A.过零检测器电路是运算放大器作为比较器的一个有用应用。它用于跟踪正弦波形在跨越零电压时从正到负或从负到正的变化。它也可以用作方波发生器过零检测器具有许多应用，频率计数器过零检测器可以以多种方式设计，如使用晶体管、使用运算放大器或使用光耦IC。在本文中，我们将使用运算放大器来构建过零检测器电路如前所述，运算放大器将在这里用作比较器。

 

过零检测器的理想波形如下所示：

Output Waveform of Zero Crossing Detector Circuit

从上述波形中可以看出，每当正弦波过零点时，运算放大器的输出将从负向正或从正向负移动。当正弦波从正向负穿过时，它会从负向正移动，反之亦然。这就是过零检测器每次检测波形何时过零的方式。正如你所观察到的，输出波形是方波，所以过零检测器也被称为方波发生器电路。

要了解更多关于运算放大器的信息，请查看其他运算放大器电路.

 

过零检测器电路演示所需材料

  • 运算放大器IC（LM741）
  • 变压器（230V-12V）
  • 9V电源
  • 电阻器（10k–3nos）
  • 面包板
  • 连接导线
  • 示波器

 

过零检测器电路图

Zero Crossing Detector Circuit Diagram using Op-Amp

230v电源提供给12-0-12V变压器，其相位输出连接到2第二次运算放大器和中性点的引脚与蓄电池的接地短路。蓄电池的正极端子连接到7第运算放大器的引脚（Vcc）。

Circuit Hardware for Zero Crossing Detector using Op-Amp

 

过零检测电路的工作原理

如电路图所示，在过零检测器电路中，运算放大器的非反相端子与地连接作为参考电压，正弦波输入（Vin）被馈送到运算放大器的反相端子。然后将该输入电压与参考电压进行比较。任何通用运算放大器IC都可以在这里使用，我们已经使用过运算放大器集成电路LM741.

 

现在，当你考虑正半周期正弦波输入的。我们知道，当非反相端的电压小于反相端的压力时，运算放大器输出的输出为低或负饱和。因此，我们将收到一个负电压波形。

 

然后在负半周期在正弦波中，非反相端的电压（参考电压）变得大于反相端的压力（输入电压），因此运算放大器的输出变为高或正饱和。因此，我们将收到一个正电压波形，如下图所示：

Op-amp based Zero Crossing Detector Circuit Output Waveform

 

因此，很明显，该电路可以通过将其输出从负切换到正或从负切换为正来检测波形的过零点。

 

使用光耦的过零检测器

正如我们已经提到的，有很多方法可以零交叉检测器的设计这里，在下面的电路中，我们使用了一个用于相同的光耦合器。通过观察输出波形，您可以看到只有当输入交流波每次过零时，输出波形才会变高。

Zero Crossing Detector Circuit Diagram using Optocoupler

 

以下是使用光耦的过零检测电路的输出波形：

Output Waveform of Zero Crossing Detector Circuit using Opto-coupler

 

过零脉冲输出在0时变高⁰, 180⁰ 和360⁰ 或者我们可以说每180次⁰.