cruce por cero



Ing. Mecatrónica


Detector de cruce por cero




DETECTOR DE CRUCE POR CERO
Introducción
En una gráfica de ondas, el cruce por cero es la línea recta que bisecta la onda. En electrónica, el cruce por cero identifica donde la función de onda cambia de positivo a negativo o viceversa. En un interruptor atenuante de luz, por ejemplo, un detector de cruce por cero permite ajustes delnivel de poder en la corriente eléctrica, ya que esos puntos no tienen voltaje. La interrupción de la corriente en cualquier otro punto del circuito eléctrico crea un pico de poder potencialmente dañino.
Los detectores de cruce por cero son vitales en la transmisión de señales digitales a través de los circuitos de corriente alterna, tal como los módems u otros aparatos digitales. La ausencia deeste componente explica por qué el audio digitalmente controlado produce ruido cuando el usuario sube muy rápido el volumen. Cuando la ganancia sólo se aumenta en los puntos de cruce por cero, no hay entrada ni ruido de señal.
En un circuito de potencia , al ser encendido o apagado se generan componentes de alta frecuencia que causan problemas de interferencia electromagnética y pueden dañargravemente nuestro equipo, se ha comprobado que circuitos de corriente alterna de propósito general producen interferencia magnética mínima cuando se energizan o se desactivan justo cuando el voltaje es cero, para disparar el tiristor cuando el voltaje a través de él es cero se requiere de un circuito especial de disparo que es un detector de cruce por cero, existen diferentes circuitos que cumplenestas condiciones.

TIPOS
OP-AMPS
Un Amplificador Operacional puede ser utilizado para determinar cuál de dos señales en sus entradas es mayor. Basta con que una de estas señales sea ligeramente mayor para que cause que la salida del amplificador operacional sea máxima, ya sea positiva (+Vsat) o negativa (-Vsat).
Esto se debe a que el operacional se utiliza en lazo abierto (tiene gananciamáxima). La ganancia real de un amplificador operacional es de 200,000 o más y la fórmula de la señal de salida es:
Vout = AOL (V1 – V2)
Donde:

 - Vout = tensión de salida
 - AOL = ganancia de amplificador operacional en lazo abierto (200,000 o más)
 - V1 y V2 = tensiones de entrada (las que se comparan).
Material.
Comparador 339
Resistencias 1K
Generador de funciones
Osciloscopioa) Detector de cruce por cero no inversor.
En la siguiente figura, se muestra el circuito de detección de cruce por cero no inversor.
El voltaje de la entrada no inversora se compara con el voltaje de referencia en la entrada inversora (en este caso, está conectada a tierra o 0 volts), cuando el voltaje en la entrada es más positivo que 0V, el voltaje de salida será igual al voltaje desaturación del amplificador operacional, esto es un poco menor que el voltaje de polarización VCC.
Cuando el voltaje en la entrada es más negativo que el voltaje de referencia, entonces el voltaje de salida será igual al voltaje de saturación negativo –VSAT.
De la misma forma, cuando el voltaje de entrada es mayor que el voltaje de referencia, el voltaje de salida +Vsat.

Esto se puede apreciarcon mayor claridad en la siguiente gráfica.

En la figura, se muestra la señal de salida que se obtiene cuando se aplica una señal triangular de 100 Hz.
Como se puede observar, durante el ciclo positivo de la señal de entrada Vi, la señal de salida Vo será igual al voltaje de saturación positivo VSAT; por otra parte, cuando el la señal de entrada se encuentra en su ciclo negativo, el voltaje desalida Vo será igual al voltaje de saturación negativo -VSAT del amplificador operacional.

b) Detector de cruce por cero inversor
Ahora se procede con el detector inversor de la siguiente figura.

En el detector de cruce por cero inversor, el voltaje de salida será –VSAT cuando el voltaje de entrada es más positivo que el voltaje de referencia (0V) y cuando el voltaje de entrada es más...