Nolla ylityksen ilmaisinpiiri

Nollanylitysnopeuden Detector Circuit on hyödyllinen sovellus Op-amp kuin Komparaattori. Sitä käytetään seuraamaan siniaaltomuodon muutosta positiivisesta negatiiviseksi tai päinvastoin, kun se ylittää nollajännitteen. Sitä voidaan käyttää myös neliöaaltogeneraattorina. Nollaristeilytunnistimella on monia sovelluksia, kuten aikamerkkigeneraattori, vaihemittari, taajuuslaskuri jne. Nollaristeilytunnistin voidaan suunnitella monin tavoin, kuten transistorin, op-amp: n tai optoerottimen IC: n avulla. Tässä artikkelissa käytämme Op-amp: ta rakentamaan nolla ylitysilmaisimen piirin, ja kuten aiemmin mainittiin, Op-amp toimii vertailijana täällä.

Ihanteellinen aaltomuoto Zero Crossing Detectorille on annettu alla:

Edellä olevasta aaltomuodosta voidaan nähdä, että aina kun siniaalto ylittää nollan, Op-vahvistimen lähtö siirtyy joko negatiivisesta positiiviseksi tai positiivisesta negatiiviseksi. Se siirtyy negatiivisesta positiiviseksi, kun siniaalto ylittää positiivisen negatiiviseksi ja päinvastoin. Näin Zero Crossing Detector havaitsee, kun aaltomuoto ylittää nollan joka kerta. Kuten voit havaita, että lähtöaaltomuoto on neliöaalto, niin nollaristeilytunnistinta kutsutaan myös neliöaaltogeneraattoripiiriksi.

Jos haluat lisätietoja op-vahvistimista, tarkista muut op-amp-piirit.

Tarvittava materiaali

• Op-vahvistimen IC (LM741)
• Muuntaja (230 V - 12 V)
• 9 V: n syöttö
• Vastus (10k - 3nos)
• Leipälauta
• Johtojen liittäminen
• Oskilloskooppi

Piirikaavio

230V se annetaan 12-0-12V muuntaja, ja sen vaihe lähtö on kytketty 2 ^toisen Pin Op-amp, ja neutraali on lyhyt maahan akun. Positiiviseen napaan akku on kytketty 7 ^th tappi (Vcc) op-amp.

Nollan ylitysilmaisimen piirin toiminta

Zero Crossing Detector -piirissä Op-vahvistimen ei-invertoiva liitin on kytketty maahan referenssijännitteenä ja siniaaltotulo (Vin) syötetään op-vahvistimen käänteisliittimeen, kuten näette piirikaaviossa. Tätä tulojännitettä verrataan sitten vertailujännitteeseen. Tässä voidaan käyttää mitä tahansa yleiskäyttöistä op-amp IC: tä, olemme käyttäneet op-amp IC IC: tä.

Nyt kun otetaan huomioon siniaaltosyötön positiivinen puolisykli. Tiedämme, että kun jännite ei-invertoivassa päässä on pienempi kuin jännite käänteisessä päässä, Op-amp-ulostulon lähtö on matala tai negatiivisen kylläisyyden omaava. Siksi saamme negatiivisen jännitteen aaltomuodon.

Sitten siniaallon negatiivisessa puolijaksossa jännite kääntymättömässä päässä (referenssijännite) kasvaa suuremmaksi kuin käänteisen pään jännite (tulojännite), joten Op-vahvistimen ulostulosta tulee korkea tai positiivinen kyllästys. Siksi saamme positiivisen jännitteen aaltomuodon, kuten alla olevasta kuvasta näet:

Siten on selvää, että tämä piiri voi havaita aaltomuodon nollan ylityksen vaihtamalla sen lähdön negatiivisesta positiiviseksi tai negatiivisesta positiiviseksi.

Nollaristeilijä ilmaisimen avulla

Kuten olemme jo maininneet, on olemassa monia tapoja suunnitella Zero Crossing Detector. Tässä alla olevassa piirissä käytämme opto-kytkintä samaan. Tarkkailemalla lähtöaaltomuotoa näet, että lähtöaaltomuoto on KORKEA vasta, kun tulo-AC-aalto ylittää nollan joka kerta.

Alla on Optocoupleria käyttävän Zero Crossing Detector -piirin lähtöaaltomuoto:

Nollarajan ylittävä pulssilähtö on nousemassa KORKEAksi alueella 0⁰, 180⁰ ja 360⁰ tai voimme sanoa jokaisen 180⁰ jälkeen.