Circuitul detectorului de trecere zero

Un circuit cu detector de trecere zero este o aplicație utilă a Op-amp ca comparator. Este folosit pentru a urmări schimbarea în forma de undă sinusoidală de la pozitiv la negativ sau invers în timp ce traversează tensiunea zero. Poate fi folosit și ca generator de undă pătrată. Detectorul de trecere zero are multe aplicații, cum ar fi generatorul de timp, contorul de fază, contorul de frecvență, etc. În acest articol vom folosi Op-amp pentru a construi un circuit cu detector de trecere zero și, așa cum s-a menționat anterior, Op-amp va funcționa aici ca comparator.

Forma de undă ideală pentru detectorul de trecere zero este dată mai jos:

Se poate observa în forma de undă de mai sus că ori de câte ori unda sinusoidală trece de zero, ieșirea amplificatorului Op se va schimba fie de la negativ la pozitiv, fie de la pozitiv la negativ. Trece de la negativ la pozitiv atunci când unda sinusoidală trece de la pozitiv la negativ și invers. Acesta este modul în care un detector de trecere zero detectează când forma de undă trece de zero de fiecare dată. După cum puteți observa că forma de undă de ieșire este o undă pătrată, astfel încât un detector de trecere zero este, de asemenea, numit Circuit generator de undă pătrată.

Pentru a afla mai multe despre op-amp, verificați alte circuite op-amp.

Material necesar

• IC amplificator op (LM741)
• Transformator (230V-la-12V)
• Alimentare de 9V
• Rezistor (10k - 3nos)
• Breadboard
• Conectarea firelor
• Osciloscop

Diagrama circuitului

Alimentarea 230v este dată unui transformator de 12-0-12V, iar ieșirea sa de fază este conectată la al 2 ^- lea Pin al amplificatorului opțional și neutrul este scurt cu masa solului bateriei. Borna pozitivă a bateriei este conectat la 7 ^th știftului (Vcc) de op-AMP.

Funcționarea circuitului detectorului de trecere zero

Într-un circuit cu detector de trecere zero, terminalul neinversibil al amplificatorului op este conectat la masă ca tensiune de referință și o intrare de undă sinusoidală (Vin) este alimentată la terminalul inversor al amplificatorului opțional, după cum puteți vedea în schema circuitului. Această tensiune de intrare este apoi comparată cu tensiunea de referință. Orice op-amp IC de uz general poate fi utilizat aici, am folosit op-amp IC LM741.

Acum, când luați în considerare semiciclul pozitiv al intrării undei sinusoidale. Știm că, atunci când tensiunea la capătul neinversibil este mai mică decât tensiunea la capătul inversor, ieșirea ieșirii amplificator Op este scăzută sau de saturație negativă. Prin urmare, vom primi o formă de undă de tensiune negativă.

Apoi, în jumătatea ciclului negativ al undei sinusoidale, tensiunea la capătul neinversibil (tensiunea de referință) devine mai mare decât tensiunea la capătul inversor (tensiunea de intrare), astfel încât ieșirea amplificatorului Op devine ridicată sau de saturație pozitivă. Prin urmare, vom primi o formă de undă de tensiune pozitivă, după cum puteți vedea în imaginea de mai jos:

Astfel, este clar că acest circuit poate detecta trecerea zero a formei de undă prin comutarea ieșirii sale de la negativ la pozitiv sau de la negativ la pozitiv.

Detector de trecere zero folosind optocuplator

După cum am menționat deja, există multe modalități de a proiecta un detector de trecere zero. Aici, în circuitul de mai jos, folosim un opto-cuplaj pentru același lucru. Observând forma de undă de ieșire, puteți vedea că forma de undă de ieșire devine MARE numai atunci când unda de intrare AC trece de zero de fiecare dată.

Mai jos este forma de undă de ieșire a circuitului detectorului de trecere zero utilizând optocuplator:

Ieșirea impulsului de trecere zero crește la 0⁰, 180⁰ și 360⁰ sau putem spune după fiecare 180⁰.