الكشف عن المعابر الصفرية المعتمد على مكبر الصوت التشغيلي

“تعد دارات الكشف عن عبور الصفر تطبيقًا شائعًا حيث يتم استخدام أمبير المرجع كمقارنات. غالبًا ما يتم استخدامه لتتبع التغييرات في أشكال الموجة الجيبية ، كما هو الحال في حالة عبور الفولتية الصفرية من الموجب إلى السالب أو من السالب إلى الموجب. يمكن استخدامه أيضًا كمولد موجة مربعة. هناك أيضًا العديد من التطبيقات لدارات الكشف التي لا تتجاوز الصفر ، مثل مولدات إشارة الواسمات ، وعدادات الطور ، وعدادات التردد. يمكن تصميم دوائر الكشف عن العبور الصفري بعدة طرق ، مثل استخدام الترانزستورات أو استخدام مكبرات الصوت التشغيلية أو الدوائر المتكاملة optocoupler. في هذه المقالة سوف نستخدم المرجع أمبير لإنشاء دائرة كشف معبر صفري ، كما هو مذكور أعلاه ، يعمل المرجع أمبير هنا كمقارن.

“

تعد دارات الكشف عن عبور الصفر تطبيقًا شائعًا حيث يتم استخدام أمبير المرجع كمقارنات. غالبًا ما يتم استخدامه لتتبع التغييرات في أشكال الموجة الجيبية ، كما هو الحال في حالة عبور الفولتية الصفرية من الموجب إلى السالب أو من السالب إلى الموجب. يمكن استخدامه أيضًا كمولد موجة مربعة. هناك أيضًا العديد من التطبيقات لدارات الكشف التي لا تتجاوز الصفر ، مثل مولدات إشارة الواسمات ، وعدادات الطور ، وعدادات التردد. يمكن تصميم دوائر الكشف عن العبور الصفري بعدة طرق ، مثل استخدام الترانزستورات أو استخدام مكبرات الصوت التشغيلية أو الدوائر المتكاملة optocoupler. في هذه المقالة سوف نستخدم المرجع أمبير لإنشاء دائرة كشف معبر صفري ، كما هو مذكور أعلاه ، يعمل المرجع أمبير هنا كمقارن.

الشكل الموجي المثالي لدائرة الكشف عن عبور الصفر على النحو التالي

يمكن أن نرى من الشكل أعلاه أنه عندما يتجاوز شكل الموجة الجيبية الصفر ، سيتحول المرجع المرجع من الموجب إلى السالب أو من السالب إلى الموجب. هذه هي الطريقة التي يكتشف بها كاشف التقاطع الصفري التقاطع الصفري لشكل الموجة. كما ترون ، شكل الموجة الناتج هو موجة مربعة ، لذلك يسمى كاشف العبور الصفري أيضًا بدائرة مولد الموجة المربعة.

المكونات المطلوبة

مكبر الصوت التشغيلي (LM741)

محول (230 فولت إلى 12 فولت)

9V امدادات الطاقة

المقاوم (10kΩ × 3)

اللوح

الأسلاك

الذبذبات

مخطط الرسم البياني

يتم توفير مصدر الطاقة 230 فولت لمحول 12-0-12 فولت ، ويتم توصيل خرج الطور الخاص به بالدبوس رقم 2 لمكبر التشغيل ، ويتم اختصار السلك المحايد إلى الطرف الأرضي للبطارية. يتم توصيل دبوس التماس البطارية بالدبوس 7 من المرجع أمبير (Vcc).

مبدأ دائرة الكشف الصفري

في دائرة كشف العبور الصفري ، يتم توصيل دبوس غير مقلوب من المرجع أمبير بالأرض ، وبالتالي يعمل كجهد مرجعي ، ومدخل الموجة الجيبية (Vin) يتم إدخاله إلى الدبوس المقلوب من المرجع ، مثل يقول مخطط الدائرة. ثم تتم مقارنة جهد الدخل بجهد مرجعي. يمكن استخدام معظم أجهزة المرجع ICs هنا ، وهنا نستخدم LM741.

الآن ، لننظر إلى نصف المحور الموجب للموجة الجيبية. نحن نعلم أنه عندما يكون الجهد على الدبوس غير العكسي أقل من الدبوس المقلوب ، فإن خرج المرجع أمبير يكون منخفضًا أو في تشبع معكوس. لذلك ، سنرى شكل موجة جهد سلبي.

بالنظر إلى نصف المحور السالب للموجة الجيبية ، يكون الجهد على الدبوس غير المقلوب (الجهد المرجعي) أكبر من الدبوس المقلوب (جهد الإدخال) ، وبالتالي فإن خرج المرجع أمبير مرتفع أو في تشبع إيجابي. لذلك ، سنرى شكل موجة جهد موجب كما هو موضح في الصورة أدناه.

دائرة كشف عبور صفري باستخدام optocoupler

ذكرنا أعلاه أن هناك العديد من الطرق لتصميم دائرة الكشف الصفرية. في الدائرة التالية ، نستخدم optocoupler لتنفيذ نفس دائرة الكشف الصفري. من خلال النظر إلى جهد الخرج ، يمكنك أن ترى أنه كلما تجاوزت موجة الدخل المتناوب الصفر ، يكون شكل الموجة الناتج مرتفعًا.