Диодный миниселектор для сигналов положительной полярности

ДИОДНЫЙ МАКСИСЕЛЕКТОР

Диодный максиселектор – это элемент выделения максимального напряжения.

Диодный максиселектор для сигналов положительной полярности

Рассмотрим схему максиселектора при использовании входных сигналов положительной полярности.

Если на выходы этой схемы поданы разные напряжения, то от источника сигнала с большим напряжением (например, Uвх3) через входной диод VD3 и сопротивление протекает ток. Поэтому напряжение равно

Uвых = Макс(Uвхi) – Uд.пр,

где Uд.пр – падение напряжения на открытом диоде.

У реального диода падение напряжения в прямом направлении близко к 1В.

Если же считать диод идеальным, то Uд.пр = 0 и

Uвых = Макс(Uвхi).

При этом другие диоды будут закрыты обратным напряжением

Uд_i = Uвх_i – Uвых = Uвх_i – Макс(Uвхi) + Uд.пр.

Например, если Uвх1 = 5B; Uвх2 = 8В, а Uвх3 = 10В, то, если считать диоды идеальными, на выходе будет Uвых = 10В. А если считать диоды реальными, то Uвых = 9В.

Рассмотрим проходные характеристики максиселектора на 2 входа. Проходные характеристики снимаются при изменении одной из входных величин (оставляя другую постоянной).

Если одно из входных напряжений (например, Uвх2) равно нулю, то напряжение на входе будет определяться другим входным напряжением. Если считать диод идеальным, то проходная характеристика идет под углом 45°. Если же диод реальный, то она проходит ниже на величину Uд.пр, примерно равную 1В.

Если Uвх2¹0, то при изменении Uвх1 от 0 до Uвх1=Uвх2 напряжение на выходе определяется напряжением Uвх2, имеющим большее значение. Для идеальных диодов Uвых будет равно Uвх2, а для реальны - на Uд.пр меньше. При дальнейшем увеличении Uвх1 будет возрастать и напряжение на выходе.

Диодный максиселектор для сигналов отрицательной полярности

Если в качестве сигналов используются напряжения отрицательной полярности Uвх1<0, Uвых<0, то схема максиселектора имеет вид.

Этот максиселектор выделяется максимальный по абсолютному значению сигнал.

В этой схеме открыт только тот диод, к которому приложено максимальное по модулю напряжение отрицательной полярности

Uвых = - (|Макс(Uвхi)| - Uд.пр) или

Uвых = - (|Макс(Uвхi)|) + Uд.пр.

Остальные диоды закрыты обратным напряжением

Uд_i = Uвых – Uвх_i = - (|Макс(Uвхi)|) + Uд.пр - Uвх_i .

Например, если Uвх1 = -5B; а Uвх2 = -8В, то, если считать диоды идеальными, на выходе будет Uвых = -8В. А если считать диоды реальными, то Uвых = -7В.

Проходные характеристики максиселектора для сигналов отрицательной полярности располагаются в третьем квадранте, и соответствуют как бы отраженным характеристикам максиселектора для сигналов положительной полярности.

ДИОДНЫЙ МИНИСЕЛЕКТОР

Диодный миниселектор для сигналов положительной полярности

При использовании входных сигналов положительной полярности миниселектор имеет вид.

Условие обеспечения правильного функционирования миниселектора

Uп ³ Мин (Uвх_i)

Работа.

Пусть на выходы схемы поданы 3 входных сигнала разного уровня. Тогда от источника питания (+Uп) ток пойдет через резистор R, входной диод и источник сигнала с меньшим уровнем. При этом выходное напряжение равно

Uвых = Мин(Uвх_i) + Uд.пр.

Если же считать диоды идеальными, то

Uвых = Мин(Uвх_i).

При этом все другие диоды будут закрыты обратным напряжением.

Uд_i = Uвых - Uвх_i = Мин(Uвх_i) + Uд.пр - Uвх_i.

Например, если Uвх1 = 5B; Uвх2 = 8В, а Uвх3 = 10В, то, если считать диоды идеальными, на выходе будет Uвых = 5В. А если считать диоды реальными, то Uвых = 6В.

Рассмотрим проходные характеристики схемы с двумя входами.

Случай 1. Входное напряжение Uвх2 = 0.

Тогда, если считать диоды реальными, выходное напряжение будет равно падению напряжении на открытом диоде, независимо от значения напряжения Uвх1. Если же диоды считать идеальными, то напряжение на выходе всегда будет равно нулю

Случай 2. Входное напряжение Uвх2 > 0.

При изменении Uвх1 от 0 до Uвх2, выходное напряжение будет определяться значением напряжения Uвх1 как наименьшим из двух значений. При дальнейшем увеличении Uвх1 напряжение Uвых будет оставаться равным Uвх2.