電圧２入力のうち小さいほうを選択するアナログ回路

質問

入力電圧A（－１～１V）、入力電圧B（－１～１V）の入力を比較し、小さいほうを選択し出力として取り出すというアナログ回路を考えていますが、どうしたらよいかわかりません。
コンパレーターでA,Bを比較し、コンパレーターの出力をトランジスタにつなげてAとBの電圧をスイッチングするというような考えでよいのでしょうか？
なにかよい知恵がありましたらよろしくお願いします。
（アナログ回路はあまりわかりません）

回答No.8

inara1 · ベストアンサー

絶対値の最小値を選択する回路ですか。
オペアンプが増えますが添付図のようにすればできます。
細かすぎて読めないと思いますので、ここ（http://akizuki-fan.bbs.fc2.com/）に鮮明な回路図と回路シミュレータによる入出力波形を添付しました。その掲示板の関係ありそうなタイトルをクリックし、本文に埋め込まれている画像をクリックすると拡大されます。

アナログスイッチは4066のような独立スイッチ型でなく、マルチプレクサタイプ（4051、4052、4053）にすると、同時にONさせないようにできると思います。そのあたりはご自分で工夫してみてください。

お礼

返答がおそくなりました。
アドバイスありがとうございました。
おかげで解決できました。

回答No.7

se223

No.3の方はシミュレーションされており、私もそのように動くと思います。質問に対して回路の目的が一番スマートな方法です。
アナログスィッチを使う方法ですが、同期検波ではよく利用されています。
Ａ，Ｂ比較して、常にＡ側のアナログスイッチをONしておいて、Ｂが下がったのをコンパレータで確認しＢ側のアナログスイッチをＯＮします。その時はＡのアナログスイッチは開きます。2つのアナログスイッチ出口はつないでおきます。

このアナログスイッチを使う回路の場合ですが、コンパレータ出力がチャタリングを起こさないように軽いヒステリシスを持たせる必要があります。アナログスイッチはつながるとき、切れるとき電圧が乱れる可能性があります。
同期検波の時は、次段が積分器なので気になりませんが。
いずれにしても、そのような場合は低インピーダンスにして逃げるとか、電流をどこに追いやるとか、細かく考えると微妙な不都合が出てきますのでそこは実験で取り除いてください。

お礼

返答が遅くなりました。
アドバイスありがとうございました。

回答No.6

FT56F001

絶対値の小さい方を選びたい，ということでしたら，#2やその詳細版である#3さんの方法ではダメです。#1，#4,#5さんのおっしゃるように，絶対値回路→コンパレータ→アナログスイッチという方法しかなさそうです。

お礼

返答が遅そくなりました。
アドバイスありがとうございました。

回答No.5

tance

A No.1です。
参考URLを貼るのを忘れてしまいました。

http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame3/abs.html

です。失礼しました。

回答No.4

tance

ANo.1です。

絶対値の小さい方を選ぶわけですね。たとえば、 +0.1 < -0.9 ということですね。

それならどうしても絶対値を計算してから比較する必要があります。
以下に絶対値回路の例があります。（他にもいくつか回路構成方法があります）

その出力を比較します。比較は他の回答の回路で良いです。

お礼

返答が遅くなりました。
参考にさせていただきました。ありがとうございました。

回答No.3

inara1

添付図のように、オペアンプとダイオードを使えばできます。

この回路では、in1 > in2 のときは、U1の出力が+電源側に飽和し、D1が非導通になるので。U1の出力はoutから切り離されます。このときU2の出力はin2の電圧-0.6V（D2が導通）になり、outの電圧はin2の電圧に等しくなります。逆に、in1 < in2 のときは、U2の出力が-電源側に飽和し、D2が非導通になるので、U2の出力はoutから切り離されます。このときU1の出力はin1の電圧-0.6V（D1が導通）になり、outの電圧はin1の電圧に等しくなります。したがって、outには２つの入力信号の小さいほうの電圧が出てきます。

このように、この回路では常にどちらかのオペアンプが飽和状態になるので、入力信号の変化が速くなるってくると、出力信号（out）が追随できなくなってきます。添付図の波形で、4ms と 6ms あたりで、一瞬、正常動作していないのはこのためです（添付図の波形は回路シミュレータでの入出力波形）。

R1とR2は入力がオープンになったときに誤動作しないようにする（オープンの入力は0Vとみなされる）ためのものですが、信号源が常に接続されているのであればなくても構いません。

お礼

早速のアドバイスありがとうございます。
回路図を参考に試してみたいと思います。
ありがとうございました。

回答No.2

FT56F001

ダイオード2本を使って低い方の電圧を取り出す回路を作ることは出来ます。
2本のダイオードを用意し，各入力を各ダイオードのカソード側をつなぎます。ダイオードのアノード側は1本にまとめて合流点とします。合流点はつながった入力の低い方の電圧に引きずり落とされることになります。
必要なら，信号入力とダイオードの間にボルテージフォロアまたは数倍のアンプを入れてインピーダンスを下げて下さい。また，必要なら合流点をプルアップ抵抗で正電源に引っ張って下さい。

お礼

早速のアドバイスありがとうございます。
実際に試してみたいと思います。

回答No.1

tance

「小さい方」という言葉の定義によっては大変難しい回路になるかもしれません。

例えば、A=-0.8V, B=-0.2V　これはどちらが小さいのですか？
または、A=+0.5V～+0.6Vの振幅の交流、　B=-0.3V～+0.1Vの振幅の交流　これは
　どちらが小さいのでしょうか。
もしくは、A=0Vの直流、　B=-1V～+1Vの交流　これはどちらが小さいのでしょうか。

これらの定義によって回路は大きく違ってきます。

大きい方を選ぶことはできますか？　もしこれができるなら、反対の方が「小さい」と
判断して良いでしょう。

信号はアナログスイッチでどちらかを選択できるようにしておき、そのどちらを
選ぶかをコンパレータの出力でコントロールする、という回路になると思います。

やはり、定義に従って作るコンパレータの部分がキーになります。

補足

早速のご回答ありがとうございます。
入力電圧はDCです。小さいの定義ですが、正の値の場合は　１V>0.5V　、負の場合は　-0.2V<-1.0V
のような、０に近いものを小さいとしています（絶対値の小さい方という意味です）。