Null kryssdetektor krets

En Zero Crossing Detector Circuit er en nyttig applikasjon av Op-amp som Comparator. Den brukes til å spore endringen i sinusbølgeformen fra positiv til negativ eller omvendt mens den krysser null spenning. Den kan også brukes som en Square Wave Generator. Zero Crossing Detector har mange applikasjoner som tidsmarkeringsgenerator, fasemåler, frekvensteller etc. En Zero Crossing Detector kan utformes på mange måter som å bruke transistor, bruke op-amp eller bruke optokobler IC. I denne artikkelen vil vi bruke Op-amp til å bygge en Zero Crossing Detector Circuit, og som tidligere nevnt vil Op-amp fungere som komparator her.

Den ideelle bølgeformen for Zero Crossing Detector er gitt nedenfor:

Det kan sees i den ovennevnte bølgeformen at når sinusbølgen krysser null, vil utgangen fra Op-amp skifte enten fra negativ til positiv eller fra positiv til negativ. Den skifter negativ til positiv når sinusbølge krysser positiv til negativ og omvendt. Slik oppdager en Zero Crossing Detector når bølgeformen krysser null hver gang. Som du kan observere at utgangsbølgeformen er en firkantbølge, så kalles en Zero Crossing Detector også en Square Wave Generator Circuit.

For å lære mer om op-forsterkere, sjekk andre op-amp kretser.

Nødvendig materiale

• Op-amp IC (LM741)
• Transformator (230V til 12V)
• 9V forsyning
• Motstand (10k - 3nos)
• Brettbrett
• Koble ledninger
• Oscilloskop

Kretsdiagram

230V er gitt til en 12-0-12V transformator, og dens faseutgang er koblet til to ^nd Pin av op-amp og nøytral er kort med bakken av batteriet. Den positive terminalen på batteriet er koblet til den ^syvende pinnen (Vcc) på op-amp.

Arbeid av Zero Crossing Detector Circuit

I en Zero Crossing Detector Circuit er den ikke-inverterende terminalen til Op-amp koblet til bakken som en referansespenning, og en sinusbølgeinngang (Vin) blir matet til den inverterende terminalen på op-amp, som du kan se i kretsskjemaet. Denne inngangsspenningen sammenlignes deretter med referansespenningen. Enhver allsidig op-amp IC kan brukes her, vi har brukt op-amp IC LM741.

Nå, når du vurderer den positive halvsyklusen til sinusbølgeinngangen. Vi vet at når spenningen i den ikke-inverterende enden er mindre enn spenningen i den inverterende enden, er utgangen fra Op-amp-utgangen lav eller negativ metning. Derfor vil vi motta en negativ spenningsbølgeform.

Så i negativ halv syklus av sinusbølgen blir spenningen ved den ikke-inverterende enden (referansespenning) større enn spenningen ved inverterende enden (inngangsspenning), slik at utgangen fra Op-amp blir høy eller positiv metning. Derfor vil vi motta en positiv spenningsbølgeform, som du kan se på bildet nedenfor:

Dermed er det klart at denne kretsen kan oppdage null krysning av bølgeform ved å bytte utgang fra negativ til positiv eller fra negativ til positiv.

Null kryssdetektor ved bruk av optokobler

Som vi allerede har nevnt at det er mange måter å designe en Zero Crossing Detector på. Her, i kretsen nedenfor, bruker vi en optokobler for det samme. Ved å observere utgangsbølgeformen kan du se at utgangsbølgeformen bare blir HØY når inngangs AC-bølgen krysser null hver gang.

Nedenfor er utgangsbølgeformen til Zero Crossing Detector Circuit ved hjelp av Optocoupler:

Nullkryssende pulsutgang blir HØY ved 0⁰, 180⁰ og 360⁰, eller vi kan si etter hver 180⁰.