Nulio kirtimo detektoriaus grandinė

„ Zero Crossing Detector Circuit“ yra naudinga „Op-amp“, kaip komparatoriaus, programa. Jis naudojamas sinusinės bangos formos pokyčiams iš teigiamos į neigiamą stebėti arba atvirkščiai, kai ji kerta nulinę įtampą. Jis taip pat gali būti naudojamas kaip „Square Wave“ generatorius. Nulio kirtimo detektorius turi daugybę programų, tokių kaip laiko žymeklių generatorius, fazių matuoklis, dažnių skaitiklis ir kt. Nulio kirtimo detektorius gali būti suprojektuotas įvairiais būdais, pavyzdžiui, naudojant tranzistorių, naudojant op-amp arba naudojant optinį jungiklį IC. Šiame straipsnyje mes naudosime „Op-amp“, kad sukurtume nulio kirtimo detektoriaus grandinę, ir, kaip minėta anksčiau, „Op-amp“ čia veiks kaip lygintuvas.

Ideali nulio kirtimo detektoriaus bangos forma pateikiama žemiau:

Aukščiau pateiktoje bangos formoje galima pastebėti, kad kai tik sinusinė banga kerta nulį, Op stiprintuvo išėjimas pasikeis iš neigiamo į teigiamą arba iš teigiamo į neigiamą. Ji perkelia neigiamą į teigiamą, kai sinusinė banga kerta teigiamą į neigiamą ir atvirkščiai. Taip „Zero Crossing Detector“ nustato, kai bangos forma kiekvieną kartą kerta nulį. Kaip galite pastebėti, kad išėjimo bangos forma yra kvadratinė banga, todėl nulio kirtimo detektorius taip pat vadinamas kvadratinių bangų generatoriaus grandine.

Norėdami sužinoti daugiau apie op-amperus, patikrinkite kitas op-amp grandines.

Reikalinga medžiaga

• „Op-amp IC“ (LM741)
• Transformatorius (nuo 230 V iki 12 V)
• 9 V maitinimas
• Rezistorius (10k - 3nos)
• Bandomoji Lenta
• Laidų sujungimas
• Osciloskopas

Grandinės schema

230 V maitinimas tiekiamas 12-0-12 V transformatoriui, o jo fazinis išėjimas yra prijungtas prie 2 ^-ojo „Op-amp“ kaiščio, o neutralus yra trumpas su akumuliatoriaus įžeminimu. Teigiamas akumuliatoriaus gnybtas yra prijungtas prie 7 ^-ojo op-amp stiprintuvo (Vcc).

Nulio kirtimo detektoriaus grandinės veikimas

Nulinio kirtimo detektoriaus grandinėje neinvertuojantis „Op-amp“ gnybtas yra prijungtas prie žemės kaip atskaitos įtampa, o sinusinės bangos įvestis (Vin) tiekiama į op-amperio invertuojantį gnybtą, kaip matote grandinės schemoje. Tada ši įėjimo įtampa palyginama su etalonine įtampa. Čia galima naudoti bet kokį bendrosios paskirties op-amp IC, mes naudojome op-amp IC LM741.

Dabar, kai atsižvelgsite į teigiamą sinusinės bangos įvesties pusę ciklą. Mes žinome, kad kai įtampa neinvertuojančiame gale yra mažesnė nei įtampa invertuojančiame gale, „Op-amp“ išvesties išvestis yra maža arba neigiamo sodrumo. Taigi gausime neigiamos įtampos bangos formą.

Tuomet neigiamame sinusinės bangos cikle įtampa neinvertuojančiame gale (etaloninė įtampa) tampa didesnė už įtampą invertuojančio galo (įėjimo įtampa), todėl Op-amp išvestis tampa aukšta arba turi teigiamą sodrumą. Taigi gausime teigiamą įtampos bangos formą, kaip matote žemiau esančiame paveikslėlyje:

Taigi akivaizdu, kad ši grandinė gali nustatyti nulio bangos formos kirtimą, perjungdama jo išvestį iš neigiamos į teigiamą arba iš neigiamos į teigiamą.

Nulio kirtimo detektorius naudojant optroną

Kaip jau minėjome, yra daugybė būdų sukurti nulio kirtimo detektorių. Čia, žemiau esančioje grandinėje, mes naudojame tą patį opto movą. Stebėdami išėjimo bangos formą, galite pamatyti, kad išėjimo bangos forma tampa AUKŠTA tik tada, kai įvesties kintamosios srovės banga kiekvieną kartą kerta nulį.

Žemiau yra nulio kirtimo detektoriaus grandinės, naudojant optinį jungiklį, išėjimo bangos forma:

Nulinio kryžiaus impulsų išvestis tampa HIGH ties 0⁰, 180⁰ ir 360⁰, arba mes galime pasakyti po kiekvieno 180⁰.