En nulkrydsningsdetektor eller ZCD er en type spændingskomparator, der bruges til at detektere en sinusbølgeformovergang fra positiv og negativ, der falder sammen, når i / p krydser nulspændingsbetingelsen. I denne artikel diskuterer vi nulovergangen detektor kredsløb med to forskellige kredsløb, arbejdsprincipper, teori og applikationer. Anvendelserne til Zero Crossing Detector er fasemåler og tidsmarkeringsgenerator.
Zero-Crossing Detector Circuit
Nulkrydsningsdetektor er en spændingskomparator, der ændrer o / p mellem + Vsat & –Vsat, når i / p krydser nulreferencespænding. Med enkle ord er komparatoren en grundlæggende operationel forstærker bruges til at sammenligne to spændinger samtidigt og ændrer o / p i henhold til sammenligningen. På samme måde kan vi sige, at ZCD er en komparator.
Zero-Crossing Detector Circuit
Nulkrydsningsdetektorkredsløb bruges til at producere en o / p-trinafbryder, når i / p krydser referencen i / p, og den er forbundet til GND-terminalen. Komparatorens o / p kan drive forskellige udgange, såsom en LED-indikator, et relæ og en kontrolport.
741 IC-baseret Zero Crossing Detector
Nulkrydsningsdetektorkredsløbet er en hovedanvendelse af komparatorkredsløbet. Det kan også navngives som sinus til firkantbølgekonverter. Til dette kan en hvilken som helst af de inverterende / ikke-inverterende komparatorer bruges som en nulkrydsningsdetektor.
Den eneste variation, der skal bringes ind, er Vref (referencespænding), som i / p-spændingen skal sammenlignes med, skal gøres referencespænding nul (Vref = 0V). En i / p sinusbølge er angivet som Vin. Disse er vist i følgende inverterende komparatorkredsløb diagram og også i / p og o / p bølgeformer med en 0V referencespænding.
ZCD som tidsmarkeringsgenerator
Som vist i nedenstående bølgeform for en referencespænding (Vref), når indgangssinusbølgen tillader gennem nul spænding og går i retning af positiv. O / p-spændingen drives ind i negativ mætning. På samme måde, når Vin tillader gennem nul og går i retning af det negative, drives Vout til positiv mætning. Dioderne i ovenstående kredsløb kaldes klemmedioder. Disse dioder bruges til at beskytte operationsforstærkeren mod skader på grund af en stigning i Vin.
I nogle bestemte applikationer kan Vin være en lavfrekvent bølgeform, der forårsager en afbrydelse i tide for Vin at krydse nulniveauet. Desuden får dette en forsinkelse i Vout til at skifte mellem de to mætningsniveauer (øvre og nedre). På samme tid kan i / p-støjene i IC'en få Vout til at skifte mellem mætningsniveauerne. Således identificeres nul krydsninger for støjspændinger ud over Vin. Disse problemer kan løsnes ved hjælp af et re-forming feedback-kredsløb med positiv feedback, der får Vout til at skifte hurtigere. Så fjerner muligheden for enhver falsk nulkrydsning på grund af støjspændinger ved indgangen til op-amp.
741 IC-baseret Zero Crossing Detector Waveform
Arbejdet med en nulkrydsningsdetektor kan let antages, hvis du kender funktionen til en grundlæggende Op-Amp-komparator. I denne detektor indstiller vi en af i / ps som nul, der er Vref = OV. O / p bestemmes til –Vsat, når i / p-signalet passerer 0 til + ve retning. Når i / p-signalet passerer nul til –ve retning, skifter o / p ligeledes til + Vsat.
Anvendelser af Zero Crossing Detector
Nulkrydsningsdetektorkredsløb kan bruges til at kontrollere tilstanden til en funktionsforstærker. Og også brugt som en frekvens tæller og til skifteformål i kraftelektronik kredsløb.
ZCD som fasemeter
En ZCD kan bruges til at måle fasevinklen mellem to spændinger. En sekvens af impulser i + ve- og -ve-cyklusser erhverves til at måle spændingen mellem tidsintervallet for impulsen til sinusspænding og anden sinusbølge. Dette tidsinterval er relateret til faseforskellen mellem de to i / p sinusspændinger. Anvendelsen af fasemåler varierer fra 0 ° til 360 °.
ZCD som tidsmarkeringsgenerator
For en i / p sinusbølge, hvor nulkrydsningsdetektorens o / p er en firkantbølge, vil den videre passere gennem et RC-seriekredsløb. Dette er vist i den følgende figur.
741 IC-baseret Zero Crossing Detector
Hvis RC-tidskonstanten er meget lille sammenlignet med perioden 'T' for i / p sinusbølgen, så er spændingen over R af RC kredsløb n / w kaldet Vr vil være en række + ve og –ve impulser. Hvis spændingen 'Vr' påføres en klipper kredsløb ved hjælp af en diode D, vil belastningsspændingen VL kun have + ve impulser og vil klippe væk –ve impulser. Derfor er en nulkrydsningsdetektor (ZCD), hvis i / p er en sinusbølge, blevet ændret til en sekvens af positive impulser ved 'T' -interval ved at tilføje et netværk RC og et klipningskredsløb.
Således handler alt om nulkrydsningsdetektorkredsløb og dets applikationer. Vi håber, at du har fået en bedre forståelse af dette koncept. Desuden er enhver tvivl om dette koncept eller elektriske og elektroniske projekter , bedes du give dine værdifulde forslag ved at kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørgsmål til dig, hvad er funktionen af nulkrydsningsdetektoren?
