जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर सर्किट

एक जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर सर्किट तुलनित्र के रूप में Op-amp का एक उपयोगी अनुप्रयोग है। इसका उपयोग साइन वेवफॉर्म में पॉजिटिव से नेगेटिव या इसके विपरीत में बदलाव को ट्रैक करने के लिए किया जाता है जबकि यह जीरो वोल्टेज को पार करता है। इसका उपयोग स्क्वायर वेव जेनरेटर के रूप में भी किया जा सकता है। जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर में टाइम मार्कर जनरेटर, फेज़ मीटर, फ़्रीक्वेंसी काउंटर आदि जैसे कई एप्लिकेशन होते हैं। एक जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर को कई तरह से डिज़ाइन किया जा सकता है जैसे ट्रांजिस्टर का उपयोग करना, ऑप-एम्प का उपयोग करना या ऑप्टोकॉप्टर आईसी का उपयोग करना। इस लेख में हम एक जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर सर्किट बनाने के लिए Op-amp का उपयोग करेंगे और जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, Op-amp यहाँ तुलना के रूप में काम करेगा।

जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर के लिए आदर्श तरंग नीचे दी गई है:

उपरोक्त तरंग में देखा जा सकता है कि जब भी साइन वेव शून्य को पार करता है, तो Op-amp का आउटपुट ऋणात्मक से सकारात्मक या सकारात्मक से ऋणात्मक में बदल जाएगा। यह नकारात्मक को सकारात्मक में बदल देता है जब साइन लहर नकारात्मक से सकारात्मक को पार कर जाती है और इसके विपरीत। यह कैसे जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर का पता लगाता है जब तरंग हर बार शून्य को पार कर रहा है। जैसा कि आप देख सकते हैं कि आउटपुट तरंग एक वर्ग तरंग है, इसलिए एक जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर को स्क्वायर वेव जेनरेटर सर्किट भी कहा जाता है।

Op-amps के बारे में अधिक जानने के लिए, अन्य op-amp सर्किट की जांच करें।

आवश्यक सामग्री

• Op-amp IC (LM741)
• ट्रांसफार्मर (230V से 12V)
• 9 वी आपूर्ति
• रेसिस्टर (10k - 3nos)
• ब्रेड बोर्ड
• तारों को जोड़ना
• आस्टसीलस्कप

सर्किट आरेख

230V की आपूर्ति 12-0-12V ट्रांसफार्मर को दी जाती है, और इसका चरण आउटपुट Op-amp के 2 ^nd पिन से जुड़ा होता है और बैटरी की जमीन के साथ तटस्थ कम होता है। बैटरी का सकारात्मक टर्मिनल ऑप-एम्प के 7 ^वें पिन (Vcc) से जुड़ा है ।

जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर सर्किट का कार्य

एक जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर सर्किट में, Op-amp का नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल एक संदर्भ वोल्टेज के रूप में जमीन से जुड़ा होता है और एक साइन वेव इनपुट (Vin) को op-amp के इनवर्टिंग टर्मिनल से खिलाया जाता है, जैसा कि आप देख सकते हैं सर्किट आरेख में। यह इनपुट वोल्टेज तब संदर्भ वोल्टेज के साथ तुलना की जाती है। किसी भी सामान्य उद्देश्य op-amp IC का उपयोग यहां किया जा सकता है, हमने op-amp IC LM741 का उपयोग किया है।

अब, जब आप साइन वेव इनपुट के सकारात्मक आधे चक्र पर विचार करते हैं । हम जानते हैं कि, जब नॉन-इनवर्टिंग एंड में वोल्टेज इनवर्टिंग एंड में वोल्टेज से कम होता है, तो Op-amp आउटपुट आउटपुट लो या निगेटिव सेचुरेशन होता है। इसलिए, हम एक नकारात्मक वोल्टेज तरंग प्राप्त करेंगे।

फिर साइन लहर के नकारात्मक आधे चक्र में, नॉन-इनवर्टिंग एंड (संदर्भ वोल्टेज) पर वोल्टेज इनवर्टिंग एंड (इनपुट वोल्टेज) पर वोल्टेज से अधिक हो जाता है, इसलिए Op-amp का आउटपुट उच्च या सकारात्मक संतृप्ति हो जाता है। इसलिए, हम एक सकारात्मक वोल्टेज तरंग प्राप्त करेंगे, जैसा कि आप नीचे दी गई छवि में देख सकते हैं:

इस प्रकार यह स्पष्ट है कि यह सर्किट अपने आउटपुट को नकारात्मक से सकारात्मक या नकारात्मक से सकारात्मक में बदलकर वेवफॉर्म के जीरो क्रॉसिंग का पता लगा सकता है।

Optocoupler का उपयोग करते हुए जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर

जैसा कि हमने पहले ही उल्लेख किया है कि जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर डिजाइन करने के कई तरीके हैं । यहां, नीचे सर्किट में हम उसी के लिए एक ऑप्टो-युग्मक का उपयोग कर रहे हैं। आउटपुट वेवफ़ॉर्म का अवलोकन करके आप देख सकते हैं कि आउटपुट तरंग केवल तभी उच्च हो रही है जब इनपुट AC तरंग हर बार शून्य को पार करती है।

नीचे Optocoupler का उपयोग करते हुए जीरो क्रॉसिंग डिटेक्टर सर्किट का आउटपुट तरंग है:

शून्य-क्रॉसिंग पल्स आउटपुट 0 at, 180⁰ और 360 we पर उच्च हो रहा है या हम प्रत्येक 180⁰ के बाद कह सकते हैं।