Circuit détecteur de passage à zéro

Un circuit de détection de passage à zéro est une application utile de l'ampli-op comme comparateur. Il est utilisé pour suivre le changement de la forme d'onde sinusoïdale du positif au négatif ou vice versa pendant qu'il traverse la tension zéro. Il peut également être utilisé comme générateur d'ondes carrées. Le détecteur de passage à zéro a de nombreuses applications comme le générateur de marqueur de temps, le compteur de phase, le compteur de fréquence, etc. Dans cet article, nous utiliserons Op-amp pour créer un circuit de détection de passage à zéro et comme mentionné précédemment, Op-amp fonctionnera comme comparateur ici.

La forme d'onde idéale pour le détecteur de passage à zéro est donnée ci-dessous:

On peut voir dans la forme d'onde ci-dessus que chaque fois que l'onde sinusoïdale passe à zéro, la sortie de l'ampli-op passe du négatif au positif ou du positif au négatif. Il passe du négatif au positif lorsque l'onde sinusoïdale croise le positif au négatif et vice versa. C'est ainsi qu'un détecteur de passage à zéro détecte le moment où la forme d'onde passe à zéro à chaque fois. Comme vous pouvez observer que la forme d'onde de sortie est une onde carrée, un détecteur de passage à zéro est également appelé circuit générateur d'onde carrée.

Pour en savoir plus sur les amplificateurs opérationnels, consultez les autres circuits des amplificateurs opérationnels.

Matériel requis

• IC amplificateur opérationnel (LM741)
• Transformateur (230V à 12V)
• Alimentation 9V
• Résistance (10k - 3nos)
• Planche à pain
• Connexion des fils
• Oscilloscope

Schéma

L'alimentation 230v est donnée à un transformateur 12-0-12V, et sa sortie phase est connectée à la 2 ^ème broche de l'ampli-op et le neutre est court avec la masse de la batterie. La borne positive de la batterie est connectée à la 7 ^e broche (Vcc) de l'ampli opérationnel.

Fonctionnement du circuit du détecteur de passage à zéro

Dans un circuit de détection de passage à zéro, la borne non inverseuse de l'amplificateur opérationnel est connectée à la terre comme tension de référence et une entrée sinusoïdale (Vin) est envoyée à la borne inverseuse de l'amplificateur opérationnel, comme vous pouvez le voir. dans le schéma de circuit. Cette tension d'entrée est ensuite comparée à la tension de référence. N'importe quel IC ampli-op à usage général peut être utilisé ici, nous avons utilisé un IC ampli-op LM741.

Maintenant, quand vous considérez le demi-cycle positif de l'entrée sinusoïdale. Nous savons que, lorsque la tension à l'extrémité non inverseuse est inférieure à la tension à l'extrémité inverseuse, la sortie de la sortie de l'amplificateur opérationnel est faible ou de saturation négative. Par conséquent, nous recevrons une forme d'onde de tension négative.

Ensuite, en demi-cycle négatif de l'onde sinusoïdale, la tension à l'extrémité non inverseuse (tension de référence) devient supérieure à la tension à l'extrémité inverseuse (tension d'entrée), de sorte que la sortie de l'ampli-op devient élevée ou de saturation positive. Par conséquent, nous recevrons une forme d'onde de tension positive, comme vous pouvez le voir dans l'image ci-dessous:

Ainsi, il est clair que ce circuit peut détecter le passage par zéro de la forme d'onde en commutant sa sortie de négatif à positif ou de négatif à positif.

Détecteur de passage à zéro utilisant l'optocoupleur

Comme nous l'avons déjà mentionné, il existe de nombreuses façons de concevoir un détecteur de passage à zéro. Ici, dans le circuit ci-dessous, nous utilisons un opto-coupleur pour le même. En observant la forme d'onde de sortie, vous pouvez voir que la forme d'onde de sortie devient HAUTE uniquement lorsque l'onde CA d'entrée franchit zéro à chaque fois.

Vous trouverez ci-dessous la forme d'onde de sortie du circuit du détecteur de passage à zéro utilisant l'optocoupleur:

La sortie d'impulsion de passage à zéro devient HAUTE à 0⁰, 180⁰ et 360⁰ ou nous pouvons dire après chaque 180⁰.