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:
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
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.
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
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.
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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