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，其輸出信號常常可用于控制其他開關(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。
圖 反相輸入式過零比較器
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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