Detektor zero-crossing atau ZCD adalah salah satu jenis pembanding tegangan, yang digunakan untuk mendeteksi transisi bentuk gelombang sinus dari positif dan negatif, yang bertepatan ketika i / p melintasi kondisi tegangan nol. Pada artikel ini, kami membahas persimpangan nol sirkuit detektor dengan dua sirkuit yang berbeda, prinsip kerja, teori, dan aplikasi. Aplikasi dari Zero Crossing Detector adalah pengukur fase dan generator penanda waktu.
Sirkuit Detektor Zero-Crossing
Detektor zero crossing adalah komparator tegangan yang mengubah output daya antara + Vsat & –Vsat saat i / p melintasi tegangan referensi nol. Dengan kata sederhana, pembanding adalah dasar penguat operasional digunakan untuk membandingkan dua tegangan secara bersamaan dan mengubah output daya sesuai dengan perbandingan. Dengan cara yang sama, kita dapat mengatakan ZCD adalah pembanding.
Sirkuit Detektor Zero-Crossing
Rangkaian detektor persimpangan nol digunakan untuk menghasilkan sakelar tingkat output daya setiap kali i / p melintasi i / p referensi dan terhubung ke terminal GND. Output daya komparator dapat menggerakkan berbagai keluaran seperti indikator LED, relai, dan gerbang kontrol.
741 Zero Crossing Detector berbasis IC
Rangkaian detektor zero-crossing adalah aplikasi utama rangkaian komparator. Ini juga dapat dinamai sebagai konverter gelombang sinus ke persegi. Untuk ini, salah satu dari pembanding pembalik / non pembalik dapat digunakan sebagai detektor penyeberangan nol.
Satu-satunya variasi yang akan dibawa adalah Vref (tegangan referensi) yang akan dibandingkan dengan tegangan i / p, harus dibuat tegangan referensi nol (Vref = 0V). Gelombang sinus i / p diberikan sebagai Vin. Ini ditunjukkan dalam pembalik berikut sirkuit komparator diagram dan juga bentuk gelombang i / p dan o / p dengan tegangan referensi 0V.
ZCD sebagai Penghasil Penanda Waktu
Seperti yang ditunjukkan pada bentuk gelombang di bawah ini, untuk tegangan referensi (Vref), ketika gelombang sinus masukan memungkinkan melalui tegangan nol dan menuju ke arah positif. Tegangan output daya didorong ke saturasi negatif. Dengan cara yang sama, ketika Vin mengizinkan melalui nol dan menuju ke arah negatif, Vout didorong ke saturasi positif. Dioda pada rangkaian di atas disebut sebagai dioda penjepit. Dioda ini digunakan untuk menjaga penguat operasional dari kerusakan akibat peningkatan Vin.
Dalam beberapa aplikasi tertentu, Vin mungkin berupa bentuk gelombang frekuensi rendah yang menyebabkan gangguan waktu bagi Vin untuk melewati tingkat nol. Lebih jauh, ini menyebabkan penundaan Vout untuk beralih di antara dua tingkat saturasi (atas dan bawah). Pada saat yang sama, gangguan i / p di IC dapat menyebabkan Vout beralih di antara tingkat saturasi. Jadi penyeberangan nol diidentifikasi untuk tegangan kebisingan selain Vin. Masalah ini dapat diatasi dengan menggunakan rangkaian umpan balik pembentuk ulang dengan umpan balik positif yang menyebabkan Vout beralih lebih cepat. Jadi, hilangkan kemungkinan adanya false zero crossing karena tegangan gangguan pada input op-amp.
741 Bentuk Gelombang Zero Crossing Detector berbasis IC
Cara kerja detektor zero crossing dapat dengan mudah diasumsikan jika Anda mengetahui cara kerja komparator Op-Amp dasar. Dalam detektor ini, kami menetapkan salah satu i / ps sebagai nol yaitu Vref = OV. Output daya ditentukan menjadi –Vsat saat sinyal i / p melewati arah 0 hingga + ve. Demikian pula, ketika sinyal i / p melewati arah nol ke –ve, output daya beralih ke + Vsat.
Aplikasi Zero Crossing Detector
Rangkaian detektor persimpangan nol dapat digunakan untuk memeriksa kondisi penguat operasional. Dan juga digunakan sebagai penghitung frekuensi dan untuk tujuan switching elektronika daya sirkuit.
ZCD sebagai Phasemeter
ZCD dapat digunakan untuk mengukur sudut fase antara dua tegangan. Urutan pulsa dalam siklus + ve dan -ve diperoleh untuk mengukur tegangan antara interval waktu pulsa tegangan gelombang sinus dan gelombang sinus kedua. Interval waktu ini terkait dengan perbedaan fasa antara dua tegangan gelombang sinus i / p. Penggunaan pengukur fase berkisar dari 0 ° hingga 360 °.
ZCD sebagai Penghasil Penanda Waktu
Untuk gelombang sinus i / p, output daya dari detektor zero-crossing menjadi gelombang persegi, selanjutnya akan melewati rangkaian seri RC. Ini ditunjukkan pada gambar berikut.
741 Zero Crossing Detector berbasis IC
Jika konstanta waktu RC sangat kecil dibandingkan dengan periode 'T' gelombang sinus i / p, maka tegangan di R dari Sirkuit RC n / w yang disebut Vr akan menjadi rangkaian pulsa + ve dan –ve. Jika tegangan 'Vr' diterapkan ke a sirkuit pemotong menggunakan dioda D, tegangan beban VL hanya akan memiliki + ve pulsa dan akan memotong pulsa –ve. Oleh karena itu, detektor zero-crossing (ZCD) yang i / p-nya adalah gelombang sinus telah diubah menjadi urutan pulsa positif pada interval 'T' dengan menambahkan RC jaringan dan rangkaian kliping.
Jadi, ini semua tentang kerja rangkaian detektor nol persimpangan dan aplikasinya. Kami berharap Anda lebih memahami konsep ini. Selanjutnya, keraguan tentang konsep ini atau proyek listrik dan elektronik , tolong berikan saran berharga Anda dengan berkomentar di bagian komentar di bawah. Berikut ini pertanyaan buat anda, apa fungsi dari zero crossing detector?
