手把手教你用運放搭建過零檢測電路

Part 01

前言

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(fā)生變化。它也被稱為方波發(fā)生器，因為所施加的輸入信號被過零檢測器轉(zhuǎn)換為方波。

Part 02

過零檢測器電路圖

下圖表示使用反相運算放大器搭建的過零檢測器電路：

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R2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。

Part 03

過零檢測器的工作

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(fā)生電平跳變。正如我們已經(jīng)提到的，參考電平設(shè)置為 0 并應(yīng)用于運算放大器的同相端子。每次輸入波形的相位從正變?yōu)樨摶驈呢撟優(yōu)檎龝r，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。

Part 04

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(xiàn)異常，大幅度偏離設(shè)計輸入電壓時，應(yīng)該使用二極管來保護比較器共模輸入端口。