手把手教你用运放搭建过零检测电路

Part 01

前言

具有检测正弦波形从正到负，或从负到正电平变化的能力的运算放大器检测器称为过零检测器。更具体地说，我们可以说它检测到所有交流信号和GND的交叉点。它基本上是一个电压比较器，当输入信号越过参考电压电平的零时，其输出就会发生变化。它也被称为方波发生器，因为所施加的输入信号被过零检测器转换为方波。

Part 02

过零检测器电路图

下图表示使用反相运算放大器搭建的过零检测器电路：

这里，输入信号Vi 被提供给运算放大器的反相端，而非反相端通过使用两个电阻器R1和R2接地。正如我们所看到的，模拟输入信号是在运算放大器的反相端提供的。因此，输出端的信号波形将保持反向极性。

Part 03

过零检测器的工作

它检测输入信号与参考电压电平，也就是GND相交的位置。对于每一次交叉，输出信号都会发生电平跳变。正如我们已经提到的，参考电平设置为 0 并应用于运算放大器的同相端子。每次输入波形的相位从正变为负或从负变为正时，将施加在运算放大器反相端子上的正弦波与参考电平进行比较，说白了就是一个比较器。

Part 04

注意事项

1. 选择一个大输入共模范围的比较器，这取决于输入电压。

2. 当输入电压出现异常，大幅度偏离设计输入电压时，应该使用二极管来保护比较器共模输入端口。