Коло детектора нултих прелаза

Нула прелаз детектор коло је корисна апликација за Оп-Амп као Цомпаратор. Користи се за праћење промене синусног таласног облика са позитивног на негативни или обрнуто док прелази нулти напон. Такође се може користити као генератор квадратних таласа. Детектор нултог укрштања има много примена попут генератора временских маркера, мерача фазе, бројача фреквенција итд. Детектор нултог укрштања може се дизајнирати на више начина, попут употребе транзистора, опционог појачала или оптичког склопника. У овом чланку ћемо користити Оп-амп за израду круга детектора нултих прелаза и као што је претходно поменуто, Оп-амп ће овде радити као упоређивач.

Идеални таласни облик за детектор нултих укрштања дат је у наставку:

Из горњег таласног облика може се видети да ће се сваки пут када синусни талас пређе нулу, излаз Оп-појачала померити или са негативног на позитивни или са позитивног на негативни. Она се помера негативно у позитивно када синусни талас пређе позитивно у негативно и обрнуто. На овај начин детектор нултих прелаза открива када таласни облик сваки пут прелази нулу. Као што можете приметити да је излазни таласни облик квадратни талас, тако се и детектор нултих крижања назива и круг генератора квадратних таласа.

Да бисте сазнали више о оп-појачалима, проверите друге склопове оп-појачала.

Потребан материјал

• Оптичко појачало ИЦ (ЛМ741)
• Трансформатор (230В до 12В)
• 9В напајање
• Отпорник (10к - 3нос)
• Бреадбоард
• Повезивање жица
• Осцилоскоп

Кружни дијаграм

230в напајање се даје трансформатору 12-0-12В, а његов фазни излаз је повезан на ^други пин Оп-појачала, а неутрални је кратак са масом батерије. Позитивни прикључак батерије повезан је са ^7. пином (Вцц) оп-појачала.

Рад круга детектора нултих укрштања

У кругу детектора нултих укрштања, неинвертујући терминал Оп-појачала повезан је са земљом као референтни напон и улаз синусног таласа (Вин) се доводи на инвертирајући терминал оп-појачала, као што видите у схеми кола. Овај улазни напон се затим упоређује са референтним напоном. Овде се може користити било који оптички интегрисани оптички појачавач, ми смо користили оптички ИЦ ЛМ741.

Сада, када узмете у обзир позитиван полуциклус уноса синусног таласа. Знамо да, када је напон на неинвертујућем крају мањи од напона на инвертирајућем крају, излаз излаза Оп-појачала је низак или негативне засићености. Стога ћемо добити негативни таласни облик напона.

Тада у негативном полуциклусу синусног таласа, напон на неинвертујућем крају (референтни напон) постаје већи од напона на инвертирајућем крају (улазни напон), па излаз Оп-појачала постаје висок или позитивне засићености. Стога ћемо примити позитивни таласни облик напона, као што можете видети на доњој слици:

Стога је јасно да овај круг може детектовати нулти прелазак таласног облика пребацивањем свог излаза са негативног на позитивни или са негативног на позитивни.

Детектор нултог укрштања помоћу оптоцоуплера

Као што смо већ поменули да постоји много начина за дизајнирање детектора нултих укрштања. Овде, у доњем колу, користимо опто-спојницу за исту. Посматрањем излазног таласног облика можете видети да излазни таласни облик постаје ВИСОК само када улазни талас наизменичне струје пређе нулу сваки пут.

Испод је излазни таласни облик круга детектора нултих прелаза помоћу Оптоцоуплера:

Излаз импулса који прелази нула постаје ВИСОК на 0⁰, 180⁰ и 360⁰ или можемо рећи након сваких 180⁰.