Een nuldoorgangsdetector of ZCD is een type spanningscomparator die wordt gebruikt om een sinusgolfvormovergang van positief en negatief te detecteren, die samenvalt wanneer de i / p de nulspanningstoestand overschrijdt. In dit artikel bespreken we de nuldoorgang detector circuit met twee verschillende circuits, werkingsprincipes, theorie en toepassingen. De toepassingen van de Zero Crossing Detector zijn fasemeter en tijdmarkeringsgenerator.
Zero-Crossing Detector Circuit
Nuldoorgangsdetector is een spanningscomparator die de o / p verandert tussen + Vsat en –Vsat wanneer de i / p de nulreferentiespanning overschrijdt. In eenvoudige bewoordingen is de comparator een basis operationele versterker gebruikt om twee spanningen gelijktijdig te vergelijken en verandert de o / p volgens de vergelijking. Op dezelfde manier kunnen we zeggen dat ZCD een vergelijker is.
Zero-Crossing Detector Circuit
Het nuldoorgangsdetectorcircuit wordt gebruikt om een o / p-trapschakelaar te produceren wanneer de i / p de referentie i / p kruist en deze is verbonden met de GND-aansluiting. De o / p van de comparator kan verschillende uitgangen aansturen, zoals een LED-indicator, een relais en een stuurpoort.
741 IC-gebaseerde Zero Crossing Detector
Het nuldoorgangsdetectorcircuit is een hoofdtoepassing van het vergelijkingscircuit. Het kan ook de sinus-naar-blokgolf-omzetter worden genoemd. Hiervoor kan elk van de inverterende / niet-inverterende comparatoren worden gebruikt als nuldoorgangsdetector.
De enige variatie die moet worden aangebracht is de Vref (referentiespanning) waarmee de i / p-spanning moet worden vergeleken, moet worden gemaakt als referentiespanning nul (Vref = 0V). Een i / p-sinusgolf wordt gegeven als Vin. Deze worden weergegeven in de volgende omkering vergelijkingscircuit diagram en ook i / p en o / p golfvormen met een 0V referentiespanning.
ZCD als Time Marker Generator
Zoals getoond in de onderstaande golfvorm, voor een referentiespanning (Vref), wanneer de ingangssinusgolf een nulspanning toelaat en in de richting van positief gaat. De o / p-spanning wordt naar een negatieve verzadiging gestuurd. Op dezelfde manier, wanneer de Vin door nul gaat en in de richting van het negatief gaat, wordt de Vout naar een positieve verzadiging gedreven. De diodes in het bovenstaande circuit worden klemdiodes genoemd. Deze diodes worden gebruikt om de operationele versterker te beschermen tegen beschadiging door een toename van Vin.
In sommige specifieke toepassingen kan de Vin een laagfrequente golfvorm zijn die een tijdsonderbreking veroorzaakt zodat de Vin het nulniveau overschrijdt. Bovendien veroorzaakt dit een vertraging in de Vout om te schakelen tussen de twee verzadigingsniveaus (boven en onder). Tegelijkertijd kunnen de i / p-geluiden in het IC ervoor zorgen dat de Vout schakelt tussen de verzadigingsniveaus. Zo worden naast de Vin nuldoorgangen geïdentificeerd voor ruisspanningen. Deze problemen kunnen worden opgelost door een opnieuw vormend feedbackcircuit met positieve feedback te gebruiken waardoor de Vout sneller schakelt. Dus, het verwijderen van de mogelijkheid van een valse nuldoorgang als gevolg van ruisspanningen aan de ingang van de op-amp.
741 IC-gebaseerde Zero Crossing Detector Golfvorm
De werking van een nuldoorgangsdetector kan gemakkelijk worden aangenomen als u de werking van een eenvoudige Op-Amp-comparator kent. In deze detector stellen we een van de i / ps in als nul, dat wil zeggen Vref = OV. De o / p wordt bepaald in –Vsat wanneer het i / p-signaal door de 0 tot + ve richting gaat. Evenzo, wanneer het i / p-signaal door de nul naar –ve richting gaat, schakelt de o / p naar + Vsat.
Toepassingen van Zero Crossing Detector
Nuldoorgangsdetectorcircuits kunnen worden gebruikt om de toestand van een operationele versterker te controleren. En ook gebruikt als frequentieteller en voor schakeldoeleinden in vermogenselektronica circuits.
ZCD als Phasemeter
Een ZCD kan worden gebruikt om de fasehoek tussen twee spanningen te meten. Een reeks pulsen in de + ve en -ve cycli wordt verkregen om de spanning te meten tussen het tijdsinterval van de puls van de sinusgolfspanning en de tweede sinusgolf. Dit tijdsinterval is gerelateerd aan het faseverschil tussen de twee i / p-sinusgolfspanningen. Het gebruik van een fasemeter varieert van 0 ° tot 360 °.
ZCD als Time Marker Generator
Voor een i / p-sinusgolf, waarbij de o / p van de nuldoorgangsdetector een blokgolf is, zal deze verder door een RC-serieschakeling gaan. Dit wordt weergegeven in de volgende afbeelding.
741 IC-gebaseerde Zero Crossing Detector
Als de RC-tijdconstante erg klein is in vergelijking met de periode ‘T’ van de i / p-sinusgolf, dan is de spanning over R van de RC-circuit n / w genaamd Vr zal een reeks van + ve en –ve pulsen zijn. Als de spanning ‘Vr’ wordt toegepast op a clipper circuit bij gebruik van een diode D zal de belastingsspanning VL slechts + ve pulsen hebben en de –ve pulsen wegknippen. Daarom is een nuldoorgangsdetector (ZCD) waarvan de i / p een sinusgolf is, veranderd in een reeks positieve pulsen met een 'T'-interval door een netwerk-RC en een uitschakelcircuit toe te voegen.
Dit gaat dus allemaal over de werking van het circuit van de nuldoorgangsdetector en de toepassingen ervan. We hopen dat u dit concept beter begrijpt. Verder twijfels over dit concept of elektrische en elektronische projecten , geef alstublieft uw waardevolle suggesties door te reageren in de commentaarsectie hieronder. Hier is een vraag voor u, wat is de functie van de nuldoorgangsdetector?
