Схема определения четверти периодов синуса.

[andrewR]

Доброго всем времени суток.

Уважаемые форумчане, подскажите, пожалуйста, схему для индикации каждого четвертьпериода синусоиды переменного тока (на логических элементах, либо на ОУ). Если нет, то хотя бы поясните как оно должно работать, ибо я сам ещё не очень силён в электронике. Схема очень нужна. В момент начала первого полупериода должен открываться полевик, в пике закрываться, открывается другой p-channel полевик до падения синуса до 0 вольт. Ну и так далее. Можно предварительно выпрямлять, тогда нужно брать каждый первый полупериод в горбах. То что нашёл в интернете лишь поверхностно описывает процесс: нужны триггеры Шмитта и логические И-НЕ, но сам я схему не могу спроектировать. Очень рассчитываю на вашу помощь.

[Sergey7]

Интересна цель такой задачи, может подошло бы и иное решение.

Для реализации такого алгоритма потребуется определение двух моментов: точки перехода напряжения через ноль, это распространено и решается просто, и точки максимума полупериода синусоиды, что немного сложнее.

Вот пример реализации:


на транзисторе вариант детектора нуля (красный график), на ОУ вариант детектора максимума (синий график, передний фронт импульса), зеленый график пример выхода с триггера, (в первую четверть периода логический 0, во вторую 1) .



Это не готовый вариант, но можете взять схему за основу.

[Нафис]

Схема вполне работоспособна, но меня заинтересовали осциллограммы. Если не ошибаюсь результат работы программы симуляции. Посмотрел реальную осциллограмму сетевого напряжения, если с частотой все ОК, то форма представляет собой трапецию с искаженными боковыми сторонами. Смотрел на С1-94 и цифровом осциллографах. Поэтому длительность импульса на выходе триггера будет меньше длительности паузы. Данное утверждение касается только наблюдаемой мной искажений синусоиды. Может автор вопроса более подробно расскажет о том, какую задачу он решает.

[Sergey7]

Да, это симуляция в Proteus, но схема традиционна. Верно, форма напряжения в сети далека от правильной синусоиды, виной являются потребители с низким коэф. мощности, однополупериодные выпрямители, которые, в принципе, запрещены Законом.
Второй вариант, не зависимый от формы напряжения, это просто детектор нуля и таймер на 5 мс (для 50 Гц), на обычной логике или на МК. Выбор зависит от решаемой задачи.

[ASD]

...виной являются потребители с низким коэф. мощности, однополупериодные выпрямители, которые, в принципе, запрещены Законом.

Однополупериодные выпрямители действительно запрещено подключать к сети общего пользования. Но в данном случае виноваты никем не запрещённые двухполупериодные выпрямители со сглаживающим конденсатором, которые стоят на входе всех импульсных сетевых блоков питания. Они потребляют ток импульсами, совпадающими с вершинами обоих полупериодов синусоиды и "притупляющими" эти вершины.

[Нафис]

Полистал книги, чтобы "уложить в голове" объяснение по поводу "неправильной" синусоиды. Подсказку нашел в справочнике инженера-схемотехника, затем сопоставил с наблюдаемой синусоидой и теоретическое обоснование готово. Истина и Платон оказались моими друзьями. Теперь по поводу схемы. Если базу нуль-детектора подключить через два резистора к выводам "~' моста можно использовать обмотку питающую всю схему. Добавляем к нуль-детектору инвертор на транзисторе и подаем сигнал на вход 2-"триггер" таймера 555. Остается настроить одновибратор на таймере на длительность выходного импульса 5 миллисекунд.

[andrewR]

Всем спасибо за ответы, очень интересные мысли. Эта схема нужна мне для продвижения в обучении электронике. Сам я являюсь программистом на языках высокого, таких как Java и семейство .NET. Задача детектирования полупериодов и пиков синуса, по сути, является оцифровкой, что представляется весьма интересным.

[llaabbss]

зеленый график пример выхода с триггера

А что это за элемент справа на схеме? Триггер Шмитта?

[Sergey7]

А что это за элемент справа на схеме? Триггер Шмитта?

RS-триггер. Импульс на S устанавливает единицу на прямом выходе, на R - сбрасывает.
К слову, в железе состояние инверсного выхода может быть неизменным при сохранении единицы на S и импульсах на R. Вроде так 561ТМ2 работала, но точно не помню.