- Potreben material
- Shema vezja
- Delovanje vezja detektorja ničelnega križanja
- Ničelni križni detektor z uporabo optičnega sklopnika
Zero Crossing Detector Circuit je koristno vlogo za op-amp kot primerjalno. Uporablja se za sledenje spreminjanju sinusne valovne oblike iz pozitivne v negativno ali obratno, medtem ko prečka ničelno napetost. Lahko se uporablja tudi kot generator kvadratnih valov. Zero Crossing Detector ima veliko aplikacij, kot so generator časovnih markerjev, merilnik faze, števec frekvenc itd. Detektor Zero Crossing je mogoče zasnovati na več načinov, na primer z uporabo tranzistorja, uporabo op-ojačevalnika ali optičnim sklopnikom. V tem članku bomo uporabili Op-amp za izdelavo vezja detektorja ničelnega križanja in, kot smo že omenili, bo Op-amp tukaj deloval kot primerjalnik.
Idealna valovna oblika za detektor Zero Crossing je podana spodaj:
Iz zgornje valovne oblike je razvidno, da se bo, kadar bo sinusni val prečkal nič, izhod Op-amp-a preusmeril bodisi z negativnega na pozitivni bodisi s pozitivnega na negativni. Negativno se premakne v pozitivno, ko sinusni val prečka pozitivno v negativno in obratno. Tako detektor ničelnega prehoda zazna, ko valovna oblika vsakič prečka ničlo. Kot lahko opazite, da je izhodna valovna oblika kvadratni val, se detektor ničelnega križanja imenuje tudi vezje generatorja kvadratnih valov.
Če želite izvedeti več o op-ojačevalcih, preverite druga vezja op-amp.
Potreben material
- IC optičnega ojačevalnika (LM741)
- Transformator (230V do 12V)
- Napajanje 9V
- Upor (10k - 3nos)
- Breadboard
- Povezovanje žic
- Osciloskop
Shema vezja
230v napajanje dobi 12-0-12V transformator, njegova fazna izhodna napetost pa je priključena na drugi zatič Op-amp-a, nevtralna kratka povezava pa je z maso baterije. Pozitivno sponka akumulatorja je priključen na 7 th zatiča (Vcc) z op-amp.
Delovanje vezja detektorja ničelnega križanja
V vezju ničelnega križnega detektorja je neinvertirni terminal Op-amp-a povezan z zemljo kot referenčna napetost, vhod sinusnega vala (Vin) pa se napaja na invertirni terminal op-amp-a, kot lahko vidite v vezju. Nato se ta vhodna napetost primerja z referenčno napetostjo. Tukaj je mogoče uporabiti katero koli splošnonamensko optično ojačevalno vezje, uporabili smo optični IC LM741.
Zdaj, ko upoštevate pozitiven pol cikel vnosa sinusnega vala. Vemo, da kadar je napetost na neinvertirajočem koncu manjša od napetosti na invertirnem koncu, je izhod izhoda Op-amp nizek ali negativne nasičenosti. Tako bomo prejeli valovno obliko negativne napetosti.
Nato v negativnem polovičnem ciklu sinusnega vala napetost na neinvertirajočem koncu (referenčna napetost) postane večja od napetosti na invertirnem koncu (vhodna napetost), zato izhod Op-ojačevalnika postane visok ali pozitivne nasičenosti. Tako bomo prejeli pozitivno napetostno napetost, kot lahko vidite na spodnji sliki:
Tako je jasno, da lahko to vezje zazna ničelno prehajanje valovne oblike s preklopom izhoda iz negativnega v pozitivni ali iz negativnega v pozitivni položaj.
Ničelni križni detektor z uporabo optičnega sklopnika
Kot smo že omenili, obstaja veliko načinov za oblikovanje detektorja ničelnega križanja. Tu v spodnjem vezju za isto uporabljamo optično sklopko. Z opazovanjem izhodne valovne oblike lahko vidite, da izhodna valovna oblika dobi VISOKO šele, ko vhodni izmenični val vsakič prečka nič.
Spodaj je izhodna valovna oblika vezja detektorja ničelnega križanja z optičnim sklopnikom:
Izhod impulza, ki prečka nič, postaja VISOK pri 0⁰, 180⁰ in 360⁰, ali lahko rečemo po vsakih 180⁰.