Имеются 5 аналоговых выходов 0..+2В с импульсными сигналами Ти 0,2мкс и более, все импульсы поступают без сдвига по времени, но имеют разную амплитуду. Требуется выполнить ещё один выход - на него должен выводится импульс того канала, в котором его амплитуда наибольшая в данный момент времени. Требуемый динамический диапазон - 25..30дБ. Нелинейные искажения - не более 5%. Диодная схема, в которой аноды подключены к сигналам, а катоды объединены на общую нагрузку не годится из-за наличия падения напряжения на диодах. Схема на компараторах и ключах - имеет большой уровень глитчей, и на мой взгляд избыточно сложна. Есть ли простое решение данной задачи? Я что-то растерялся...

на самом деле задачка-то не простая
сигнал с наибольшей амплитудой должен выводиться без задержки?
если так, то это совсем не просто (если вообще возможно)

Да, без задержки

а без неё никуда по-моему
необходимо, чтобы все 5 сигналов достигли своего максимума и пошли на спад
только после этого схема сможет принять решение о том, кто больше по амплитуде и соответственно скоммутировать выход
соответственно будет задержка (и искажение фронта сигнала на выходе) равная времени нарастания сигнала.....
Вы же указали, что сигналы аналоговые, верно?

а если сделать "идеальные диоды" на быстрых оу :
с выхода каждого оу(инв. включение) через отдельный диод(катодом к оу) идет на точку суммирования и оттуда уже резисторы обратной связи для каждого оу(усиление -1) , а за точкой суммирования стоит еще инвертор...
если делать на быстрых оу....вроде сработает....
или я вопрос не понял...

должно прокатить, но только при условии, что формы сигналов одинаковы
в противном случае на выходе получится дикая смесь

Уж не хотите ль Вы нарушить причинно-следственную связь?
Не стоит резко это делать - ведь время повернется вспять...
Что-то в рифму вдруг само собой....
P.S.
А сигналы по форме одинаковые?

При неизбежной разности задержек и скоростей в ОУ на выходе будет огибающая от всех импульсов: фронт от одного, середина то другого, выход от третьего.
А еще не сказано о сопротивлении источников этих импульсов. А они не идеальные, значит что-то просядет еще и на сопротивлениях...Особенно в динамике... Так что пока не очень понятно, что нужно...

>должно прокатить, но только при условии, что формы сигналов одинаковы в противном случае на выходе получится дикая смесь

>все импульсы поступают без сдвига по времени, но имеют разную амплитуду

согласен, на выходе всегда максимум.....а форма - сорри....
про нее в условии слов не было ...но было сказано, что диодная схема плоха из за падений....а то, что она тож портит форму - т и ш и н а

>При неизбежной разности задержек и скоростей в ОУ на выходе будет огибающая от всех импульсов: фронт от одного, середина то другого, выход от третьего.

ну это как делать....если на уд7....может быть....
надо быстрые оу.....на вскидку
AD8061/AD8062/AD8063
300 MHz, –3 dB Bandwidth (G = 1)
800 V/us Slew Rate
8.5 nV/√Hz @ 5 V
35 ns Settling Time to 0.1% with 1 V Step

ИМХО без задержки это никак не сделать. Но раз по условию сигнал в селектированном канале не должен отличаться по фазе от выходного сигнала, то наверное можно ввести групповую задержку на все каналы. Величина этой задержки будет определяться быстродействием устройства сравнения амплитуд.

значит всё-таки требования какие-то есть



да если бы задержка разрешалась, то и вопросов бы не было
(хотя задержка, причём групповая по-любому будет )

Есть один вариант . Нужно взять 5 ОУ в неинвертирующем включении , на (+) каждого подать соответствующий сигнал , с выхода каждого на вход (-) подключить по диоду , и с минуса ОУ на минус питания - генератор тока , чтобы создавать ток через диод . Далее , подключаем к выходу каждого ОУ по диоду ( анодом к выходу ) , катоды вместе и с общего провода этих диодов снимаем выходной сигнал , ну и ещё один генератор тока с выхода на - питания . ОУ , таким образом , компенсирует смещение на диодах , а если все диоды одинаковы , то и на выходе потенциал будет таким же , как на максимальном входе ( ток через диоды тот же ) . ИМХО , должно работать .

Что-то вроде этого. ОУ- быстродействующие, я в свое время использовал HA5190 с соответствующими цепями коррекции.

это катит только для "цифровых" сигналов одинаковой формы
Вы посмотрите, для всех импульсов заданы одинаковые фронты и срезы = 1нс, а также ширина импульса = 200нс. т.е. для моделирования заданы прямоугольные сигналы одинаковой формы но разной амплитуды.
В задаче же сигналы - аналоговые

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Вот примерно так .....
Я нарисовал только два канала для простоты , но смысл ясен . Диоды , разумеется , нужно ставить одинаковые , желательна тепловая связь между ними . Можно использовать диодные сборки , или транзисторные сборки вместо диодов .

2Designer56

для Вашей схемы надо не забыть выбрать

1-транзисторы с достаточно большим допустимым обратным база-эмитер

2-операционники без защитных диодов на входе и с достаточным
допустимыми диф. входными напряжениями

Я делал так:
1. нечто похожее на схему, предложенную выше (5 ОУ + диоды с катодом в общую точку - активный максиселектор). Особенностью её является то, что в течении импульса только один из 5 ОУ выдаёт сигнал с уровнем лог. 1, причём именно тот - который повторяет сигнал с максимальной амплитудой. Остальные выдают лог. 0, т.к. по отрицательной обратной связи получают сигнал о "переборе".
2. формирователь одиночного импульса с запуском по отрицательному фронту выхода максиселектора.
3. триггер-защёлка, на входы данных которого через RC цепи задержки заводятся выходы ОУ, а на вход захвата - сигнал формирователя импульса. RC цепи нужны для задержки логического уровня в момент спада сигнала.
4. выходы триггера управляют аналоговыми ключами, на входы которых заведены подаваемые импульсы, а выход объединён в общую точку, где стоит ещё один повторитель на быстром ОУ (если он нужен, конечно).
---
Принцип работы сводится к "замеру" первого импульса и предварительной коммутации для последующего. Замер производится по каждому импульсу и схема коммутируется так, чтобы следующий импульс прошёл с того канала - откуда был максимальным предшествующий.
+) минимальная задержка
+) минимальное искажение фронта и амплитуды
-) громоздкая схема
-) потеря 1 импульса при "обрыве" канала, который был максимальным на предшествующем такте
-) работа только с импульсами предсказуемой амплитуды

Возможно ошибаюсь.
А если через полевики (затвор на минус 1-2 вольта). Но вопрос с нагрузкой выходов импульсов.

Большое спасибо за обсуждение и предложения. Мне больше всего подходит схема предложенная deemon - благодаря своей простоте, достаточной для меня точности и отсутствию проблем с разрывом обратной связи ОУ (в ней эта связь не рвётся). Вариант с эмиттерными повторителями на выходе ОУ также был интересен, но возникали проблемы с разрывом обратной связи ОУ и влетанием его в насыщение - время выхода из насыщения может быть слишком большим для данной задачи. Активный макроселектор Николаева избыточен - он конечно абсолютно устраняет влияние одного канала на другой при прохождении импульсов, но мне это не нужно.
Спасибо всем и в особенности deemon

Кто бы мне объяснил, что такое цифровые сигналы...


Разумеется- это только набросок.Правда, HA5190 имеет на выходе 5В макс.- поэтому проблем не возникало, Кроме того, его цепь коррекции для Ку=1 имеет резистор в цепи инв. входа, поэтому доп. нагрузка на выход получалась небольшая. И ещё: параллельно БЭ переходам включались резисторы для безобрывного режима цепи ОС.


И ещё- можно ведь выбрать ОУ с ПТ входом.

Как-то приводил уже здесь схему:
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...ost&p=60199

Она похожа на те, которые привёли Designer56 и deemon, только, по-моему, принципиально их лучше.

Лучше моей она будет только на низких частотах . В той теме сигнал-то был от термопар , что характерно . А на высоких частотах - начнут сказываться скачки напряжения на выходах ОУ при кратковременном разрыве цепей ООС . Эти скачки будут проникать на выход в виде коротких пичков и "зазубрин" на выходном сигнале . При использовании скоростных ОУ и двух равных сигналах поведение может стать вообще неустойчивым . А в моей схеме - все переключения происходят гладко , тихо и спокойно

Полностью согласен - Ваша схема в динамике будет получше. Здесь это более важно, чем точность.
Да, я тут подумал - если искажения допустимы аж 5%, а задержки очень критичны, лучше вот такой схеммы вряд ли можно что-либо придумать вообще.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Изображены только два входа. Если постоянный сдвиг уровня не важен, "правый" повторитель не потребуется вовсе.
Резисторы можно заменить источниками тока с большим импедансом в широкой полосе частот.

Stanislav>лучше вот такой схеммы вряд ли можно что-либо придумать вообще
спасибо! приземлил по полной....простенько и со вкусом...

глянул на схемку и вспомнил как сам подобное, правда на истоковых повторителях делал...а теперь вот оторвался от основ...позор на мои седины...

На мои тоже. Из условия явно следует решение, но вникнуть сразу неполучилось.
Оффтоп: по-моему, мы все забываем основы. Без оперов и микропроцессоров скоро вообще никуда не деться будет. А ведь это превращает инженеров в технологов, и разучает думать башкой...

>Без оперов и микропроцессоров скоро вообще никуда не деться

ответ за меня напсали в Китае в XIII веке

Одна стрела сбивает одного орла.
Две стрелы - это уже слишком много.....

сорри за офтоп

А почему Вы дамаете, что у Вашей схемы на выходе не будет скачков? Вот что получается даже если ОУ идеальные , за исключением Ку без ОС =10e6 и абсолютно согласованные диоды. (модель ОУ из Spice). Схема, конечно хороша- но для интегральной технологии, поскольку требует 3 согласованных источника тока и согласованных диодов. Согласитесь, при поставленной автором поста задачи "попроще" это не совсем хорошо... Кроме того, заметьте, при нулевом сигнале на входе, на выходе наблюбается напряжение ок. 35 мВ, что обусловлено конечностью усиления ОУ.

Ну , я не вижу тут ничего страшного . Согласованные источники тока - не проблема , если использовать для них общее опорное напряжение и тепловую связь между транзисторами . Диодные сборки тоже есть , много разных типов - есть из чего выбирать . А скачки Вы какие имели в виду ? Переходные процессы на графике гладкие , виден только небольшой завал фронтов и маленький наклон вершины импульсов ... да и потом , всё равно надо в реальности смотреть . Симулятор - это так , приближение .
Более того , идеального аналогового решения этой задачи всё равно не существует ( как и нет в природе идеальных ОУ ) , так или иначе приходится чем-то жертвовать - или скоростью , или точностью ....................
P.S. Кстати , интересно , для чего мог понадобиться такой блок ? Схема Станислава для термопар - это логично , если нужно , например , выключить станок при перегреве любого из его узлов , а тут ? Может быть , это какое-то устройство с разнесённым приёмом , выбирающее самый сильный сигнал из одновременно принятых ? Любопытно .......

Была подобная задачка для прикладных целей.Нужно было сравнивать сигналы в системе с временным уплотнением. Правда, длительность импульсов была 2,4мкс, а амплитуды- в пределах 3,072В. Я сейчас восстановил схему, вернее её фрагмент, у меня тогда симуляторов не было, само собой.Я применял ОУ 140УД27, он позже стал называться 1433УД1, это аналог Харриса. Примерно так и было на осциллографе.А переходные процессы гдладкие потому, что ОУ идеальный.Скачки- это скачки вых. напряжения ОУ.

Интересно , а какой смысл в подключении резисторов между базами и эмиттерами транзисторов ? Ведь цепь ООС всё равно разрывается и ОУ всё равно уходят в перегрузку ..... а вот влияние напряжения на выходах "выключенных" ОУ на выходное напряжение схемы - может оказаться заметным благодаря этим резисторам . Единственное преимущество - ток с выхода ОУ начнёт поступать в нагрузку чуть раньше , чем через транзистор , но стоит ли оно того ? Не лучше ли было бы поставить вместо резисторов цепочку из резистора и диода Шоттки ? Или , может быть , вообще их не ставить ?

Стоило того,насколько помнится...без резисторов схема подсвистывала на переходном участке.На выходах "выключенных" дополнительный ток ч/з выход влияния не оказывал- эти ОУ способны работать на нагрузку 50 Ом, вых. каскады достаточно мощные.