CS215898B1

CS215898B1 - Differential amplifier wiring

Info

Publication number: CS215898B1
Application number: CS557678A
Authority: CS
Inventors: Hans-Juergen Preusche
Original assignee: Preusche Hans Juergen
Priority date: 1978-08-28
Filing date: 1978-08-28
Publication date: 1982-09-15

Abstract

Vynález se týká diferenciálního zesilovacího zapojení, které se může použít obecně v elektronice jako rozdílový zesilovač nebo komparátor, zejména tam, kde se mají měřit rozdílová napětí nebo rozpoznávat tato napětí na mezích provozního napětí, přičemž je žádoucí dobrá teplotní stabilita, Tento úkol se podle vynálezu řeší tím, že zapojení sestává ze dvou expanderových obvodů, které jsou vždy tvořeny tranzistorem, víceemitorovýa tranzistorem a odp»rea, který je spojen se společným přívodem provozního napětí a s bází víceemitorového tranzistoru a kolektor víceemitorového tranzistoru je připojen na bázi tranzistoru, vyznačující se tím, že jeden nebo více emitorů (9, 10, 11, 12) víceemitorových tranzistorů (3,4) je vzájemně spojeno a připojeno ke kolektoru prvního tranzistoru (l), přičemž emitory tranzistorů (l, 2) tvoří vstupy a kolektor druhého tranzistoru (2) tvoří výstup.The invention relates to a differential amplifier circuit which can be used in general in electronics as a differential amplifier or comparator, in particular where differential voltages are to be measured or these voltages are to be recognized at the limits of the operating voltage, and good temperature stability is desired. This object is solved according to the invention in that the circuit consists of two expander circuits, which are each formed by a transistor, a multi-emitter transistor and a resistor which is connected to a common operating voltage supply and to the base of the multi-emitter transistor, and the collector of the multi-emitter transistor is connected to the base of the transistor, characterized in that one or more emitters (9, 10, 11, 12) of the multi-emitter transistors (3, 4) are interconnected and connected to the collector of the first transistor (1), the emitters of the transistors (1, 2) forming the inputs and the collector of the second transistor (2) forming the output.

Description

(54) Diferenciální zesilovací zapojení(54) Differential amplification circuit

Vynález se týká diferenciálního zesilovacího zapojení, které se může použít obecně v elektronice jako rozdílový zesilovač nebo komparátor, zejména tam, kde se mají měřit rozdílová napětí nebo rozpoznávat tato napětí na mezích provozního napětí, přičemž je žádoucí dobrá teplotní stabilita, Tento úkol se podle vynálezu řeší tím, že zapojení sestává ze dvou expanderových obvodů, které jsou vždy tvořeny tranzistorem, víceemitorovýa tranzistorem a odp»rea, který je spojen se společným přívodem provozního napětí a s bází víceemitorového tranzistoru a kolektor víceemitorového tranzistoru je připojen na bázi tranzistoru, vyznačující se tím, že jeden nebo více emitorů (9, 10, 11, 12) víceemitorových tranzistorů (3,4) je vzájemně spojeno a připojeno ke kolektoru prvního tranzistoru (l), přičemž emitory tranzistorů (l, 2) tvoří vstupy a kolektor druhého tranzistoru (2) tvoří výstup.The invention relates to a differential amplifier circuit which can be used in general in electronics as a differential amplifier or comparator, in particular where differential voltages are to be measured or recognized at operating voltage limits and good temperature stability is desired. solves in that the circuit consists of two expander circuits, which are always composed of a transistor, a multi-sensor transistor and a resistor, which is connected to a common power supply and the base of the multi-sensor transistor and the collector of the multi-sensor transistor is connected on the transistor basis. that one or more emitters (9, 10, 11, 12) of the multi-emitter transistors (3, 4) are interconnected and connected to the collector of the first transistor (1), the emitters of the transistors (1, 2) forming inputs and collector of the second transistor (2) ) form the output.

215 898215 898

Vynález se týká zesilovacího zapojení, sestávajícího ze dvou expanderových obvodů, které jsou vždy tvořeny tranzistorem, víceemitorovým tranzistorem a odporem, který je spojen se společným přívodem provozního napětí a s bází víceemitorového tranzistoru a kolekxor víceemitorového tranzistoru je připojen na bázi tranzistoru.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an amplifier circuit consisting of two expander circuits each consisting of a transistor, a multi-emitter transistor and a resistor connected to a common supply voltage and to the base of the multi-emitter transistor and the multi-emitter transistor.

V současné době je již známo více diferenciálních zesilovacích zapojení. Mimo jiné je známo diferenciální zesilovací zapojení, které je zhotoveno ze dvou expanderových obvodů. Toto zapojení vyžaduje pro nastavení pracovních bodů expanderových obvodů, zapojených jako analogový zesilovač, dvě napájeoí napětí. Toto zapojení je však nepoužitelné pro všechny oblasti aplikace, kde zejména chybí záporné napájecí napětí nebo kde není žádoucí.More differential amplification circuits are already known. Among other things, a differential amplification circuit is known which is made of two expander circuits. This connection requires two supply voltages to set the operating points of the expander circuits connected as an analog amplifier. However, this connection is not applicable to all areas of application where, in particular, a negative supply voltage is missing or is not desirable.

Cílem vynálezu je vyvinout při použití již·existujících konstrukčních prvků, resp. obvodů diferenciální zesilovací zapojení, které vyžaduje jen jedno napájecí napětí.It is an object of the present invention to develop existing components and / or existing components. A differential amplifier circuit that requires only one supply voltage.

Úkolem vynálezu je navrhnout diferenciální zesilovací zapojení, které je realizováno se stávajícími integrovanými expanderovýmilóbvody bez vynaložení přídavných nákladů, přičemž toto zapojení může být přídavně nastavováno z vnějšku.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a differential amplifier circuit that is implemented with existing integrated expander circuitry without incurring additional costs, which circuit can be additionally adjusted externally.

Tento úkol se podle vynálezu řeší tím, že jeden nebo více emitorů víoeemitořových tranzistorů je vzájemně spojeno a připojeno ke kolektoru prvního tranzistoru, přičemž emitory tranzistorů tvoří vstupy a kolektor duhého tranzistoru tvoří výstup.This object is achieved according to the invention in that one or more emitters of multi-emitter transistors are connected to each other and connected to the collector of the first transistor, wherein the emitters of the transistors form the input and the collector of the transistor form the output.

Výhody vynálezu spočívají v tom, že je použito již existujících obvodů a zapojení pracuje pouze s jedním napájecím napětím, přičemž je postačující provozní napětí, obvyklé u obvodů TTL. Uspořádání dále spíná dynamicky velmi rychle a může být nastavováno, to je blokováno signály TT1, přičemž jím. mohou být řízeny konstrukční stupně TTL.The advantages of the invention are that existing circuits are used and the circuit works with only one supply voltage, the operating voltage of conventional TTL circuits being sufficient. Furthermore, the arrangement switches dynamically very quickly and can be adjusted, i.e., blocked by the TT1 signals, thereby being set. TTL design stages can be controlled.

Vynález bude v dalším textu blíže vysvětlen na příkladu provedení, znázorněného na připojeném výkresu.The invention will be explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the accompanying drawing.

Na výkresu je znázorněné diferenciální zesilovací zapojení, které je zhotoveno ze známých monolitických integrovaných polovodičových obvodů, tak zvaných expanderových obvodů se čtyřmi vstupy, jichž se používá v číslicové technice ke zcela jiným účelům. Expanderové obvody sestávají vždy z jednoho tranzistoru i, 2, jednoho víceemitorového tranzistoru 2» í ^a jednoho odporu 2» £» přičemž odpory 2» £ jsou spojeny se společným přívodem provozního napětí a s bází víceemitorového tranzistoru 2» /1» jehož kolektor je připojen na bázi tranzistoru 2» £. Jeden nebo více emitorů 2» 11 jednoho víceemitorového tranzistoru 2 je spojeno s jedním nebo více emitory 10. 12 druhého víceemitorového tranzistoru £. Tento spojovací bod je připojen ke kolektoru prvního tranzistoru i, zatímco připojovací svorka 8 kolektoru druhého tranzistoru 2 tvoří výstup. Na připojovací svorku 13. 14 emitorů tranzistorů 1, 2 je přivedeno řídící napětí. Za předpokladu, žé je řídící napětí na připojovací svorce 13 emitorů prvního tranzistoru 2 zápornější než řídicí napětí na druhé připojovací svorce 21» poteče proud vzhledem ke kladnému provoznímu napětí přes svorku 7, odpor 2 ^a vodivou diodu kolektor-báze víceemitorového tranzistoru 2 do báze prvního tranzistoru 2 ^a tudíž jeho přechod kolektor - emitor ss stane vodivým. Tím poteče proud nyní rovněž vodivým přechodem báze-emitor /přípojný bod 2/ víceemitorového tranzistoru 2» čímž se stane nízkoohmickým i jeho přechod kolektor - emitor. Tím je na kolektoru tranzistoru 2» emitorů 2 ^a bázi tranzistoru 2 stejné napětí. Na druhém víceemitorovém tranzistoru £ existují podobná poměry, přičemž proud, vedený přes odpor 6 do báze, rovněž odtéká kolektorem prvního tranzistoru 1. Tím je na bázi druhého tranzistoru 2 stejné napětí jako na bázi prvního tranzistoru i. Druhý tranzistor 2 je však ještě vzhledem k předpokládanému rozdílu vstupních napětí na připojovacích svorkách χ), 14 zablokován. Při snižujícím se rozdílovém napětí začne v druhém tranzistoru 2 téci proud báze a kolektorový proud, větší o činitel proudového zesílení. Jsou-li řídící napětí na připojovacích svorkách 13. 14 stejná, jsou stejné i kolektorové proudy v obou tranzistorech _1, 2,The drawing shows a differential amplification circuit, which is made up of known monolithic integrated semiconductor circuits, so-called four-input expander circuits, which are used in digital technology for quite different purposes. The expander circuits consist of one transistor 1, 2, one multi-sensor transistor 2 ' ^and one resistor 2'', where the resistors 2''are connected to a common supply voltage and to the base of the multi-sensor transistor 2' / 1 '. base of transistor 2 »£. One or more emitters 2, 11 of one multi-emitter transistor 2 is coupled to one or more emitters 10, 12 of the second multi-emitter transistor 6. This connection point is connected to the collector of the first transistor 1, while the connection terminal 8 of the collector of the second transistor 2 forms an output. A control voltage is applied to the terminal 13 of the emitters of transistors 1, 2. Assuming that the control voltage at the terminal 13 of the emitters of the first transistor 2 is more negative than the control voltage at the second terminal 21, the current flows due to the positive operating voltage across terminal 7, resistor 2 ^{and the} collector-base diode transistor 2 ^and hence its collector-emitter DC transition becomes conductive. Thereby, the current will now also flow through the conductive base-emitter transition / junction point 2 / of the multi-emitter transistor 2, thereby also making its collector-emitter transition low-ohmic. Thereby, the same voltage is present on the collector of the transistor 2 ^{and the} base of the transistor 2. Similar conditions exist on the second multi-emitter transistor 6, whereby the current passing through the resistor 6 into the base also flows through the collector of the first transistor 1. Thus, on the basis of the second transistor 2, the voltage is the same. the input voltage difference at the terminals χ), 14 is blocked. As the differential voltage decreases, the base current and the collector current, greater by the current gain factor, start to flow in the second transistor 2. If the control voltages at the connection terminals 13, 14 are the same, the collector currents in both transistors 1, 2 are the same,

Kolektorový proud druhého tranzistoru dále stoupá, je-li řídící napětí na připojovací svorce 13 větší než na připojovací svorce 14.The collector current of the second transistor further increases when the control voltage at the terminal 13 is greater than at the terminal 14.

Při umístění obou tranzistorů i, 2 na jedné polovodičové destičce se oba zahřívají současně, takže nastává rozsáhlá kompenzace teplotních vlivů. Editorových přepojů 11. 12, které nejsou v příkladu provedení nikam připojeny, je možno použít jako snímacích vstupů, přičemž prostřednictvím emitorů 11 prvního víceemitorového tranzistoru 3 může být druhý tranzistor 2 zcela otevřen a prostřednictvím emitorů 12 druhého víceemitorového trnaz.istoru 4 může být dokonale zablokován.When both transistors 1, 2 are placed on one semiconductor wafer, they both heat up simultaneously so that there is extensive compensation for temperature effects. The editor switches 11, 12, which are not connected anywhere in the exemplary embodiment, can be used as sensing inputs, whereby the emitters 11 of the first multi-emitter transistor 3 can be fully opened and emitters 12 of the second multi-emitter transistor 4 can be completely blocked .

Diferenciální zesilovací zapojení podle vynálezu se může použít obecně v elektronice jako diferenciální zesilovač nebo komparátor, zejména tam, kde mají být na hranicích provozního napětí měřena nebo rozeznávána rozdílová napětí a kde je žádoucí dobrá teplotní stabilita.The differential amplification circuit according to the invention can generally be used in electronics as a differential amplifier or comparator, especially where differential voltages are to be measured or recognized at the operating voltage limits and where good temperature stability is desired.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A differential amplifier circuit consisting of two expander circuits each consisting of a transistor, a multi-torque transistor and a resistor connected to a common operating voltage supply and to the base of the multi-torque transistor and the multi-torque transistor collector connected by a transistor, or a plurality of emitters (9, 10, 11, 12) of the multi -itor transistors (3,4) are connected to each other and connected to the collector of the first transistor (1), the emitters of the transistors (1, 2) forming inputs and the collector of the second transistor (2) exit.