En nollkorsningsdetektor eller ZCD är en typ av spänningskomparator, som används för att detektera en sinusvågformsövergång från positiv och negativ, som sammanfaller när i / p passerar nollspänningsförhållandet. I den här artikeln diskuterar vi nollkorsningen detektorkrets med två olika kretsar, arbetsprinciper, teori och tillämpningar. Tillämpningarna för Zero Crossing Detector är fasmätare och tidsmarkeringsgenerator.
Zero-Crossing Detector Circuit
Nollkorsningsdetektor är en spänningskomparator som ändrar o / p mellan + Vsat & –Vsat när i / p passerar nollreferensspänning. Med enkla ord är komparatorn en grundläggande operationsförstärkare används för att jämföra två spänningar samtidigt och ändrar o / p enligt jämförelsen. På samma sätt kan vi säga att ZCD är en jämförare.
Zero-Crossing Detector Circuit
Nollkorsningsdetektorkrets används för att producera en o / p-stegomkopplare när i / p passerar referensen i / p och den är ansluten till GND-terminalen. Komparatorns o / p kan driva olika utgångar, såsom en LED-indikator, ett relä och en styrgrind.
741 IC-baserad nollkorsningsdetektor
Nollkorsningsdetektorkretsen är en huvudsaklig tillämpning av komparatorkretsen. Det kan också namnges som sinus till kvadratvågomvandlare. För detta kan vilken som helst av de inverterande / icke-inverterande komparatorerna användas som en nollkorsningsdetektor.
Den enda variationen som ska införas är Vref (referensspänning) med vilken i / p-spänningen ska jämföras, måste göras som referensspänning noll (Vref = 0V). En i / p-sinusvåg ges som Vin. Dessa visas i följande inverterande jämförarkrets diagram och även i / p och o / p vågformer med en 0V referensspänning.
ZCD som Time Marker Generator
Som visas i nedanstående vågform, för en referensspänning (Vref), när ingångens sinusvåg tillåter genom nollspänning och går i riktningen positiv. O / p-spänningen drivs till negativ mättnad. På samma sätt, när Vin tillåter genom noll och går i riktning mot det negativa, drivs Vout till positiv mättnad. Dioderna i kretsen ovan kallas som klämdioder. Dessa dioder används för att skydda operationsförstärkaren mot skador på grund av en ökning av Vin.
I vissa specifika applikationer kan Vin vara en lågfrekvent vågform som orsakar ett tidsavbrott för Vin att korsa nollnivån. Dessutom orsakar detta en fördröjning i Vout att växla mellan de två mättnadsnivåerna (övre och nedre). Samtidigt kan i / p-ljudet i IC få Vout att växla mellan mättnadsnivåerna. Således identifieras nollkorsningar för brusspänningar utöver Vin. Dessa problem kan avlägsnas genom att använda en omformande återkopplingskrets med positiv återkoppling som får Vout att växla snabbare. Så, ta bort risken för falsk nollkorsning på grund av brusspänningar vid ingången till op-amp.
741 IC-baserad Zero Crossing Detector Waveform
Arbetet med en nollkorsningsdetektor kan lätt antas om du vet hur en grundläggande Op-Amp-jämförare fungerar. I denna detektor ställer vi in en av i / ps som noll som är Vref = OV. O / p bestäms till –Vsat när i / p-signalen passerar 0 till + ve-riktningen. På samma sätt, när i / p-signalen passerar genom noll till –v riktning, växlar o / p till + Vsat.
Tillämpningar av Zero Crossing Detector
Nollkorsningsdetektorkretsar kan användas för att kontrollera tillståndet för en operationsförstärkare. Och används också som frekvensräknare och för växlingsändamål i kraftelektronik kretsar.
ZCD som fasemeter
En ZCD kan användas för att mäta fasvinkeln mellan två spänningar. En sekvens av pulser i + ve och -ve-cyklerna förvärvas för att mäta spänningen mellan tidsintervallet för pulsen för sinusvågsspänning och andra sinusvåg. Detta tidsintervall är relaterat till fasskillnaden mellan de två i / p-sinusspänningarna. Användningen av fasmätare sträcker sig från 0 ° till 360 °.
ZCD som Time Marker Generator
För en i / p-sinusvåg, där o / p för nollkorsningsdetektorn är en fyrkantvåg, kommer den vidare att passera genom en RC-seriekrets. Detta visas i följande bild.
741 IC-baserad nollkorsningsdetektor
Om RC-tidskonstanten är mycket liten jämfört med perioden 'T' för i / p-sinusvågen, så är spänningen över R RC-krets n / w kallad Vr kommer att vara en serie med + ve och –ve pulser. Om spänningen ”Vr” appliceras på a klipparkrets med en diod D kommer belastningsspänningen VL bara att ha + ve-pulser och kommer att klippa bort –ve-pulserna. Därför har en nollkorsningsdetektor (ZCD) vars i / p är en sinusvåg omvandlats till en sekvens av positiva pulser vid 'T' -intervall genom att lägga till ett nätverk RC och en klippkrets.
Således handlar det här om nollkorsning av detektorkretsar och dess tillämpningar. Vi hoppas att du har fått en bättre förståelse för detta koncept. Dessutom är alla tvivel angående detta koncept eller el- och elektronikprojekt , ge dina värdefulla förslag genom att kommentera i kommentarfältet nedan. Här är en fråga till dig, vilken funktion har nollkorsningsdetektorn?
