MIN-selector

[ukster]

zoiets? maar dan klopt het helemaal niet meer..

Min selector met diodes en pull up weerstand 679 keer bekeken

[Professor Puntje]

Nee - dat bedoel ik niet. Neem de uitgangsspanning van de schakeling van Benm, en stop die in een sommator tezamen met een constante spanning gelijk aan het tegengestelde van de gebruikelijke spanningsval over een diode. Zo compenseer je de fout die door de spanningsval over de diode ontstaat.

[Professor Puntje]

Of zo:
 
minsel(u₁,u₂) = u₁ - R(u₁ - u₂)
 
Met R de ramp function. Zie:
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Ramp_function

[Benm]

Het is inderdaad maar hoe exact je het wilt hebben...
 
De oplossing met diodes werkt, maar er valt inderdaad een beetje spanning over de diode, afhankelijk van de stroom. Dat stroom-afhankelijk maakt het lastig om het te compenseren met een diode aan de uitgang. 
 
Uiteraard is dit te minimaliseren en verder te compenseren door opamps te gebruiken (en zou je dat in de praktijk ook gewoon doen) maar de vraag was expliciet om dat niet te doen. Al vraag ik me wel af hoe men dingen als comparators en integrators weet te bouwen zonder opamps, maar dit zal een of ander theoretisch geval zijn? 

[ukster]

Nee - dat bedoel ik niet. Neem de uitgangsspanning van de schakeling van Benm, en stop die in een sommator tezamen met een constante spanning gelijk aan het tegengestelde van de gebruikelijke spanningsval over een diode. Zo compenseer je de fout die door de spanningsval over de diode ontstaat.

Onderstaande gesimuleerde diodeschakeling blijkt goed te voldoen aan wat we mogen verwachten van de Min selector.
Het aftrekpunt (sub) zou met een OPAMP schakeling gerealiseerd kunnen worden.

MinSelector met dioden en pull up weerstand 679 keer bekeken

[Benm]

Dat werkt best aardig... ik zie overigs 1n4001 diodes, niet optimaal voor deze toepassing. Als je schottkey diodes zou gebruiken heb je minder last van spanningsval, zeker als je de weerstanden wat hoger kiest (voor zover je uitgangsimpedantie hoog mag zijn). Model  het eens met 1n5819 diodes, scheelt wellicht best wat

[ukster]

Goed idee,
Het oorspronkelijke uitgangspunt was om niet met praktische componenten (weerstanden/diodes/OPAMP's etc.) te werken maar te denken in functionele blokken (stim/ compare /multiplier/ sub /add / int /dif) zoals deze worden toegepast in simulatieprogramma's zoals matlab,
ik heb op basis van het onderstaande concept de functionaliteit van de Min-selector gesimuleerd. er is dan geen afwijking tussen uin en out.

Min selector output 679 keer bekeken

hierbij is uitgegaan van onderstaande concept

analoge 2x1 multiplexer 679 keer bekeken

[Professor Puntje]

minsel 680 keer bekeken

 
Doet deze het ook? (Met R de ramp function.)

[ukster]

Simulatie met 1N5819 en hogere weerstandswaarde

Min selector met diodes en pull up weerstand 679 keer bekeken

Perfect!

[Benm]

Die simulaties zijn leuk, maar wat als je het in de praktijk moet bouwen?
 
Iets als een 'sommatiepunt' zal toch wel een opamp moeten worden, en die zijn ook niet 'oneindig goed' en leveren een beetje afwijking op (veel zal het niet zijn met deze frequenties). 

[ukster]

Dat is natuurlijk zo..
laten we zeggen dat simulaties hierbij een positieve bijdrage kunnen leveren 

[Benm]

Absoluut, maar ik zou de simulatie dan toch doen met de echte componenten, in plaats van ideal summators en dergelijke. Doe je dat niet dan kun je nog wel eens in de knoei komen als je het praktisch gaat bouwen, bijvoorbeeld omdat een opamp niet helemaal rail-to-rail werkt, geen oneindige gain-bandwidth en slew rate heeft en dergelijke. 
 
In veel simulatiesoftware kun je gewoon echte componenten kiezen die worden doorgerekend met hun daadwerkelijke eigenschappen (eventueel ook worst case ipv typical values, toleranties etc). Je ziet dat het bij die diodes al een beetje mis gaat tussen echt bestaande 1n4001's versus theoretische diodes zonder voorwaartse spanningsval etc.