Sıfır geçiş dedektörü devresi

Bir Sıfır Geçiş Dedektör Devresi karşılaştırıcı olarak Op-amp yararlı bir uygulamadır. Sıfır voltajı geçerken sinüs dalga formundaki pozitifden negatife veya tam tersi değişimi izlemek için kullanılır. Ayrıca Kare Dalga Üreteci olarak da kullanılabilir. Zero Crossing Detector, zaman işaretleyici üreteci, faz ölçer, frekans sayacı vb. Gibi birçok uygulamaya sahiptir. Bir Sıfır Geçiş Dedektörü, transistör kullanmak, op-amp kullanmak veya optocoupler IC kullanmak gibi birçok şekilde tasarlanabilir. Bu yazıda Op-amp'i bir Sıfır Geçiş Dedektörü Devresi oluşturmak için kullanacağız ve daha önce de belirtildiği gibi, Op-amp burada karşılaştırıcı olarak çalışacaktır.

Sıfır Geçiş Dedektörü için ideal dalga formu aşağıda verilmiştir:

Yukarıdaki dalga formunda, sinüs dalgası sıfırı geçtiğinde, Op-amp'in çıktısının negatiften pozitife veya pozitiften negatife kayacağı görülebilir. Sinüs dalgası pozitiften negatife geçtiğinde negatifden pozitife geçer ve bunun tersi de geçerlidir. Bu, Sıfır Geçiş Dedektörünün dalga formunun her seferinde sıfırı geçtiğini nasıl algıladığının bir göstergesidir. Çıkış dalga biçiminin bir kare dalga olduğunu gözlemleyebileceğiniz gibi, bir Sıfır Geçiş Dedektörü de Kare dalga Üreteci Devresi olarak adlandırılır.

Op-amp'ler hakkında daha fazla bilgi edinmek için diğer op-amp devrelerini kontrol edin.

Gerekli Malzeme

• Op-amp IC (LM741)
• Transformatör (230V-ila-12V)
• 9V besleme
• Direnç (10k - 3nos)
• Breadboard
• Kabloların Bağlanması
• Osiloskop

Devre şeması

230V bir 12-0-12V transformatör verilir, ve faz çıkış 2'ye bağlı olan ^nd Op-amp Pin ve nötr pilin zeminle kısadır. Pilin pozitif ucu 7 bağlı olan ^inci op-amp pimi (Vcc).

Sıfır Geçiş Dedektör Devresinin Çalışması

Bir Sıfır Geçiş Dedektör Devresinde, Op-amp'in ters çevirmeyen terminali, bir referans voltajı olarak toprağa bağlanır ve görebileceğiniz gibi, op-amp'in ters çevirme terminaline bir sinüs dalgası girişi (Vin) beslenir. devre şemasında. Bu giriş voltajı daha sonra referans voltajı ile karşılaştırılır. Herhangi bir genel amaçlı op-amp IC burada kullanılabilir, op-amp IC LM741 kullandık.

Şimdi, sinüs dalgası girişinin pozitif yarı döngüsünü düşündüğünüzde. Tersine çevrilemeyen uçtaki voltaj, tersine çevrilen uçtaki voltajdan daha az olduğunda, Op-amp çıkışının çıktısının Düşük veya negatif doygunluk olduğunu biliyoruz. Bu nedenle, negatif bir voltaj dalga formu alacağız.

Daha sonra sinüs dalgasının negatif yarım döngüsünde, tersine çevrilemeyen uçtaki voltaj (referans voltajı), tersine çevrilen uçtaki voltajdan (giriş voltajı) daha büyük hale gelir, bu nedenle Op-amp'in çıkışı Yüksek veya pozitif doygunluk olur. Bu nedenle, aşağıdaki resimde görebileceğiniz gibi, pozitif bir voltaj dalga formu alacağız:

Bu nedenle, bu devrenin çıkışını negatiften pozitife veya negatiften pozitife çevirerek dalga formunun Sıfır geçişini tespit edebileceği açıktır.

Optocoupler Kullanan Sıfır Geçiş Dedektörü

Daha önce de belirttiğimiz gibi, Sıfır Geçiş Dedektörü tasarlamanın birçok yolu vardır. Burada, aşağıdaki devrede, bunun için bir opto-bağlayıcı kullanıyoruz. Çıkış dalga formunu gözlemleyerek, çıkış dalga formunun yalnızca giriş AC dalgası her seferinde sıfırı geçtiğinde YÜKSEK hale geldiğini görebilirsiniz.

Optocoupler kullanan Sıfır Geçiş Dedektörü Devresinin çıkış dalga biçimi aşağıdadır:

Sıfır geçişli darbe çıkışı 0⁰, 180⁰ ve 360⁰'de YÜKSEK oluyor veya her 180⁰ sonra diyebiliriz.