使用運放實現過零檢測電路|圖文詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-08-11
什么叫過零檢測電路呢？具有檢測正弦波形從正到負，或從負到正電平變化的能力的運算放大器檢測器稱為過零檢測器。更具體地說，我們可以說它檢測到所有交流信號和GND的交叉點。它基本上是一個電壓比較器，當輸入信號越過參考電壓電平的零時，其輸出就會發生變化。
過零檢測電路是一個常見的應用，其中運算放大器用作比較器。它常被用來追蹤正弦波形的變化，比如從正到負或從負到正的過零點電壓的情況。它同樣被可被用作方波生成器。
過零檢測電路還有許多應用，比如標志信號發生器，相位計和頻率計等。過零檢測電路可以用很多方法來設計，比如使用晶體管，使用運算放大器或是光耦IC等。
過零檢測電路的理想波形如下
從上圖中可以看出當正弦波形過零時，運算放大器會從正轉負或是從負轉正。這就是過零檢測器如何檢測波形過零的。如你所見，輸出波形為一個方波，所以過零檢測器也被成為方波生成電路。
下圖表示使用反相運算放大器搭建的過零檢測電路：
過零檢測電路圖
這里，輸入信號Vi 被提供給運算放大器的反相端，而非反相端通過使用兩個電阻器R1和R 2接地。正如我們所看到的，模擬輸入信號是在運算放大器的反相端提供的。因此，輸出端的信號波形將保持反向極性。
它檢測輸入信號與參考電壓電平，也就是GND相交的位置。對于每一次交叉，輸出信號都會發生電平跳變。正如我們已經提到的，參考電平設置為 0 并應用于運算放大器的同相端子。
每次輸入波形的相位從正變為負或從負變為正時，將施加在運算放大器反相端子上的正弦波與參考電平進行比較，說白了就是一個比較器。
波形
注意事項
1. 選擇一個大輸入共模范圍的比較器，這取決于輸入電壓。
2. 當輸入電壓出現異常，大幅度偏離設計輸入電壓時，應該使用二極管來保護比較器共模輸入端口。
3.當我們通過繼電器驅動一個交流大電流負載時，由于交流電壓在每時每刻都在發生變化，如果我們在峰值電壓處斷開繼電器或者吸合繼電器，由于此時電壓過高，會導致繼電器的吸合或者斷開電流比較大，甚至會出現拉弧現象，這對于繼電器的觸點壽命來說是十分不利的，如果我們的0V電壓處開關繼電器，則可以大大減小此種影響。
另外我們在使用晶閘管來開關負載時，可以通過過零方波信號來提過一個信號基準，因靠此基準來調整驅動信號的占空比。
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