνου RC είναι πολύ μικρή σε σύγκριση με την περίοδο «T» του ημιτονοειδούς κύματος, τότε η τάση στο R του Κύκλωμα RC n / w που ονομάζεται Vr θα είναι μια σειρά παλμών + ve και –ve. Εάν η τάση «Vr» εφαρμόζεται σε a κύκλωμα κουρευτικής μηχανής χρησιμοποιώντας μια δίοδο D, η τάση φορτίου VL θα έχει μόνο + ve παλμούς και θα αποσπάσει τους παλμούς –ve. Επομένως, ένας ανιχνευτής διέλευσης μηδέν (ZCD) του οποίου το i / p είναι ημιτονοειδές κύμα έχει αλλάξει σε μια ακολουθία θετικών παλμών στο διάστημα «Τ» προσθέτοντας ένα δίκτυο RC και ένα κύκλωμα αποκοπής.
Έτσι, αυτό αφορά το κύκλωμα ανιχνευτή διέλευσης μηδέν και τις εφαρμογές του. Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας. Επιπλέον, τυχόν αμφιβολίες σχετικά με αυτήν την έννοια ή ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα , δώστε τις πολύτιμες προτάσεις σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η λειτουργία του ανιχνευτή μηδενικής διέλευσης;
