Схема на детектор за нулево пресичане

А пресичане на нулата детектор верига е полезно приложение на операционен усилвател като сравнение. Използва се за проследяване на промяната във формата на синусоида от положителна към отрицателна или обратно, докато пресича нулево напрежение. Може да се използва и като генератор на квадратни вълни. Нулевият кръстосан детектор има много приложения като генератор на времеви маркери, фазомер, честотен брояч и др. Нулевият кръстосан детектор може да бъде проектиран по много начини като използване на транзистор, използване на оп-усилвател или използване на IC оптодвойка. В тази статия ще използваме Op-amp за изграждане на верига за нулев кръстосан детектор и както споменахме по-рано, Op-amp ще работи като сравнителен тук.

Идеалната форма на вълната за нулев кръстосан детектор е дадена по-долу:

Вижда се в горната форма на вълната, че когато синусоида пресича нула, изходът на Op-усилвателя ще се измести или от отрицателен към положителен, или от положителен към отрицателен. Той се измества отрицателно към положително, когато синусоида преминава положително към отрицателно и обратно. Ето как детектор за нулево пресичане открива, когато формата на вълната преминава нула всеки път. Както можете да забележите, че изходната форма на вълната е квадратна вълна, така че нулевият кръстосан детектор се нарича още схема на генератора на квадратни вълни.

За да научите повече за операционните усилватели, проверете други схеми за операционни усилватели.

Необходим материал

• IC с усилвател (LM741)
• Трансформатор (230V до 12V)
• Захранване 9V
• Резистор (10k - 3nos)
• Макет
• Свързване на проводници
• Осцилоскоп

Електрическа схема

230v захранване се дава на трансформатор 12-0-12V, а фазовият му изход е свързан към 2- ^ия щифт на Op-усилвателя и неутралната е къса със земята на батерията. Положителният извод на батерията е свързан към 7 ^-ия щифт (Vcc) на операционния усилвател.

Работа на веригата на нулевия кръстосан детектор

В схема на нулев кръстосан детектор неинвертиращият терминал на Op-усилвателя е свързан със земята като референтно напрежение и входът на синусоида (Vin) се подава към инвертиращия терминал на op-усилвателя, както можете да видите в електрическата схема. След това това входно напрежение се сравнява с еталонното напрежение. Тук могат да се използват всякакви интегрални схеми за общо предназначение, ние сме използвали операционни схеми за усилвател LM741.

Сега, когато разгледате положителния полуцикъл на входа на синусоида. Знаем, че когато напрежението в неинвертиращия край е по-малко от напрежението в инвертиращия край, изходът на изхода на Op-усилвателя е нисък или с отрицателна наситеност. Следователно ще получим форма на вълната с отрицателно напрежение.

Тогава при отрицателен полуцикъл на синусоида, напрежението в неинвертиращия край (референтно напрежение) става по-голямо от напрежението в инвертиращия край (входно напрежение), така че изходът на Op-усилвателя става висок или с положително насищане. Следователно ще получим положителна форма на напрежение, както можете да видите на изображението по-долу:

По този начин е ясно, че тази схема може да открие нулевото пресичане на формата на вълната, като превключва изхода си от отрицателен към положителен или от отрицателен към положителен.

Нулев кръстосан детектор с помощта на оптрон

Както вече споменахме, че има много начини за проектиране на нулев кръстосан детектор. Тук, в схемата по-долу, ние използваме оптосъединител за същото. Чрез наблюдение на изходната форма на вълната можете да видите, че изходната форма на вълната става ВИСОКА само когато входната променлива вълна пресича нула всеки път.

По-долу е изходната форма на вълната на веригата на нулевия кръстосан детектор, използваща оптрона:

Импулсният изход за пресичане на нула става HIGH на 0⁰, 180⁰ и 360⁰ или можем да кажем след всеки 180⁰.