Paso mayor de 2 voltajes usando señal de 5V

Necesito generar el mayor de los dos voltajes (Va, Vb) (ambos podrían estar en un rango de 0-30 V), pero controlo el circuito con un suministro de 5 V. Se necesita una solución simple (usando amplificadores operacionales, FET). He buscado soluciones que usan solo un amplificador operacional en la configuración del comparador, o un amplificador operacional que maneja 2 MOSFET, pero dado que mi Va, Vb podría ser menor o mayor que 5V, la conmutación MOSFET no parece ser una opción (al menos con un circuito trivial).

¿Se puede utilizar un relé electromecánico para simplemente conectar una entrada u otra a la salida?
Comparador con entradas atenuadas por quizás 10: 1 impulsando un relé de estado sólido SPDT.
Si pudiera tolerar una caída de voltaje en un diodo, podría usar dos diodos Schottky.
@Marla, ese también fue mi pensamiento, y sería, con mucho, el componente de método más simple en cuanto a componentes.
¿Cuánta corriente necesita suministrar desde el voltaje "mayor", es decir, qué carga está conectada a él? Además, ¿qué tan rápido necesita que el circuito responda a las entradas que se intercambian continuamente como la señal más alta?
@Andyaka Lo necesito para manejar una carga máxima de 500 mA, y la velocidad del circuito no es esencial en absoluto (incluso 1 Hz es suficiente)

Respuestas (3)

Quizás me estoy perdiendo algo en sus requisitos, pero algo tan simple como esto funcionaría para voltajes de CC según los niveles de corriente necesarios:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

De acuerdo, habría una pequeña caída de voltaje en el diodo, pero si usara un diodo Schottky de potencia, solo sería ~ 500 mV para cargas de alta corriente, pero podría ser tan bajo como ~ 100 mV para señales de baja corriente.

Básicamente si V 1 > V 2 , entonces D 2 tendrá polarización inversa y D 1 llevará a cabo la fabricación V o tu t V 1 . Lo contrario será cierto si V 2 > V 1 lo que haría V o tu t V 2 .


Vale la pena tener en cuenta que debe prestar atención a la corriente de fuga inversa de los diodos que está utilizando. Los diodos no son ideales y conducirán una pequeña corriente con polarización inversa. Si la fuente que impulsa su entrada tiene una impedancia muy alta en comparación con la fuga inversa del diodo, encontrará que aparecerá un voltaje en la entrada a medida que la corriente regresa a través del diodo.

Puede calcular cuánto será este voltaje al tratar el diodo con polarización inversa como una fuente de corriente según la especificación de corriente inversa de la hoja de datos del diodo.

Definitivamente más simple que mi respuesta, pero no sabemos si necesita que funcione si A es 0V y B es 0.05V.
Gracias por una solución tan simple. Me estoy pateando ahora mismo por ser tan torpe. @WillisBlackburn No estoy realmente preocupado por voltajes tan pequeños, más del orden de, digamos, 3.3-30V.
¿Funcionaría esto para más de 2 entradas?
@johnywhy debería hacerlo. Cada entrada tendría su propio diodo.
@TomCarpenter ¡De hecho! Simulado aquí tinyurl.com/yaefmx4w
Noté que si la entrada máxima V es demasiado alta, entonces la corriente comenzará a retroalimentarse al diodo en la entrada más baja. ¿Tiene eso que ver con las especificaciones del diodo, fallas de simulación o ambos?
¿Por qué solo retroalimenta la entrada más baja y no todas? ¿Algo que ver con tener el potencial más bajo?
@johnywhy ve mi edición, ¿supongo que estás manejando una entrada con una fuente de impedancia relativamente alta (por ejemplo, una resistencia)?
@TomCarpenter no está seguro, pero supongo que está diciendo que la retroalimentación no será un problema con las fuentes de alta impedancia. ¿Es "alto" basado en el voltaje? ¿O en función de la impedancia de entrada de lo que sea que esté impulsando este circuito?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Figura 1. Detector de voltaje máximo de precisión.

La Figura 1 muestra un par de rectificadores de precisión. El voltaje de entrada más alto aparecerá en la salida.

notas

  • R1 carga un poco el circuito para polarizar hacia adelante los diodos. Si hay otra carga se puede omitir.
  • Es posible que necesite una fuente de alimentación separada para los amplificadores operacionales con voltaje de salida> voltaje de entrada máximo.
  • Los amplificadores operacionales deberán estar clasificados para ese voltaje.
  • Elija amplificadores operacionales de riel a riel si necesita acercarse a V+ o 0 V.
  • El amplificador operacional con un voltaje de entrada más bajo verá un alto voltaje en su entrada inversora. Esto conducirá la salida a negativo. Puede haber algún tiempo de recuperación de esta condición que podría afectar el tiempo de respuesta del circuito cuando cambian los voltajes.
Su restricción era solo tener una fuente de alimentación de 5V.
No estaba seguro de a qué se refería esa restricción. Punto a favor.

Esto parece funcionar. Escale las entradas de 0-30 V hasta el rango de 0-5 V, las introduzco en un amplificador operacional configurado como comparador y luego uso la salida para controlar un relé que selecciona uno u otro. Estoy seguro de que hay muchos matices que me estoy perdiendo aquí (por ejemplo, el amplificador operacional probablemente no pueda aceptar el rango completo de entradas de 0-5V, por lo que en realidad debería escalar a tal vez 1-4V o lo que sea que esté dentro del capacidades de su parte) pero da los resultados correctos en el simulador por lo menos.

Enlace al circuito en CL: https://www.circuitlab.com/circuit/xd8mbe/5v-ab-selector/

Selector AB 5V

Si bien esta solución tiene sus beneficios (no introducirá ningún sesgo de voltaje en la señal), debe señalarse que la velocidad de conmutación está limitada por el relé a unos pocos milisegundos. Además, se verá una falla en la salida en cada cambio, cuando los contactos del relé se muevan y reboten varias veces.