Detektor nulového přechodu nebo ZCD je jeden typ komparátoru napětí, který se používá k detekci přechodu sinusového průběhu od kladného a záporného, který se shoduje, když i / p překročí podmínku nulového napětí. V tomto článku pojednáváme o přechodu nuly obvod detektoru se dvěma různými obvody, principy práce, teorií a aplikacemi. Aplikace detektoru nulového přechodu jsou fázový měřič a generátor časových značek.
Okruh detektoru nulového přechodu
Detektor křížení nuly je komparátor napětí, který mění o / p mezi + Vsat & –Vsat, když i / p překročí nulové referenční napětí. Jednoduše řečeno, komparátor je základní operační zesilovač slouží k porovnání dvou napětí současně a mění o / p podle srovnání. Stejným způsobem můžeme říci, že ZCD je komparátor.
Okruh detektoru nulového přechodu
Okruh detektoru překročení nuly se používá k výrobě fázového spínače o / p, kdykoli i / p překročí referenční i / p a je připojen ke svorce GND. O / p komparátoru může řídit různé výstupy, jako je LED indikátor, relé a řídicí brána.
Detektor nulového přechodu na bázi 741 IC
Obvod detektoru nulového přechodu je hlavní aplikací komparačního obvodu. Lze jej také pojmenovat jako převodník sinusových na obdélníkové vlny. K tomu lze jako detektor nulového přechodu použít kterýkoli z invertujících / neinvertujících komparátorů.
Jedinou změnou, kterou je třeba uvést, je Vref (referenční napětí), se kterým se má porovnávat napětí i / p, musí být nastaveno na nulové referenční napětí (Vref = 0V). Sinusová vlna i / p je uvedena jako Vin. Ty jsou zobrazeny v následujícím obrácení komparátorový obvod diagram a také křivky i / p a o / p s referenčním napětím 0V.
ZCD jako generátor časových značek
Jak je ukázáno v níže uvedeném průběhu, pro referenční napětí (Vref), když vstupní sinusová vlna umožňuje nulové napětí a jde ve směru kladného. Napětí o / p je poháněno do záporné saturace. Stejným způsobem, když Vin prochází nulou a jde ve směru záporného, je Vout řízen k pozitivní saturaci. Diody ve výše uvedeném obvodu se nazývají klešťové diody. Tyto diody se používají k ochraně operačního zesilovače před poškozením v důsledku zvýšení Vin.
V některých konkrétních aplikacích může být Vin nízkofrekvenční křivka, která způsobí časové přerušení, aby Vin překročil nulovou hladinu. Dále to způsobí zpoždění přepnutí Vout mezi dvěma úrovněmi nasycení (horní a dolní). Současně mohou šumy i / p v IC způsobit, že se Vout přepíná mezi úrovněmi saturace. Kromě Vin je tedy identifikováno nulové překročení šumových napětí. Tyto problémy lze oddělit pomocí přetváření zpětnovazebního obvodu s pozitivní zpětnou vazbou, která způsobí rychlejší přepnutí Vout. Takže odstranění možnosti jakéhokoli falešného přechodu nuly v důsledku šumových napětí na vstupu operačního zesilovače.
741 IC křivka nulového přechodu detektoru
Fungování detektoru průchodu nulou lze snadno předpokládat, pokud znáte práci základního komparátoru Op-Amp. V tomto detektoru nastavujeme jeden z i / ps na nulu, což je Vref = OV. O / p je určeno na –Vsat, když i / p signál prochází 0 až + ve směru. Stejně tak, když i / p signál prochází nulovým směrem k –ve, přepne se o / p na + Vsat.
Aplikace detektoru nulového přechodu
Obvody detektoru nulového přechodu lze použít ke kontrole stavu operačního zesilovače. A také se používá jako čítač kmitočtů a pro přepínání v výkonová elektronika obvodů.
ZCD jako phasemeter
ZCD lze použít k měření fázového úhlu mezi dvěma napětími. Sekvence pulzů v kladných a záporných cyklech se získává k měření napětí mezi časovým intervalem pulzu napětí sinusové vlny a druhou sinusovou vlnou. Tento časový interval souvisí s fázovým rozdílem mezi dvěma napětími sinusové vlny i / p. Použití fázového měřiče se pohybuje od 0 ° do 360 °.
ZCD jako generátor časových značek
Pro sinusovou vlnu i / p, kde o / p detektoru přechodu nuly je čtvercová vlna, bude dále procházet obvodem řady RC. To ukazuje následující obrázek.
Detektor nulového přechodu na bázi 741 IC
Pokud je časová konstanta RC ve srovnání s obdobím „T“ sinusové vlny i / p velmi malá, pak napětí na R RC obvod n / w s názvem Vr bude řada kladných a záporných pulzů. Pokud je napětí „Vr“ přivedeno na a zastřihovač obvodu pomocí diody D bude mít zátěžové napětí VL pouze kladné pulzy a bude odebírat pulzy –ve. Proto byl detektor nulového přechodu (ZCD), jehož i / p je sinusová vlna, změněn na sekvenci pozitivních pulzů v intervalu „T“ přidáním síťového RC a ořezávacího obvodu.
Jedná se tedy o pracovní obvod detektoru procházejícího nulou a jeho aplikace. Doufáme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Kromě toho jakékoli pochybnosti týkající se tohoto konceptu nebo elektrické a elektronické projekty , uveďte své cenné návrhy komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka, jaká je funkce detektoru průchodu nulou?
