假设我们需要使用春硬件电路找到两个或多个电压中的较大值,其实用二极管就可以做到。假设V1与V2都大于二极管的导通电压(取0.6V),且V1>V2,那么输出的电压就是V1-0.6V。
这种做法的缺点是显而易见的,一方面要求两个电压都大于0.6V,另一方面输出的电压是较大值减去0.6V。
在数字电路领域,有一个芯片叫做比较器,专门用于电压比较。但是它多数情况下用于输出高低电平,只输出开关量。
仍用二极管比较电压的思路,可以考虑把运放的反相输入端与输出端连在一起,形成虚短,同、反相输入端电压一样,此时输入电压与输出电压一样,可以解决二极管导通压降对于输出的影响。
由于电路只需原原本本地输出最大电压,所以不需要实现放大功能,或者说放大倍数为1倍即可,因此将运放用作电压跟随,保持通过二极管的电压与输入端的电压是一样的。由于虚短,可以把二极管的负极接到反相输入端,温度采集电压接到同相输入端,两个输入端电压基本相同,所以二极管的负极与温度采集电压也基本相同。可得以下简略原理图:
如果输入信号A的电压比较大,也就是运放U1A的同相输入端比较大,
运放U1A工作在线性区,有闭环负反馈。所以
对于运放U1B来说,uN2>uP2
所以运放U2A不工作,或者说由于净输入为负,理论输出也为负,由于电路并未采用正负电源供电,而是用单电源供电,实际上uO2=0。二极管D1B无法导通。所以最终的输出uO就是较大的输入电压。
增加适当的限流电阻与滤波电容,形成最终电路。下图是两路输入比较最大值电路,也可以按照这个思路增加为多路输入。
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