Un detector de creuament de zero o ZCD és un tipus de comparador de voltatge, que s’utilitza per detectar una transició de forma d’ona sinusoïdal entre positiu i negatiu, que coincideix quan l’i / p creua la condició de voltatge zero. En aquest article, discutim el pas zero circuit detector amb dos circuits diferents, principis de treball, teoria i aplicacions. Les aplicacions del detector de creuament zero són el mesurador de fase i el generador de marcadors de temps.
Circuit de detecció de creuament zero
El detector de creuament zero és un comparador de voltatge que canvia l’o / p entre + Vsat i –Vsat quan l’i / p creua el voltatge de referència zero. En paraules simples, el comparador és bàsic amplificador operacional s’utilitza per comparar dues tensions simultàniament i canvia l’o / p segons la comparació. De la mateixa manera, podem dir que ZCD és un comparador.
Circuit de detecció de creuament zero
El circuit del detector de creuament zero s’utilitza per produir un commutador d’etapa o / p sempre que l’i / p creua la i / p de referència i es connecta al terminal GND. L'op / p del comparador pot conduir diverses sortides, com ara un indicador LED, un relé i una porta de control.
741 Detector de creuament zero basat en IC
El circuit del detector de creuament zero és una aplicació principal del circuit comparador. També es pot anomenar convertidor d'ona sinusoïdal a quadrat. Per a això, qualsevol dels comparadors inversors / no inversors es pot utilitzar com a detector de creuament zero.
L'única variació que s'ha d'aportar és la Vref (tensió de referència) amb la qual s'ha de comparar la tensió i / p. S'ha de convertir el voltatge de referència zero (Vref = 0V). Una ona sinusoïdal i / p es dóna com a Vin. Es mostren a la següent inversió circuit comparador diagrama i també formes d'ona i / p i o / p amb una tensió de referència de 0V.
ZCD com a generador de marcadors de temps
Com es mostra a la forma d'ona següent, per a una tensió de referència (Vref), quan l'ona sinusoïdal d'entrada permet passar el voltatge zero i va en la direcció de positiu. El voltatge o / p es condueix a saturació negativa. De la mateixa manera, quan el Vin permet passar a zero i va en la direcció del negatiu, el Vout es condueix a la saturació positiva. Els díodes del circuit anterior s’anomenen díodes de pinça. Aquests díodes s’utilitzen per protegir l’amplificador operacional contra danys derivats d’un augment de Vin.
En algunes aplicacions particulars, el Vin pot ser una forma d'ona de baixa freqüència que provoca una interrupció en el temps perquè el Vin creui el nivell zero. A més, això provoca un retard en el Vout per canviar entre els dos nivells de saturació (superior i inferior). Al mateix temps, els sorolls i / p del CI poden provocar que el Vout canviï entre els nivells de saturació. D'aquesta manera, s'identifiquen creus zero per a tensions de soroll a més del Vin. Aquests problemes es poden eliminar utilitzant un circuit de retroalimentació de re-formació amb retroalimentació positiva que fa que el Vout canviï més ràpidament. Per tant, eliminant la possibilitat de creuar qualsevol fals fals a causa de tensions de soroll a l’entrada de l’amplificador operacional.
741 Forma d'ona del detector de creuament zero basat en IC
El funcionament d’un detector de creuament de zero es pot assumir fàcilment si coneixeu el funcionament d’un comparador bàsic d’amplificadors d’Op. En aquest detector, configurem un dels i / ps com a zero que és Vref = OV. L'o / p es determina en –Vsat quan el senyal i / p passa per la direcció 0 a + ve. Igualment, quan el senyal i / p passa per la direcció de zero a –ve, l’o / p canvia a + Vsat.
Aplicacions del detector de creuament zero
Es poden utilitzar circuits de detecció de creuament zero per comprovar l’estat d’un amplificador operacional. I també s'utilitza com a comptador de freqüències i amb finalitats de commutació a electrònica de potència circuits.
ZCD com a fasòmetre
Es pot utilitzar un ZCD per mesurar l'angle de fase entre dues tensions. S'adquireix una seqüència d'impulsos en els cicles + ve i -ve per mesurar la tensió entre l'interval de temps del pols de tensió d'ona sinusoïdal i la segona ona sinusoïdal. Aquest interval de temps està relacionat amb la diferència de fase entre les dues tensions d'ona sinusoïdal i / p. L'ús del mesurador de fases oscil·la entre 0 ° i 360 °.
ZCD com a generador de marcadors de temps
Per a una ona sinusoïdal i / p, si el detector de creuament de zero és una ona quadrada, passarà a través d’un circuit de la sèrie RC. Això es mostra a la figura següent.
741 Detector de creuament zero basat en IC
Si la constant de temps de RC és molt petita en comparació amb el període ‘T’ de l’ona sinusoïdal i / p, aleshores la tensió a R de la Circuit RC n / w anomenat Vr serà una sèrie de polsos + ve i –ve. Si s’aplica la tensió ‘Vr’ a a circuit de talla utilitzant un díode D, la tensió de càrrega VL tindrà només + ve impulsos i retallarà els impulsos –ve. Per tant, un detector de creuament de zero (ZCD) l’i / p del qual és una ona sinusoïdal s’ha canviat a una seqüència d’impulsos positius a l’interval ‘T’ afegint un RC de xarxa i un circuit de retallada.
Per tant, es tracta del funcionament del circuit del detector de creuament zero i de les seves aplicacions. Esperem que tingueu una millor comprensió d’aquest concepte. A més, qualsevol dubte sobre aquest concepte o projectes elèctrics i electrònics Si us plau, doneu els vostres valuosos suggeriments comentant a la secció de comentaris a continuació. Aquí teniu una pregunta, quina és la funció del detector de pas zero?
