简化许多窗口比较器

我有8个热敏电阻，必须确保每个热敏电阻都在温度窗口内。它们都具有相同的窗口，我不在乎哪个或多少在有效范围内，我只需要知道它们是否都在（相同）窗口内即可。这将是仅基于硬件的解决方案，因此ADC读取的软件排序是不可能的。

我目前最好的解决方案是使用一堆比较器IC，并为每个热敏电阻实现一个单独的窗口比较器。为了优化解决方案，我可以使用多个四极管比较器，每一个都具有漏极开路输出，以便可以将它们全部连接起来。当然，从本质上讲，它是相同的电路。我可以使一次基准电压/触发电压缓冲，然后提供给所有比较器。

我确实很愚蠢，只是简单地抛出一堆比较器来解决这个问题。我不确定是否还有更好的方法，我主要是在尝试优化电路板空间。您知道一些创意方法吗？例如，选择所有热敏电阻的最小/最大电压，并使用单个窗口比较器（编辑：c的两个比较器），恕我直言，IMHO会导致更大的解决方案，因此不是一个好答案，我在此仅出于启发目的。

编辑：我知道基于软件的解决方案将是最好的。这就是为什么我一开始就提到它的原因，以防止所有人提出它。用这种方法定义问题的原因是，这是一个安全电路，除软件监视器外，规格要求我实施仅硬件的解决方案。因此，基于软件的解决方案已经存在，我“只是”需要找到实现基于硬件的最佳方法。

一个窗口比较器，一个3位计数器和一个8：1模拟多路复用器，用于将一个热敏电阻连接到比较器。

如果您只需要知道它们都很好，就可以了。那是3筹码，工作完成了。（74HC163、74HC4051，比较器，以及类似555的时钟）。

如Andy所说，MUX（例如74HC4051）的导通电阻很低，因此每个热敏电阻都连接到一个模拟输入，而另一侧的一个单独电阻提供一个分压器。如果热敏电阻均连接到GND，则电阻变为5V。

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

如果您需要记录/显示不合规格的产品，则可以开始添加电路，例如3-8行解码器（另外一个IC，74HC138）来驱动八个LED。有罪各方将轮流闪烁。

如果您还需要更多，请购买MCU和软件。

我认为Brian的非西南答案是最好的，但这是一个纯粹的模拟解决方案。使用一种电路，从本质上选择最高电压输入（从多个输入中选择）并将其输入到输出。同理最低电压的电路。

考虑精密整流器：-

它产生的输出电压在整个正范围内都跟随输入电压。现在考虑当您有两个这样的输入时会发生什么：-

V1和V2中的最高者将赢得驱动输出线的战斗。对8个输入进行步进和重复，然后对反向连接的二极管执行相同的操作，您将获得一种解决方案，该解决方案可以生成两个输出电压，分别代表来自多个不同电压源的最高和最低电压。

我不是100％，但我认为您可以在最低电压下重复使用运算放大器。也许我错了吗？

然后在两条线上都使用比较器，以确定八列中是否有一个超出范围。

改善用作安全电路的多路复用解决方案的建议：将多路复用器输入之一预设为安全窗口之外的已知输入（或什至两个输入，其中一个低于上面的输入）。当在多路复用器上选择相关输入时，检查比较器是否有“外部窗口”响应。

最好用一个（最好是同步的）计数器来驱动多路复用器，该计数器的分辨率比您所需的分辨率高一倍（并且时钟速度快两倍）：最低有效的计数器位会产生很大的触发信号，因此您可以将比较器的状态加载到边缘触发器D触发器在有足够的时间稳定下来之后-还可根据不同D触发器的计数器状态，通过逻辑安全地触发此触发信号（例如，每个热敏电阻一个，一个热敏电阻一个，一个用于自身-我上面建议的测试渠道）。

为了更加安全，请复制整个电路。尽管热敏电阻和相关输入在理论上仍然是单点故障，但您使用的是窗口比较器这一事实应防止将热电偶的完全短路或断开误读为错误的OK（相应地为偏置）。

这是一个6 x窗口比较器IC，这是一个四窗口比较器IC。
8，不是8位。

您可以使用4 x老式LM339四开漏极比较器来满足需要。
这些可以采用
1.7mm x 1.7mm（包括焊盘在内的3mm x 3mm）QFN
或6.4 x 5mm TSSOP

数据表在这里

您还需要上下窗口参考电压（3个电阻器）和一个输出上拉电阻。

U2 +将为max（输入）-二极管压降。

U1-将是最小值（输入）+二极管压降。

R3,4,5设置阈值。如果任何输入的电平太低，则U1-降至U1 +的阈值以下，U1out变为高电平。如果任何输入的电压过高，则U2 +会升至阈值以上。U2out变高。

不确定在任何一种情况发生时实际上要做什么，但要想到要驱动晶体管/ FET / SCR。

您可以购买窗口比较器IC来节省电路板空间。例如，TPS3700，LTC1042，LMV7231（十六进制）或MAX969（四进制）。

我主要是在尝试优化电路板空间。

我确实很愚蠢，只是简单地抛出一堆比较器来解决这个问题。

显而易见的解决方案是使用至少具有8个A / D输入的微控制器。剩下的就是固件。

即使是一个慢速的微型也可以跟上8个热敏电阻。例如，您可以轻松创建一个在毫秒内响应的系统。这应该比热敏电阻的响应时间快得多，以使其有效地瞬时。

您说排序A / D读取是“不可能的”，但是没有给出这种任意要求的理由。小型微控制器将比一堆比较器占用更少的电路板空间。由于最主要的目标是优化电路板空间，因此您需要认真探索这一点。