Hallo, suche einen fertigen Baustein oder eine Schaltung, die mir aus 5 analogen Eingangssignalen zwischen 0V und 5V (z.b. 0.13V, 1.1V, 2,43V, 1,78V, 4.8V, ...) die Spannung ausgibt, die von den 5 am größten ist. Am besten ohne Spannungverlust, in diesem Fall wäre die Schaltung nämlich mit Dioden umsetzbar. Gibt es so etwas?
Rudolf schrieb: > Hallo, > suche einen fertigen Baustein oder eine Schaltung, die mir aus 5 > analogen Eingangssignalen zwischen 0V und 5V (z.b. 0.13V, 1.1V, 2,43V, > 1,78V, 4.8V, ...) die Spannung ausgibt, die von den 5 am größten ist. Das ist eine Standardschaltung aus der Analogrechentechnik https://www.google.com/search?q=maximalwertbildner+opv&tbm=isch
Rudolf schrieb: > Gibt es so etwas? Das weiß ich nicht. Einfach per Operationsverstärker bzw. Komparator vergleichen. Vergleiche Signal 1 und 2 und leite das stärkere Signal durch (Relais oder MOSFET) Dieses Signal vergleichst Du mit Signal 3 und leitest wiederum das stärkere Signal durch. Nach dem Prinzip vergleichst Du jedes neue Signal mit dem alten Maximum.
Axel S. schrieb: > Rudolf schrieb: >> Hallo, >> suche einen fertigen Baustein oder eine Schaltung, die mir aus 5 >> analogen Eingangssignalen zwischen 0V und 5V (z.b. 0.13V, 1.1V, 2,43V, >> 1,78V, 4.8V, ...) die Spannung ausgibt, die von den 5 am größten ist. > > Das ist eine Standardschaltung aus der Analogrechentechnik > > https://www.google.com/search?q=maximalwertbildner+opv&tbm=isch Er möchte nicht die Summe der Spannungen ermitteln, sondern den Maximalwert von den 5 Spannungen. In seinem Beispiel wäre das der 5. Wert mit 4.8V. Der TO müßte allerdings noch spezifizieren wie die Spannungen erzeugt werden. Ist das nur eine Quelle die über die Zeit verschiedene Spannungswerte annimmt oder sind es 5 unabhängige Kanäle und er möchte nur immer den höchsten von diesen haben.
>Der TO müßte allerdings noch spezifizieren wie die Spannungen erzeugt >werden. Ist das nur eine Quelle die über die Zeit verschiedene >Spannungswerte annimmt oder sind es 5 unabhängige Kanäle und er möchte >nur immer den höchsten von diesen haben. 5 verschiedene Spannungen, die mit einer Frequenz von ca 7,8 kHz ihre Spannungen unabhängig von einander ändern, jeweils auf GND referenziert. Es soll also mindestens alle 1/7800 s die größte der 5 Spannungen ermittelt werden. Die 5 Spannungen werden von jeweils einem Ausgang eines OPV's erzeugt
Jedes analoge Signal über eine Spitzengleichrichter auf einen gemeinsamen Kondensator führen. Die Kondensatorspannung mit einem Spannungsfolger messen. Mit einem Schalter (FET, Transistor) periodisch den Kondensator entleeren. Siehe Kapitel "4.3 Spitzenwertgleichrichter" auf folgender Seite: https://www.loetstelle.net/grundlagen/operationsverstaerker/opamp_4.html
Harlekin schrieb: > Jedes analoge Signal über eine Spitzengleichrichter auf einen > gemeinsamen Kondensator führen. Die Kondensatorspannung mit einem > Spannungsfolger messen. Mit einem Schalter (FET, Transistor) periodisch > den Kondensator entleeren. Ich frage mich gerade, eigentlich könnte man den Kondensator durch einen Widerstand ersetzen.
Rudolf schrieb: > Gibt es so etwas? Als fertiges Bauteil ? Wohl am einfachsten ein uC mit Analogeingängen und einem echten DAC Ausgang, z.B. ATTiny817 wenn 8 bit reichen. > wie kann man Analog das Maximum mehrerer Spannungen finden ? Analoge Maximalwertschaltung:
1 | In1 --+------------+ |
2 | | | |
3 | | TLC3701 +-----+ CD4053 |
4 | +--|+\ | B | |
5 | | >---|S X|-- max(In1,In2) |
6 | +--|-/ | A | |
7 | | +-----+ |
8 | | | |
9 | In2 --+------------+ |
Von: Axel Schwenke 09.12.2015
1 | |\ |
2 | U1 --|>|--+-------|+\ |
3 | | | >--+-- U_max |
4 | U2 --|>|--+ +-|-/ | |
5 | | | |/ | |
6 | U3 --|>|--+ | | |
7 | | +--|<|--+ Dioden idealerweise thermisch gekoppelt |
8 | | | |
9 | R R |
10 | | | |
11 | +-----+--- -Vcc |
Von: Der Zahn der Zeit 23.11.2018
1 | U1 --|+\ |
2 | | >--|>|--+-- U_max |
3 | +--|-/ | |
4 | | | |
5 | +-------------+ |
6 | | |
7 | U2 --|+\ | |
8 | | >--|>|--+ |
9 | +--|-/ | |
10 | | | |
11 | +-------------+ |
12 | | |
13 | U3 --|+\ | |
14 | | >--|>|--+ |
15 | +--|-/ | |
16 | | | |
17 | +-------------+ |
18 | | |
19 | R |
20 | | |
21 | V- |
Rudolf schrieb: > Am besten ohne Spannungverlust, in diesem Fall wäre die Schaltung > nämlich mit Dioden umsetzbar. Wenn ein paar mV nicht stören: Stichwort Ideal Diodes. mfg Achim
Rudolf schrieb: > die Spannung ausgibt, die von den 5 am größten ist Grundschaltung ist ein Komparator und ein Analogschalter, so erhält man von 2 Spannungen die grössere. Das kaskadiert man nach Bedarf, z.B für U1 und U2 -> U12, und U3 und U4 -> U34. Weiter U12 und U34 -> U1234, dann noch ein Vergleicher U1234 und U5. In dem Fall braucht man also 4 Komparatoren und 4 Schalter. Georg
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Ähnlich wie Michael B. schrieb: > Von: Der Zahn der Zeit 23.11.2018 aber mit einem Opamp weniger, so dass auch für 5 Eingänge 1 IC (Quad-Opamp) ausreicht. Nachteil: Man braucht Opamps mit hoher Slew-Rate, sonst kommt es an den Umschaltpunkten zu Glitches.
Zeno schrieb: > Axel S. schrieb: >> Das ist eine Standardschaltung aus der Analogrechentechnik >> >> https://www.google.com/search?q=maximalwertbildner+opv&tbm=isch > > Er möchte nicht die Summe der Spannungen ermitteln, sondern den > Maximalwert von den 5 Spannungen. Ja. Genau das macht ein Maximalwertbildner. Im Prinzip sind das n OPV, die als Einweggleichrichter bzw. "ideale Diode" beschaltet sind und deren Ausgänge direkt verbunden sind. Summiert wird da gar nichts. Wenn da noch ein OPV dahinter ist, dann als Impedanzwandler.
Vielen Dank für die Lösungsvorschläge! Werde davon einige ausprobieren
Axel S. schrieb: > Ja. Genau das macht ein Maximalwertbildner. Im Prinzip sind das n OPV, > die als Einweggleichrichter bzw. "ideale Diode" beschaltet sind und > deren Ausgänge direkt verbunden sind. Summiert wird da gar nichts. Wenn > da noch ein OPV dahinter ist, dann als Impedanzwandler. Ich hatte nur den ersten Teil des Beitrages gesehen und da war der Maximalwertbilder nicht dabei, deshalb mein Einwand. Hab jetzt mal den kompletten Beitrag gelesen und habe dann den Maximalwertbilder gesehen. Ich beschäftige mich gerade intensiv mit Analogrechentechnik und da sind Maximalwertbilder eher unüblich. Im Analogrechenbereich werden solche Aufgaben meist mit offenen Verstärkern (Komperatoren) erledigt. Wenn man die maximale analoge Spannung haben will, dann wird dies mit einem durch den Komperator gesteuerten Schalter erledigt. Im Prinzip so wie von Georg beschrieben. Ist zwar jetzt etwas Offtopic, möchte es aber dennoch erwähnen. Im Analogrechenbereich werden durchaus nicht alle elektronisch modellierbaren Operationen durch Rechenelemente abgebildet. Beispielsweise werden i.d.R. keine Differenzierer eingesetzt, obwohl das schaltungstechnisch einfach realisierbar wäre. Differentiation wird über Integration gelöst. Ebenso werden keine Subtrahierer eingesetzt, obwohl sich das schaltungstechnisch einfach umsetzen läßt.
@Axel Noch ein kleiner Nachtrag: Der Maximalwertbildner hat einen entscheidenden Nachteil, weil er nur mit positiven Eingangsspannungen funktioniert. Dies ist sicher auch der Grund, weshalb diese Schaltung beim Analogrechner eher nicht eingesetzt wird. Mit einem Komparator hingegen ist die Polarität egal.
Zeno schrieb: > Wenn man die maximale analoge Spannung haben will, dann wird > dies mit einem durch den Komperator gesteuerten Schalter erledigt. Interessante Gedankenspielerei. Wie ich das sehe, braucht man also für n Eingänge n*(n-1)/2 Komparatoren, n Und-Gatter mit je n Eingängen und n Schalter. (Oder gibt es eine ökonomischere Lösungsmöglichkeit für die Logik?) Erheblich schneller als die Lösung mit Op-Amps wäre eine solche Schaltung sicherlich. Komparatoren, Gatter und Schalter können leicht im ns-Bereich agieren, aber um mit Op-Amps nur in die Näher davon zu kommen, muss man sich schon mächtig Mühe geben. > Der Maximalwertbildner hat einen entscheidenden Nachteil, weil er nur > mit positiven Eingangsspannungen funktioniert. Das ist aber falsch, alle obigen Schaltungen arbeiten auch mit negativen Spannungen korrekt.
Der Zahn der Zeit schrieb: > Wie ich das sehe, braucht man also für n > Eingänge n*(n-1)/2 Komparatoren, n Und-Gatter mit je n Eingängen und n > Schalter Siehe meinen obigen Beitrag - als Grundschaltung für 2 Eingänge dient ein Komparator und ein Analog-Umschalter. Die kaskadiert man nach Bedarf zusammen, also z.B. für 4 Eingänge 2 solche Einheiten und eine 3. die die beiden Ausgänge bekommt. Also für n = 4: 3 Komparatoren, 3 Analogschalter, kein Gatter. Nach deiner Rechnung 6 Komparatoren, 4 Schalter und 4 Und-Gatter. Georg
Stimmt. Geht auch. Nicht ganz so schnell, aber darum geht es ja gar nicht.
Der Zahn der Zeit schrieb: >> Der Maximalwertbildner hat einen entscheidenden Nachteil, weil er nur >> mit positiven Eingangsspannungen funktioniert. > Das ist aber falsch, alle obigen Schaltungen arbeiten auch mit negativen > Spannungen korrekt. Nein der Maximalwertbilder mit den Dioden funktioniert nur mit positiven Spannungen - kannste hier https://studylibde.com/doc/6520662/2.-lineare-und-nichtlineare-analogrechenschaltungen nach lesen (mußt ein bischen nach unten scrollen). Bei negativen Spannungen wird ein Ausgangssignal von 0V generiert. Die Bedingung ist sogar das mindestens 1 Eingang zu jedem Zeitpunkt positiv sein muß. Georg hat es richtig erläutert es geht mit Komparatoren und Anlogschaltern. Der Analogschalter darf auch ein Relais sein - wird in klassischen Analogrechnern so gemacht. Schau mal hier http://www.analogmuseum.org/library/din_40700.pdf das Symbol Nr.34. Für den vom TO gewünschten Einsatz werden halt nur 2 Eingangssignale miteinander verglichen. Zusätzlich werden die Eingangssignale noch mit Y1 bzw. Y2 verbunden. Bei richtiger Beschaltung wird dann das jeweils größte an den Ausgang Y durchgeschalten. Um aus 5 Eingangssignalen das größte zu ermitteln muß dieser Komparator 4x kaskadiert werden.
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Zeno schrieb: > Nein der Maximalwertbilder mit den Dioden funktioniert nur mit positiven > Spannungen - kannste hier > https://studylibde.com/doc/6520662/2.-lineare-und-nichtlineare-analogrechenschaltungen > nach lesen (mußt ein bischen nach unten scrollen). > Bei negativen Spannungen wird ein Ausgangssignal von 0V generiert. Die > Bedingung ist sogar das mindestens 1 Eingang zu jedem Zeitpunkt positiv > sein muß. Die Schaltung funktioniert auch mit negativen Eingangsspannungen, wenn man das Referenzpotential am nichtinvertierenden Eingang der Opamps ebenfalls negativ macht. Man muss allerdings beachten, dass durch diese Maßnahme die Opamps weiter in den negativen Bereich ausgesteuert werden, weswegen ggf. auch die negative Versorgungsspannung nach unten erweitert werden muss.
Welche Schaltung meist du? Die auf Seite 29? Das ist keine von den Schaltungen, die oben skizziert sind. Die kann auch nicht negativ. Obendrein invertiert die Schaltung auf S. 29 auch noch, und das wurde nicht einmal erwähnt. Eine andere Maximalwertbildende Schaltung habe ich in deinem Link nicht gefunden. Ich kann dir gerne erklären, welche Spannung sich an welchem Punkt in den obigen Schaltungen einstellt, wenn man z. B. mehrere negative Eingangsspannungen anlegt. Aber das müsstest du eigentlich auch selber können. Yalu X. schrieb: > Man muss allerdings beachten, dass durch diese > Maßnahme die Opamps weiter in den negativen Bereich ausgesteuert werden, > weswegen ggf. auch die negative Versorgungsspannung nach unten erweitert > werden muss. Natürlich muss es überhaupt eine negative Versorgungsspannung geben. Das halte ich für trivial. Und auch, dass die gezeichneten Widerstände R, wie in den Skizzen, an die negative Versorgungsspannung angeschlossen sind.
Der Zahn der Zeit schrieb: > Welche Schaltung meist du? Die auf Seite 29? Das ist keine von den > Schaltungen, die oben skizziert sind. Die kann auch nicht negativ. > Obendrein invertiert die Schaltung auf S. 29 auch noch, und das wurde > nicht einmal erwähnt. Bis S.29 geht doch der Link gar nicht. Ich rede von der Schaltung auf S.11 Yalu X. schrieb: > Die Schaltung funktioniert auch mit negativen Eingangsspannungen, wenn > man das Referenzpotential am nichtinvertierenden Eingang der Opamps > ebenfalls negativ macht. Dann ist die Schaltung aber nicht mehr für Analogrechner geeignet
Zeno schrieb: > Yalu X. schrieb: >> Die Schaltung funktioniert auch mit negativen Eingangsspannungen, wenn >> man das Referenzpotential am nichtinvertierenden Eingang der Opamps >> ebenfalls negativ macht. > > Dann ist die Schaltung aber nicht mehr für Analogrechner geeignet Warum nicht (ich kenne mich in der Analogrechentechnik leider nicht so gut aus)? Du schreibst "nicht mehr ... geeignet". War sie es den vorher (also ohne die negative Spannung)? Deiner Aussage nach ja auch nicht: Zeno schrieb: > Der Maximalwertbildner hat einen entscheidenden Nachteil, weil er nur > mit positiven Eingangsspannungen funktioniert. Dies ist sicher auch der > Grund, weshalb diese Schaltung beim Analogrechner eher nicht eingesetzt > wird. Also ist sie schon aus Prinzip nicht für Analogrechner geeignet, egal in welcher Variante? Wieso ist sie dann im Kapitel "Lineare und nichtlineare Analogrechenschaltungen" des von dir selber verlinkten Buchs aufgeführt, und wieso der auf Komparatoren und (Analog-)Schaltern basierende Maximalwertbildner nicht? Aber selbst wenn das Buch nicht recht haben sollte: Hat Rodolf irgendwo geschrieben, dass er einen Analogrechner bauen will? Er will doch einfach nur das Maximum von fünf Spannungspegeln ermitteln.
Zeno schrieb: > Bis S.29 geht doch der Link gar nicht. Ich rede von der Schaltung auf > S.11 Dann schau doch mal, was unten rechts auf dem "Blatt" neben dem Text G. > Schenke, 6.2008 Industrieelektronik FB Technik, Abt . E+I steht, wenn in dem Menü-Feld die 11 erscheint. Das ist die Seite und die Schaltung, die wir beide meinen. Yalu X. schrieb: >> Dann ist die Schaltung aber nicht mehr für Analogrechner geeignet > > Warum nicht (ich kenne mich in der Analogrechentechnik leider nicht so > gut aus)? Vielleicht, weil es auf dem Stöpselfeld des Analogrechners keine Buchse für V- gibt? Na, aber eine negative Konstantspannung kann man doch einstellen! Zeno, ich fürchte, du hast dich verrannt. Kann jedem mal passieren.
Der Zahn der Zeit schrieb: > Vielleicht, weil es auf dem Stöpselfeld des Analogrechners keine Buchse > für V- gibt? Na, aber eine negative Konstantspannung kann man doch > einstellen! Doch diese Buchse gibt es. Der Rechenbereich eines Analogrechners geht von -1 bis +1. Wie groß eine Recheneinheit des Analogrechners ist hängt vom Aufbau des Rechners ab. Ich baue gerade einen Analogrechner mit Röhren und einen mit IC's. Bei ersterem ist die Recheneinheit 50V, d.h. der verarbeitbare Spannungsbereich geht von -50V bis +50V. Was über diesen Bereich hinaus geht bedeutet Überlauf. Der IC Rechner arbeitet mit +/-10V. Bei jedem Analogrechner kann man diese negative und positive Recheneinheit auf dem Patchfeld abgreifen. Yalu X. schrieb: > Du schreibst "nicht mehr ... geeignet". War sie es den vorher (also > ohne die negative Spannung)? Nein auch ohne diese negative Spannung ist diese Schaltung für den Analogrechner ungeeignet - ist zu mindest meine Meinung. Die Rechenelemente sollten zumindest eingangseitig den gesamten Rechenbereich von -1 bis +1 ohne Einschränkungen unterstützen. Das heißt jetzt nicht das die Schaltung nicht ihre Daseinsberechtigung hat. Und ja es kann auch Anwendundsfälle geben wo diese Schaltung auch im Analogrechner benutzt werden kann. Es ist aber keine Grundrecheneinheit (fest verdrahtet im Rechner)des Analogrechners. Yalu X. schrieb: > Hat Rodolf irgendwo geschrieben, dass er einen Analogrechner bauen will? > Er will doch einfach nur das Maximum von fünf Spannungspegeln ermitteln. Das hat sich irgendwie so ergeben. Ich hatte ja auch geschrieben, das es etwas offtopic ist. Es war nicht geplant da eine längere Diskussion anzufangen. Wir müssen das Thema jetzt auch nicht weiter führen.
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