Zero Crossing גלאי Circuit הוא יישום שימושי של המגבר אופ כפי Comparator. הוא משמש למעקב אחר השינוי בצורת גל הסינוס מחיובי לשלילי או להיפך בזמן שהוא חוצה מתח אפס. זה יכול לשמש גם כמחולל גל מרובע. לגלאי מעבר אפס יש יישומים רבים כמו מחולל סמן זמן, מד פאזה, מונה תדרים וכו '. ניתן לתכנן גלאי מעבר אפס במובנים רבים כמו שימוש בטרנזיסטור, שימוש במגבר אופ או באמצעות IC מצמד אופטי. במאמר זה נשתמש ב- Op-amp לבניית מעגל גלאי אפסים וכאמור לעיל, Op-amp יעבוד כמשווה כאן.
צורת הגל האידיאלית עבור גלאי אפס מעבר מוצגת להלן:
ניתן לראות בצורת הגל שלמעלה כי בכל פעם שגל הסינוס חוצה אפס, תפוקת המגבר האופטי תעבור בין שלילי לחיובי או מחיובי לשלילי. הוא עובר שלילי לחיובי כאשר גל סינוס עובר חיובי לשלילי ולהיפך. כך מגלה גלאי מעבר אפס כאשר צורת הגל חוצה אפס בכל פעם. כפי שניתן לראות כי צורת גל הפלט היא גל מרובע, כך גלאי אפס נקרא גם מעגל מחולל גל מרובע.
למידע נוסף על מגברי אופ, בדוק מעגלי מגבר מגבר אחרים.
חומר נדרש
- מגבר אופ-אמפר (LM741)
- שנאי (230V עד 12V)
- אספקת 9 וולט
- נגד (10k - 3nos)
- קרש לחם
- חוטי חיבור
- אוֹסְצִילוֹסקוּפּ
תרשים מעגל
אספקת 230 וולט ניתנת לשנאי 12-0-12 וולט, ויציאת הפאזה שלו מחוברת לסיכה השנייה של המגבר האופטימלי והניטראלי קצר עם קרקע הסוללה. המסוף החיובי של הסוללה מחובר לסיכה השביעית (Vcc) של המגבר.
עבודה במעגל גלאי מעבר אפס
במעגל גלאי מעבר אפס, המסוף הלא-הפוך של מגבר ה- Op מחובר לקרקע כמתח ייחוס וכניסה של גל סינוס (Vin) מוזנת למסוף ההפוך של המגבר, כפי שאתה יכול לראות בתרשים המעגל. מתח כניסה זה מושווה למתח הייחוס. כאן ניתן להשתמש בכל IC- מגבר למטרה כללית, השתמשנו במגבר IC LM741.
עכשיו, כאשר אתה מחשיב את מחצית המחזור החיובית של קלט גלי הסינוס. אנו יודעים שכאשר המתח בקצה הלא הפוך נמוך מהמתח בקצה ההפוך, תפוקת יציאת המגבר היא נמוכה או של רוויה שלילית. מכאן שנקבל צורת גל מתח שלילית.
ואז בחצי מחזור שלילי של גל הסינוס, המתח בקצה הלא-הפוך (מתח התייחסות) הופך לגדול יותר מהמתח בקצה ההפוך (מתח כניסה), כך שהפלט של המגבר Op הופך להיות גבוה או לרוויה חיובית. מכאן שנקבל צורת גל מתח חיובית, כפי שניתן לראות בתמונה למטה:
לפיכך ברור כי מעגל זה יכול לזהות את מעבר אפס של צורת הגל על ידי מעבר תפוקתו משלילי לחיובי או משלילי לחיובי.
גלאי מעבר אפס באמצעות מצמד אופטי
כפי שכבר הזכרנו שישנן דרכים רבות לעצב גלאי אפס מעבר. כאן, במעגל שלהלן אנו משתמשים במצמד אופטו עבור אותו. על ידי התבוננות בצורת גל הפלט אתה יכול לראות שצורת הגל הפלט מתחזקת רק כאשר גל ה- AC הקולט חוצה אפס בכל פעם.
להלן צורת גל הפלט של מעגל הגלאי אפס באמצעות מצמד אופטי:
תפוקת הדופק במעבר אפס מקבל HIGH ב- 0⁰, 180⁰ ו- 360⁰ או שאנחנו יכולים לומר אחרי כל 180⁰.