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  • 過零比較器原理,過零比較器電路圖解析
    • 發(fā)布時間:2024-04-24 22:30:20
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    過零比較器原理,過零比較器電路圖解析
    過零比較器即為在輸入信號穿越0電平時,輸出脈沖。將輸入信號與零電平進(jìn)行比較。當(dāng)輸入信號的電壓超過零電平時,輸出電路為高電平;當(dāng)輸入信號電壓小于或等于零電平時,輸出電路為低電平。
    過零比較器是用于檢測信號是否經(jīng)過了某個閾值,并在信號穿過閾值時輸出一個短脈沖信號的電路元件。通常情況下,過零比較器會用于交流電路中的零點檢測和調(diào)光等應(yīng)用,其輸出信號常??捎糜诳刂破渌_關(guān)電路,從而實現(xiàn)對交流電路的控制。
    過零比較器原理
    利用對稱放大器和比較器的結(jié)合,實現(xiàn)對交流信號的檢測。在交流信號為正半周的時候,比較器輸出低電平,當(dāng)信號變?yōu)樨?fù)半周時,比較器輸出高電平。通過這樣的方式,就可以實現(xiàn)對交流信號的零點檢測。
    過零比較器的電路結(jié)構(gòu)一般由一個放大器、一個比較器以及一個零點交叉檢測電路構(gòu)成。其中放大器的作用是對信號進(jìn)行放大,以便更好地進(jìn)行比較。而比較器則會比較放大后的信號和一個固定的參考電壓,當(dāng)信號超過這個參考電壓時,比較器輸出高電平,否則輸出低電平。零點交叉檢測電路則可以通過對正弦交流信號的零點位置進(jìn)行檢測,從而確定交流信號穿過參考電壓的時刻,進(jìn)而輸出一個短脈沖信號。
    當(dāng)輸入信號Vi為一正弦波時,Vi每過零一次,比較器的輸出Vo將產(chǎn)生一次電壓跳變,輸入Vi,輸出Vo,經(jīng)RC微分電路后的輸出Vo’如下圖所示:
    過零比較器
    過零比較器電路圖
    過零比較器根據(jù)輸入方式的不同分為反相輸入式和同相輸入式兩種。反相輸入式過零比較器的同相輸入端接地,而同相輸入式過零比較器的反相輸入端接地。
    對于反相輸入式過零比較器,當(dāng)輸入信號電壓ui>0時,輸出電壓u。=-u0m。;當(dāng)u1<0 時,u。=+u0m。反相輸入式過零比較器電路及電壓傳輸特性如圖所示。
    對于同相輸入式過零比較器,當(dāng)輸入信號電壓u1>0時,輸出電壓u。=+u0m;當(dāng)ui<0 時,u0=-u0m。同相輸入式過零比較器電路及電壓傳輸特性如圖所示。
    過零比較器
    圖 反相輸入式過零比較器
    過零比較器
    圖 同相輸入式過零 比較器
    對于反相輸入式過零比較器當(dāng)輸入電壓為正弦波電壓ui,時,則u1。為矩形波。
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