Mạch phát hiện điểm không Zero Crossing Detection Circuits

0
2116

Mạch phát hiện điểm không (tiếng Anh: Zero Crossing Detection Circuits) bao gồm hai thành phần điện tử chính. Một là bộ khuếch đại hoạt động và hai là các linh kiện điện tử thụ động như điện trở, tụ điện.

Nó phát hiện điểm tham chiếu điện áp bằng không của tín hiệu AC hoặc sóng hình sin là điểm giao nhau bằng không của tín hiệu AC.

Bộ khuếch đại hoạt động (Op-amp) là thành phần hoạt động quan trọng của mạch này. Chúng tôi vận hành op-amp như một bộ so sánh để so sánh các tín hiệu tham chiếu điện áp 0 với tín hiệu AC.

Giới thiệu Op-amp

Bộ khuếch đại hoạt động hay nói ngắn gọn là op-amp là một con ngựa của tất cả các mạch điện tử tương tự đây là một loại bộ khuếch đại.

Bởi vì bất kỳ bộ khuếch đại nào cũng là một mạch điện tử có chức năng khuếch đại tín hiệu đầu vào lên các giá trị cao hơn hoặc thấp hơn.

Tương tự, op-amp cũng có thể thực hiện khuếch đại. Nhưng chúng ta cũng có thể sử dụng nó cho các mục đích khác, tức là như một bộ so sánh, tổng điện áp, bộ phân biệt, bộ tích phân, bộ lọc và thiết bị đo.

Cách hoạt động như thế nào?

Nó có hai chân đầu vào tức là đầu vào đảo ngược và một đầu vào không đảo và một chân đầu ra. Các chân cấp nguồn xác định dải điện áp hoạt động như Vss + và Vss-.

Chúng ta có thể đạt được độ cao thông qua mạch mạng điện trở phản hồi. Nhưng trong hướng dẫn ZCD này, chúng ta sẽ xem xét hoạt động của nó như một bộ so sánh.

Cách hoạt động như thế nào?

Op-amp làm bộ so sánh

Mạch so sánh tương tự như mạch khuếch đại truyền thống. Nhưng nó so sánh các tín hiệu đầu vào đảo ngược và không đảo ngược và tạo ra digital output.

Khi sử dụng op-amp làm bộ so sánh, nó cung cấp đầu ra ở dạng kỹ thuật số. Đầu ra sẽ là kỹ thuật số cao hoặc kỹ thuật số thấp. Tín hiệu đầu ra phụ thuộc vào tín hiệu đầu vào nào ở mức cao.

Bây giờ chúng ta hãy xem xét một ví dụ. Như sơ đồ dưới đây mô tả, nếu điện áp tại chân đầu vào không đảo ngược lớn hơn đầu vào đảo ngược, thì đầu ra của bộ so sánh sẽ ở mức digital high.

Op-amp làm bộ so sánh

Tương tự, nếu độ lớn của điện áp tại chân đầu vào không đảo nhỏ hơn chân không đảo, đầu ra sẽ ở mức thấp Low Digital như sơ đồ mạch này mô tả.

Low Digital như sơ đồ mạch này mô tả

Dựa trên chân đầu vào mà chúng tôi kết nối với tham chiếu điện áp bằng không, chúng tôi phân loại nó thành hai loại.

Ví dụ đảo ngược ZCD

Trong ZCD loại đảo ngược, mạch phát hiện giao nhau bằng không, chúng tôi kết nối tham chiếu điện áp bằng không với chân đầu vào không đảo như thể hiện trong sơ đồ này.

Mạch này đại diện cho một mạch dò đường không sử dụng op-amp LM741. Trong cấu hình này, chúng tôi áp dụng điện áp tín hiệu cho đầu cuối đảo ngược và tín hiệu tham chiếu điện áp 0 cho đầu vào không đảo.

Bóng bán dẫn NPN 2N2222 chuyển mức điện áp thành tín hiệu kỹ thuật số.

Ví dụ đảo ngược ZCD

Biểu đồ kết quả mô phỏng biểu diễn tín hiệu đầu ra từ chân bóng bán dẫn.

Trong nửa chu kỳ dương của sóng sin, Vin -> Vin + (là mặt đất) nên đầu ra sẽ bằng -15 volt, nhưng bóng bán dẫn sẽ vẫn tắt và chúng ta sẽ nhận được tín hiệu kỹ thuật số cao ở đầu cực thu của bóng bán dẫn.

Tương tự, sau khi chuyển đổi từ chu kỳ dương sang chu kỳ âm, điện áp tham chiếu bằng không Vin + sẽ trở nên lớn hơn tín hiệu điện áp âm, đầu ra của bộ so sánh sẽ trở thành +15 vôn.

Nhưng nó sẽ bật bóng bán dẫn chúng ta sẽ nhận được tín hiệu kỹ thuật số thấp ở đầu ra.

Biểu đồ kết quả mô phỏng biểu diễn tín hiệu đầu ra từ chân bóng bán dẫn.

Tôi là một người làm việc trong lĩnh vực cơ khí, thiết bị công nghiệp....Blog là nơi tôi chia sẻ thông tin hữu ích đến các bạn đọc.
Subscribe
Notify of
0 Bình luận
Inline Feedbacks
View all comments