Nulio kirtimo detektorius arba ZCD yra vieno tipo įtampos palygintuvas, naudojamas sinuso bangos formos perėjimui iš teigiamos ir neigiamos aptikti, kuris sutampa, kai i / p kerta nulinės įtampos sąlygą. Šiame straipsnyje aptariame nulio kirtimą detektoriaus grandinė su dviem skirtingomis grandinėmis, darbo principais, teorija ir pritaikymu. „Zero Crossing Detector“ programos yra fazių matuoklis ir laiko žymeklio generatorius.
Nulio kirtimo detektoriaus grandinė
Nulio kirtimo detektorius yra įtampos palygintuvas, kuris keičia o / p tarp + Vsat ir –Vsat, kai i / p kerta nulinę atskaitos įtampą. Paprastais žodžiais tariant, lyginamasis yra pagrindinis dalykas operacinis stiprintuvas naudojamas lyginant dvi įtampas vienu metu ir keičiasi o / p pagal palyginimą. Lygiai taip pat galime pasakyti, kad ZCD yra lyginamasis.
Nulio kirtimo detektoriaus grandinė
Nulio kirtimo detektoriaus grandinė naudojama gaminant o / p pakopos jungiklį, kai i / p kerta atskaitos i / p ir jis yra prijungtas prie GND terminalo. Komparatoriaus o / p gali valdyti įvairius išėjimus, tokius kaip LED indikatorius, relė ir valdymo vartai.
741 IC pagrindu veikiantis nulio kirtimo detektorius
Nulio kirtimo detektoriaus grandinė yra pagrindinė palyginamojo grandinės paskirtis. Jis taip pat gali būti vadinamas sinuso į kvadratinių bangų keitiklį. Tam bet kuris iš invertuojančių / neinvertuojančių palyginamųjų gali būti naudojamas kaip nulio kirtimo detektorius.
Vienintelis įvestas pokytis yra Vref (atskaitos įtampa), su kuria reikia palyginti i / p įtampą, turi būti nulinė atskaitos įtampa (Vref = 0V). I / p sinuso banga pateikiama kaip Vin. Tai parodyta toliau apverčiant lyginamoji grandinė diagrama, taip pat i / p ir o / p bangos formos su 0 V etalonine įtampa.
ZCD kaip laiko žymeklio generatorius
Kaip parodyta žemiau esančioje bangos formoje, atskaitos įtampai (Vref), kai įėjimo sinusinė banga leidžia per nulinę įtampą ir eina teigiamos krypties. O / p įtampa nukreipiama į neigiamą sodrumą. Lygiai taip pat, kai „Vin“ leidžiasi per nulį ir eina neigiamo kryptimi, „Vout“ nukreipiamas į teigiamą sodrumą. Minėtos grandinės diodai vadinami spaustukais. Šie diodai naudojami apsaugoti operacinį stiprintuvą nuo pažeidimų dėl padidėjusio Vin kiekio.
Kai kuriose konkrečiose programose Vin gali būti žemo dažnio bangos forma, kuri sukelia laiko pertraukimą, kad Vin kirstų nulinį lygį. Be to, dėl to Vout vėluoja persijungti tarp dviejų prisotinimo lygių (viršutinio ir apatinio). Tuo pačiu metu dėl IC i / p triukšmo Vout gali persijungti tarp sodrumo lygių. Taigi, be Vin, triukšmo įtampai nustatomos nulinės sankryžos. Šias problemas galima pašalinti naudojant pertvarkomą grįžtamojo ryšio grandinę su teigiamais grįžtamuoju ryšiu, dėl kurio „Vout“ persijungia greičiau. Taigi, pašalinus bet kokio klaidingo nulio kirtimo galimybę dėl triukšmo įtampos op-amp įvestyje.
741 IC pagrindu veikiantis nulio kirtimo detektoriaus bangos forma
Nulinio kirtimo detektoriaus veikimą galima lengvai prisiimti, jei žinote pagrindinio „Op-Amp“ lygintuvo veikimą. Šiame detektoriuje vieną iš i / ps nustatome kaip nulį, kuris yra Vref = OV. O / p nustatomas į –Vsat, kai i / p signalas eina nuo 0 iki + ve krypties. Lygiai taip pat, kai i / p signalas eina nuo nulio iki –ve krypties, o / p persijungia į + Vsat.
Nulio kirtimo detektoriaus programos
Nulinio kirtimo detektoriaus grandinės gali būti naudojamos operacinio stiprintuvo būklei patikrinti. Taip pat naudojamas kaip dažnio skaitiklis ir perjungimo tikslams galios elektronika grandinės.
ZCD kaip Phasemeter
Fazės kampą tarp dviejų įtampų matuoti galima naudoti ZCD. Gaunama impulsų seka + ve ir -ve cikluose, siekiant išmatuoti įtampą tarp sinusinės bangos įtampos impulso laiko intervalo ir antrosios sinusinės bangos. Šis laiko intervalas yra susijęs su fazių skirtumu tarp dviejų i / p sinusinių bangų įtampų. Fazių skaitiklio naudojimas svyruoja nuo 0 ° iki 360 °.
ZCD kaip laiko žymeklio generatorius
Jei nulinės krypties detektoriaus o / p yra kvadratinė banga, i / p sinuso banga toliau eis per RC serijos grandinę. Tai parodyta kitame paveikslėlyje.
741 IC pagrindu veikiantis nulio kirtimo detektorius
Jei RC laiko konstanta yra labai maža, palyginti su i / p sinusinės bangos periodu „T“, tada RC grandinė n / w, vadinama Vr, bus + ve ir –ve impulsų serija. Jei įtampa „Vr“ taikoma a kirpimo grandinė naudojant D diodą, apkrovos įtampa VL turės tik + ve impulsus ir atitrauks –ve impulsus. Todėl nulio kirtimo detektorius (ZCD), kurio i / p yra sinusinė banga, buvo pakeistas į teigiamų impulsų seką „T“ intervalu, pridedant tinklo RC ir kirpimo grandinę.
Taigi visa tai yra apie nulio kirtimo detektoriaus grandinės veikimą ir jo taikymą. Tikimės, kad jūs geriau supratote šią koncepciją. Be to, bet kokios abejonės dėl šios koncepcijos ar elektros ir elektronikos projektai , pateikite savo vertingus pasiūlymus komentuodami žemiau esančiame komentarų skyriuje. Štai jums klausimas, kokia yra nulio kirtimo detektoriaus funkcija?
