Nulles šķērsošanas detektors vai ZCD ir viena veida sprieguma salīdzinātājs, ko izmanto, lai noteiktu sinusa viļņu formas pāreju no pozitīvas un negatīvas, kas sakrīt, kad i / p šķērso nulles sprieguma stāvokli. Šajā rakstā mēs apspriežam nulles šķērsošanu detektora ķēde ar divām dažādām shēmām, darbības principiem, teoriju un lietojumiem. Nulles šķērsošanas detektora pielietojums ir fāzes skaitītājs un laika marķiera ģenerators.
Nulles šķērsošanas detektora shēma
Nulles šķērsošanas detektors ir sprieguma salīdzinātājs, kas maina o / p starp + Vsat un –Vsat, kad i / p šķērso nulles atskaites spriegumu. Vienkāršiem vārdiem sakot, salīdzinātājs ir pamats operatīvais pastiprinātājs izmanto, lai vienlaikus salīdzinātu divus spriegumus un mainītu o / p atbilstoši salīdzinājumam. Tādā pašā veidā mēs varam teikt, ka ZCD ir salīdzināms.
Nulles šķērsošanas detektora shēma
Nulles šķērsošanas detektora ķēde tiek izmantota o / p pakāpes slēdža ražošanai ikreiz, kad i / p šķērso atskaites i / p un tas ir pievienots GND terminālim. Salīdzinātāja o / p var vadīt dažādas izejas, piemēram, LED indikatoru, releju un vadības vārtu.
741 IC bāzes nulles šķērsošanas detektors
Nulles šķērsošanas detektora shēma ir galvenā salīdzināšanas ķēdes pielietošana. To var arī nosaukt par sinusa kvadrātveida viļņu pārveidotāju. Šim nolūkam jebkuru no invertējošajiem / neinvertējošajiem salīdzinātājiem var izmantot kā nulles šķērsošanas detektoru.
Vienīgā ieviestā variācija ir Vref (atskaites spriegums), ar kuru jāsalīdzina i / p spriegums, atskaites spriegumam jābūt nullei (Vref = 0V). Tiek dots i / p sinusoidāls kā Vin. Tie ir parādīti nākamajā apgriežot salīdzināšanas ķēde diagramma un arī i / p un o / p viļņu formas ar 0V atskaites spriegumu.
ZCD kā laika marķiera ģenerators
Kā parādīts zemāk esošajā viļņu formā, atskaites spriegumam (Vref), kad ieejas sinusoidālais vilnis ļauj caur nulles spriegumu un iet pozitīvā virzienā. O / p spriegums tiek novadīts uz negatīvu piesātinājumu. Tādā pašā veidā, kad Vins pieļauj caur nulli un iet negatīvā virzienā, Vout tiek virzīts uz pozitīvu piesātinājumu. Iepriekš minētās ķēdes diodes sauc par skavas diodēm. Šīs diodes tiek izmantotas, lai aizsargātu operatīvo pastiprinātāju no bojājumiem, kas saistīti ar Vin pieaugumu.
Dažās konkrētās lietojumprogrammās Vin var būt zemfrekvences viļņu forma, kas izraisa laika pārtraukumu, lai Vin šķērsotu nulles līmeni. Turklāt tas izraisa kavēšanos Vout, lai pārslēgtos starp diviem piesātinājuma līmeņiem (augšējo un apakšējo). Tajā pašā laikā i / p trokšņi IC var izraisīt Vout pārslēgšanos starp piesātinājuma līmeņiem. Tādējādi trokšņa spriegumam papildus Vin tiek noteikta nulles šķērsošana. Šīs problēmas var novērst, izmantojot pārformēšanas atgriezeniskās saites ķēdi ar pozitīvu atgriezenisko saiti, kas izraisa Vout ātrāku pārslēgšanos. Tātad, novēršot jebkādas kļūdainas nulles šķērsošanas iespēju trokšņa sprieguma dēļ op-amp.
741 IC bāzes nulles šķērsošanas detektora viļņu forma
Nulles šķērsošanas detektora darbību var viegli pieņemt, ja zināt pamata Op-Amp salīdzinātāja darbību. Šajā detektorā mēs vienu no i / ps iestatām kā nulli, kas ir Vref = OV. O / p nosaka –Vsat, kad i / p signāls iet caur 0 līdz + ve virzienā. Tāpat, kad i / p signāls iet caur nulles –ve virzienu, o / p pārslēdzas uz + Vsat.
Nulles šķērsošanas detektora lietojumi
Nulles šķērsošanas detektoru shēmas var izmantot, lai pārbaudītu darbības pastiprinātāja stāvokli. Sistēmā arī tiek izmantots kā frekvences skaitītājs un komutācijas nolūkos spēka elektronika ķēdes.
ZCD kā Phasemeter
ZCD var izmantot, lai izmērītu fāzes leņķi starp diviem spriegumiem. Tiek iegūta impulsu secība + ve un -ve ciklos, lai izmērītu spriegumu starp sinusa viļņa sprieguma impulsa laika intervālu un otro sinusa vilni. Šis laika intervāls ir saistīts ar fāzu starpību starp diviem i / p sinusa viļņu spriegumiem. Fāzes skaitītāja izmantošana svārstās no 0 ° līdz 360 °.
ZCD kā laika marķiera ģenerators
I / p sinusoidālam vilnim, ja nulles šķērsošanas detektora o / p ir kvadrātveida vilnis, tālāk tas iet cauri RC sērijas ķēdei. Tas parādīts nākamajā attēlā.
741 IC bāzes nulles šķērsošanas detektors
Ja RC laika konstante ir ļoti maza, salīdzinot ar i / p sinusa viļņa periodu “T”, tad spriegums pāri R RC ķēde n / w ar nosaukumu Vr būs virkne + ve un –ve impulsu. Ja spriegumu ‘Vr’ pieliek a griezēja ķēde izmantojot diodi D, slodzes spriegumam VL būs tikai + ve impulsi, un tie atcels –ve impulsus. Tāpēc nulles šķērsošanas detektors (ZCD), kura i / p ir sinusoidāls, ir mainīts pozitīvu impulsu secībā ar ‘T’ intervālu, pievienojot tīkla RC un izgriešanas ķēdi.
Tādējādi tas viss attiecas uz nulles šķērsošanas detektoru ķēdes darbību un tās lietojumiem. Mēs ceram, ka esat labāk izpratis šo koncepciju. Turklāt jebkādas šaubas par šo koncepciju vai elektrotehnikas un elektronikas projekti , lūdzu, sniedziet savus vērtīgos ieteikumus, komentējot komentāru sadaļā zemāk. Šeit ir jautājums jums, kāda ir nulles šķērsošanas detektora funkcija?
