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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(shí)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(hào)穿越0電平時(shí),輸出脈沖。將輸入信號(hào)與零電平進(jìn)行比較。當(dāng)輸入信號(hào)的電壓超過零電平時(shí),輸出電路為高電平;當(dāng)輸入信號(hào)電壓小于或等于零電平時(shí),輸出電路為低電平。
過零比較器是用于檢測(cè)信號(hào)是否經(jīng)過了某個(gè)閾值,并在信號(hào)穿過閾值時(shí)輸出一個(gè)短脈沖信號(hào)的電路元件。通常情況下,過零比較器會(huì)用于交流電路中的零點(diǎn)檢測(cè)和調(diào)光等應(yīng)用,其輸出信號(hào)常常可用于控制其他開關(guān)電路,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電路的控制。
過零比較器原理
利用對(duì)稱放大器和比較器的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)交流信號(hào)的檢測(cè)。在交流信號(hào)為正半周的時(shí)候,比較器輸出低電平,當(dāng)信號(hào)變?yōu)樨?fù)半周時(shí),比較器輸出高電平。通過這樣的方式,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交流信號(hào)的零點(diǎn)檢測(cè)。
過零比較器的電路結(jié)構(gòu)一般由一個(gè)放大器、一個(gè)比較器以及一個(gè)零點(diǎn)交叉檢測(cè)電路構(gòu)成。其中放大器的作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大,以便更好地進(jìn)行比較。而比較器則會(huì)比較放大后的信號(hào)和一個(gè)固定的參考電壓,當(dāng)信號(hào)超過這個(gè)參考電壓時(shí),比較器輸出高電平,否則輸出低電平。零點(diǎn)交叉檢測(cè)電路則可以通過對(duì)正弦交流信號(hào)的零點(diǎn)位置進(jìn)行檢測(cè),從而確定交流信號(hào)穿過參考電壓的時(shí)刻,進(jìn)而輸出一個(gè)短脈沖信號(hào)。
當(dāng)輸入信號(hào)Vi為一正弦波時(shí),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(duì)于反相輸入式過零比較器,當(dāng)輸入信號(hào)電壓ui>0時(shí),輸出電壓u。=-u0m。;當(dāng)u1<0 時(shí),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(duì)于同相輸入式過零比較器,當(dāng)輸入信號(hào)電壓u1>0時(shí),輸出電壓u。=+u0m;當(dāng)ui<0 時(shí),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(duì)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(shí),則u1。為矩形波。
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