كاشف العبور الصفري أو ZCD هو نوع واحد من مقارنات الجهد ، يستخدم للكشف عن انتقال شكل موجة جيبية من الموجب والسالب ، والذي يتزامن عندما يعبر i / p حالة الجهد الصفري. في هذه المقالة ، نناقش معبر الصفر دارة كاشف مع دائرتين مختلفتين ، مبادئ العمل ، النظرية ، والتطبيقات. تطبيقات Zero Crossing Detector هي مقياس الطور ومولد علامات الوقت.
دائرة الكشف عن المعابر الصفرية
كاشف التقاطع الصفري هو مقارن للجهد يقوم بتغيير o / p بين + Vsat & –Vsat عندما يتجاوز i / p الجهد المرجعي الصفري. بكلمات بسيطة ، المقارنة أساسية مكبر تشغيلي تستخدم لمقارنة جهدين في وقت واحد وتغيير o / p وفقًا للمقارنة. بنفس الطريقة ، يمكننا القول أن ZCD هو مقارنة.
دائرة الكشف عن المعابر الصفرية
تُستخدم دائرة كاشف العبور الصفري لإنتاج مفتاح مرحلة o / p عندما يتخطى i / p المرجع i / p ويتم توصيله بمحطة GND. يمكن أن يقود o / p للمقارنة مخرجات مختلفة مثل مؤشر LED ، ومرحل ، وبوابة تحكم.
741 كاشف معبر قائم على IC
دائرة الكاشف المتقاطعة الصفرية هي تطبيق رئيسي لدائرة المقارنة. يمكن تسميته أيضًا بمحول الموجة الجيبية إلى المربعة. لهذا ، يمكن استخدام أي من المقارنات العاكسة / غير العاكسة ككاشف عبور صفري.
الاختلاف الوحيد الذي يجب إحضاره هو Vref (الجهد المرجعي) الذي سيتم مقارنة جهد i / p به ، ويجب أن يكون الجهد المرجعي صفرًا (Vref = 0V). يتم إعطاء موجة جيبية i / p كـ Vin. هذه موضحة في المقلوب التالي دارة المقارنة رسم بياني وأيضًا أشكال موجية i / p و o / p بجهد مرجعي 0V.
ZCD كمولد علامة الوقت
كما هو موضح في الشكل الموجي أدناه ، بالنسبة للجهد المرجعي (Vref) ، عندما تسمح الموجة الجيبية المدخلة بجهد صفري وتذهب في اتجاه موجب. يتم دفع جهد o / p إلى تشبع سالب. بنفس الطريقة ، عندما يسمح Vin عبر الصفر ويتجه في اتجاه السلبية ، يتم دفع Vout إلى التشبع الإيجابي. تسمى الثنائيات الموجودة في الدائرة أعلاه بالثنائيات المشبكية. تستخدم هذه الثنائيات لحماية مكبر التشغيل من التلف الناتج عن زيادة فين.
في بعض التطبيقات المعينة ، قد يكون Vin شكل موجة منخفضة التردد تسبب انقطاعًا زمنيًا لـ Vin ليعبر مستوى الصفر. علاوة على ذلك ، يؤدي هذا إلى تأخير في Vout للتبديل بين مستويي التشبع (العلوي والسفلي). في الوقت نفسه ، قد تؤدي ضوضاء i / p في IC إلى تبديل Vout بين مستويات التشبع. وبالتالي يتم تحديد تقاطعات صفرية لجهود الضوضاء بالإضافة إلى فين. يمكن فصل هذه المشاكل عن طريق استخدام دائرة التغذية الراجعة مع التغذية الراجعة الإيجابية التي تؤدي إلى تبديل Vout بشكل أسرع. لذلك ، إزالة إمكانية أي عبور صفري كاذب بسبب الفولتية الضوضائية عند إدخال المرجع أمبير.
741 الشكل الموجي للكشف عن المعابر الصفرية القائم على IC
يمكن افتراض عمل كاشف العبور الصفري بسهولة إذا كنت تعرف عمل مقارن Op-Amp الأساسي. في هذا الكاشف ، نقوم بتعيين أحد i / ps على أنه صفر وهو Vref = OV. يتم تحديد o / p في –Vsat عندما تمر إشارة i / p عبر اتجاه 0 إلى + ve. وبالمثل ، عندما تمر إشارة i / p من الصفر إلى الاتجاه الخامس ، تتحول o / p إلى + Vsat.
تطبيقات كاشف العبور الصفري
يمكن استخدام دوائر كاشف عبور صفري للتحقق من حالة مضخم تشغيلي. وتستخدم أيضًا كمقياس تردد ولأغراض التحويل في إلكترونيات الطاقة الدوائر.
ZCD كمقياس للخطوة
يمكن استخدام ZCD لقياس زاوية الطور بين جهدين. يتم الحصول على تسلسل من النبضات في دورات + ve و -ve لقياس الجهد بين الفاصل الزمني لنبضة جهد الموجة الجيبية والموجة الجيبية الثانية. يرتبط هذا الفاصل الزمني باختلاف الطور بين جهدي الموجة الجيبية i / p. يتراوح استخدام مقياس الطور من 0 درجة إلى 360 درجة.
ZCD كمولد علامة الوقت
بالنسبة لموجة جيبية i / p ، فإن o / p للكاشف الذي يعبر الصفر هو موجة مربعة ، ثم يمر عبر دائرة سلسلة RC. هذا هو مبين في الشكل التالي.
741 كاشف معبر قائم على IC
إذا كان ثابت وقت RC صغيرًا جدًا مقارنة بالفترة 'T' للموجة الجيبية i / p ، فإن الجهد عبر R من دائرة RC n / w المسمى Vr سيكون سلسلة من نبضات + ve و –ve. إذا تم تطبيق الجهد 'Vr' على أ دائرة مجز باستخدام الصمام الثنائي D ، فإن جهد الحمل V سيكون له نبضات + ve فقط وسوف يقطع النبضات –ve. لذلك ، تم تغيير كاشف العبور الصفري (ZCD) الذي يمثل i / p عبارة عن موجة جيبية إلى سلسلة من النبضات الإيجابية عند الفاصل الزمني 'T' عن طريق إضافة شبكة RC ودائرة قص.
وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بعمل دائرة الكاشف الصفري وتطبيقاتها. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم. علاوة على ذلك ، فإن أي شكوك بخصوص هذا المفهوم أو مشاريع كهربائية وإلكترونية ، يرجى تقديم اقتراحاتكم القيمة من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. إليك سؤال لك ، ما هي وظيفة كاشف التقاطع الصفري؟
