DE10011670A1 - Schaltungsanordnung, insbesondere Bias-Schaltung - Google Patents
Schaltungsanordnung, insbesondere Bias-SchaltungInfo
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Abstract
Es wird eine Schaltungsanordnung, insbesondere eine Bias-Schaltung (10), beschrieben, die zum Erzeugen einer Nutzspannung (V0) dient, die unabhängig vom tatsächlichen Wert der Versorgungsspannung (VCC) ist. Die Schaltungsanordnung (10) weist eine Vorrichtung (11) zum Erzeugen einer Referenzspannung und eine oder mehrere Kollektor-Stromquelle(n) auf, die jeweils aus einem Transistor (20, 30, 40) gebildet ist/sind. Die Basis (21, 31, 41) jedes Transistors (20, 30, 40) ist mit dem Ausgang (14) der Vorrichtung (11) zum Erzeugen der Referenzspannung verbunden. Der Emitter (22, 32, 42) jedes Transistors (20, 30, 40) ist mit Ground (13) verbunden und der Kollektor (23, 33, 43) jedes Transistors (20, 30, 40) ist mit einer Spannungsquelle (11) für die Versorgungsspannung (VCC) verbunden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung,
insbesondere eine Bias-Schaltung, zum Erzeugen einer Nutzspan
nung (V0).
Von derartigen Schaltungen, die beispielsweise in Form inte
grierter Bipolarschaltungen vorliegen, wird in vielen Fällen
gewünscht, daß sie mit unterschiedlichen Versorgungsspannungen
betrieben werden können. In der Regel bewegen sich diese Ver
sorgungsspannungswerte in einem Bereich von etwa 3,3 Volt bis
etwa 5 Volt, wobei jeweils ein Toleranzbereich von ±10% be
rücksichtigt werden muß. Daraus folgt, daß ein Versorgungsspan
nungsbereich zwischen etwa 3 Volt und etwa 5,5 Volt abgedeckt
werden muß.
Schaltungsanordnungen der genannten Art werden in der Regel da
zu verwendet, eine bestimmte, definierte Nutzspannung zu erzeu
gen, die dann weiteren Nutzkreisschaltungen zur Verfügung ge
stellt wird. Dabei ist es oftmals erwünscht, daß die erzeugte
Nutzspannung möglichst unabhängig von äußeren Bedingungen, wie
beispielsweise der Temperatur, verschiedenen Technologieparame
tern und auch vom Wert der der Schaltungsanordnung zur Verfü
gung gestellten Versorgungsspannung ist.
Dazu sind bisher eine ganze Reihe von unterschiedlichen Schal
tungstypen entwickelt worden. In der US-A-5,859,560 ist bei
spielsweise eine Schaltungsanordnung beschrieben, mit der eine
temperaturkompensierte Stromquelle erzeugt werden kann. Diese
Schaltung weist dazu unter anderem eine Bias-Schaltung auf.
Bekannte Schaltungskonzepte weisen in der Praxis jedoch häufig
eine Reihe von Nachteilen auf. So ist es beispielsweise oftmals
erforderlich, daß die in einer Vorrichtung zum Erzeugen einer
Referenzspannung erzeugte Referenzspannung über eine Regelein
richtung geregelt werden muß, bevor sie als Nutzspannung an ei
nen Nutzschaltkreis abgegeben werden kann. Die Regeleinrichtung
benötigt jedoch üblicherweise eine Regelstrecke von mehreren
hundert Millivolt, nicht selten sogar von bis zu 0,5 Volt, so
daß dem Nutzschaltkreis anschließend nur noch eine um diesen
Betrag verminderte Nutzspannung (V0) zur Verfügung steht. Wenn
beispielsweise eine Nutzspannung (V0) von 3 Volt erzeugt werden
soll und die Regeleinrichtung eine Regelstrecke von 0,5 Volt
benötigt, steht dem Nutzschaltkreis somit nur noch eine verrin
gerte Nutzspannung (V0) von je nach Schaltungsanordnungstyp 2
bis 2,5 Volt zur Verfügung.
Andere Schaltungsstypen verwenden für ihren Aufbau pnp-Tran
sistoren, die in vielen Fällen nachteilig sind, da sie oftmals
für die genannten Anwendungsfälle keine ausreichende Stromer
giebigkeit aufweisen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine konstruk
tiv einfache und kostengünstige Schaltungsanordnung bereitzu
stellen, mit der unabhängig vom tatsächlichen Wert der Versor
gungsspannung immer eine stabile, volle Nutzspannung (= untere
Versorgungsspannungsgrenze) (V0) zur Verfügung gestellt werden
kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanord
nung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merk
male, Aspekte und Details der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den
Zeichnungen.
Erfindungsgemäß wird eine Schaltungsanordnung, insbesondere ei
ne Bias-Schaltung, zum Erzeugen einer Nutzspannung (V0), die
unabhängig vom tatsächlichen Wert der Versorgungsspannung (VCC)
ist, bereitgestellt, mit einer Vorrichtung zum Erzeugen einer
Referenzspannung und mit einer oder mehreren Kollektor-Strom
quelle(n), die jeweils aus einem Transistor gebildet ist/sind,
wobei die Basis des Transistors mit dem Ausgang der Vorrichtung
zum Erzeugen einer Referenzspannung verbunden ist, der Emitter
des Transistors mit Ground verbunden ist und der Kollektor des
Transistors mit einer Spannungsquelle für die Versorgungsspan
nung (VCC)v verbunden ist.
Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung wird es möglich,
daß immer die volle Nutzspannung (V0) zur Verfügung gestellt
werden kann. Die auf diese Weise erzeugte Nutzspannung (V0)
kann beispielsweise 3 Volt betragen. Jedoch ist die Erfindung
nicht auf eine bestimmte Höhe der erzeugten Nutzspannung (V0)
beschränkt, so daß durch die Schaltungsanordnung auch Nutzspan
nungen (V0) mit beliebig anderen Werten erzeugt werden können.
Weiterhin benötigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung
keine pnp-Transistoren, wodurch die weiter oben beschriebenen
Nachteile vermieden werden können.
Erfindungsgemäß weist die Schaltungsanordnung zunächst eine
Vorrichtung zum Erzeugen einer Referenzspannung auf. Beispiele
für geeignete Vorrichtungen werden im weiteren Verlauf der Be
schreibung näher erläutert. Mit dem Ausgang dieser Vorrichtung
ist eine oder mehrere Kollektor-Stromquelle(n) verbunden, die
jeweils aus einem Transistor gebildet ist/sind. Die Verbindung
des wenigstens einen Transistors mit dem Ausgang der Vorrich
tung zum Erzeugen der Referenzspannung erfolgt über dessen Ba
sis. Der Emitter des wenigstens einen Transistors ist mit
Ground verbunden. Als Ground kann vorteilhaft die Versorgungsspannung
(VEE) benutzt werden. Der Kollektor des wenigstens ei
nen Transistors hingegen ist mit einer Spannungsquelle für die
Versorgungsspannung (VCC) verbunden.
Diese Verbindung des Kollektors mit der Spannungsquelle für die
Versorgungsspannung (VCC) kann auf verschiedene Weise erfolgen.
So ist es beispielsweise denkbar, daß der Kollektor direkt, et
wa als Emitterfolger, mit der Spannungsquelle für die Versor
gungsspannung (VCC) verbunden ist. In diesem Fall kann die
Schaltungsanordnung auf sehr einfache Weise ausgestaltet wer
den, da unterhalb der Durchbruchspannung die Versorgungsspan
nung (VCC) keinen wesentlichen Einfluß mehr auf die Funktion
der Schaltungsanordnung hat.
Es ist jedoch auch denkbar, daß der wenigstens eine, die Kol
lektor-Stromquelle bildende Transistor, über einen Widerstand
angeschlossen wird. Dazu kann zwischen dem Kollektor des wenig
stens einen Transistors und der Spannungsquelle für die Versor
gungsspannung (VCC) ein Widerstand geschaltet sein. Dieser Wi
derstand kann beispielsweise als Arbeitswiderstand, Spannungs
teiler oder dergleichen ausgebildet sein.
Bei Verwendung eines derartigen Widerstands wird ein von der
Versorgungsspannung (VCC) gesteuerter Strom I eingespeist, der
den Wert I = (VCC - V0)/R aufweist, mit VCC gleich der Versorgungs
spannung, V0 der Nutzspannung und R gleich dem verwendeten Wi
derstand.
Ein solcher aus dem die Kollektor-Stromquelle bildenden Transi
stor und dem Widerstand gebildeter Schaltungsteil verhält sich
wie eine von der Versorgungsspannung (VCC) unabhängige Span
nungsquelle zur Erzeugung der Nutzspannung (V0), die einen ent
sprechenden Innenwiderstand vom Wert R aufweist.
Je nach Bedarf und Anwendungsfall können die verwendeten Wider
stände eine unterschiedliche Größe aufweisen. Dazu benötigt man
unterschiedliche Kollektor-Stromquellen, die jeweils über eine
entsprechende Anpassung der Emitterflächen des jeweiligen Tran
sistors realisiert werden können.
Vorzugsweise können zwei oder mehr Kollektor-Stromquellen bil
dende Transistoren vorgesehen sein.
Dabei kann jeder Kollektor jedes der Transistoren über jeweils
einen eigenen Widerstand mit der Spannungsquelle für die Ver
sorgungsspannung (VCC) verbunden sein.
In weiterer Ausgestaltung können die die Kollektor-Stromquellen
bildenden Transistoren gemeinsam gesteuert werden.
Die Vorrichtung zum Erzeugen einer Referenzspannung kann auf
verschiedene Art und Weise gebildet werden.
So ist es beispielsweise denkbar, daß die Vorrichtung zum Er
zeugen einer Referenzspannung einen Operationsverstärker auf
weist.
Vorteilhaft kann die Vorrichtung zum Erzeugen einer Referenz
spannung auch eine sogenannte Bandgap-Schaltung aufweisen. Eine
derartige Schaltung macht es möglich, eine temperaturunabhängi
ge Nutzspannung (V0) zu erzeugen. Bandgap-Schaltungen basieren
auf dem Grundprinzip, das eine Spannung mit negativem Tempera
turkoeffizienten zu einer Spannung mit positivem Temperatur
koeffizienten derart hinzu addiert wird, daß der Temperatur
koeffizient Null wird. Bei integrierten Bandgap-Schaltungen
entsteht dabei beispielsweise eine Spannung, die dem Bandlüc
kenabstand (Bandgap) des Halbleitermaterials entspricht. Die
Bandgap-Spannung für Silizium liegt bei etwa 1.2 Volt. Eine
vorteilhafte Ausführungsform für eine derartige Bandgap-Schal
tung ist beispielsweise in der von der Anmelderin ebenfalls
eingereichten Patentanmeldung (GR 00 P 8030 DE) beschrieben,
deren Offenbarungsgehalt insoweit in die Beschreibung der vor
liegenden Erfindung miteinbezogen wird.
Vorteilhaft kann der Wert der Versorgungsspannung (VCC) in ei
nem Bereich zwischen 3 Volt und 5,5 Volt liegen. Dieser Bereich
entspricht in etwa dem Bereich der Versorgungsspannung (VCC),
die bei CMOS-Schaltungen gefordert werden.
Bevorzugt kann die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung als in
tegrierte Bipolarschaltung ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nun an Hand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanord
nung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanord
nung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ein simuliertes Spannungs-Verlaufsdiagramm der in einer
Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 erzeugten Nutzspannung (V0)
bei Variation der Versorgungsspannung (VCC);
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä
ßen Schaltungsanordnung; und
Fig. 5 ein simuliertes Spannungs-Verlaufsdiagramm der in einer
Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 erzeugten Nutzspannung (V0)
bei Variation der Versorgungsspannung (VCC) sowie bei unter
schiedlichen Temperaturwerten.
In Fig. 1 ist eine als Bias-Schaltung ausgebildete Schaltungs
anordnung 10 dargestellt, mit eine Nutzspannung (V0) erzeugt
werden kann, die unabhängig vom tatsächlichen Wert der Versor
gungsspannung (VCC) ist.
Die Schaltungsanordnung 10 weist zunächst eine Vorrichtung 11
zum Erzeugen einer Referenzspannung auf, die im vorliegenden
Beispiel als Operationsverstärker 50 ausgebildet ist. Das im
Operationsverstärker 50 erzeugte Spannungssignal wird über ei
nen Ausgang 14 der Vorrichtung 11 zum Erzeugen der Referenz
spannung an weitere Bauelemente der Schaltungsanordnung 10 wei
tergegeben.
Die Versorgungsspannung (VCC) soll in einem Bereich zwischen 3
und 5 Volt variieren können, wobei dennoch immer eine stabile
volle Nutzspannung (V0) von 3 Volt erzeugt werden soll, die
dann einem der Schaltungsanordnung 10 nachgeschalteten Nutz
schaltkreis (nicht dargestellt) zur Verfügung gestellt werden
kann.
Um dies zu erreichen, sind in der Schaltungsanordnung 10 ein
oder mehrere Kollektor-Stromquellen vorgesehen, die jeweils aus
einem Transistor gebildet ist/sind. In der Schaltungsanordnung
10 gemäß Fig. 1 sind insgesamt drei Kollektor-Stromquellen ge
zeigt, die jeweils aus einem Transistor 20, 30, 40 gebildet
sind. Natürlich kann die Zahl der Kollektor-Stromquellen je
nach Anwendungsfall beliebig variieren.
Die Basis 21, 31, 41 jedes Transistors 20, 30, 40 ist mit dem
Ausgang 14 der Vorrichtung 11 zum Erzeugen der Referenzspannung
verbunden. Der Emitter 22, 32, 42 jedes Transistors 20, 30, 40
ist mit Ground 13 verbunden, das im vorliegenden Ausführungs
beispiel die Versorgungsspannung (VEE) ist. Die Kollektoren 23,
33, 43 der Transistoren 20, 30, 40 sind jeweils mit einer Span
nungsquelle 12 für die Versorgungsspannung (VCC) verbunden.
Zwischen den Kollektoren 23, 33, 43 und der Spannungsquelle 12
für die Versorgungsspannung (VCC) ist jeweils ein Widerstand
25, 35, 45 zwischengeschaltet. Bei Verwendung solcher Wider
stände 25, 35, 45 mit dem jeweiligen Wert R wird ein von der
Versorgungsspannung (VCC) gesteuerter Strom I erzeugt und ein
gespeist, der den Wert I = (VCC - V0)/R hat.
Die aus den jeweiligen Transistoren 20, 30, 40 sowie den Wider
ständen 25, 35, 45 gebildeten Spannungsteile verhalten sich wie
eine von der Versorgungsspannung (VCC) unabhängige Spannungs
quelle für die Nutzspannung (V0) mit einem Innenwiderstand vom
Wert R. Für unterschiedlich große Widerstände R werden unter
schiedlich dimensionierte Spannungsquellen benötigt. Dies kann
durch eine Anpassung der Transistoren 20, 30, 40 über deren je
weilige Emitterflächen A erfolgen. Wie im Hinblick auf den
Transistor 40 und den Widerstand 45 dargestellt ist, wird bei
größer werdenden Emitterflächen A . x die erforderlichen Werte
der Widerstände R/x immer geringer.
Die einzelnen als Kollektor-Stromquellen ausgebildeten Transi
storen 20, 30, 40 werden vorteilhaft gemeinsam gesteuert. Bei
dem Widerstand 25 kann es sich um einen sogenannten "Dummy-
Widerstand" handeln, der zur Regelung dient. Ebenso übernimmt
der Operationsverstärker 50 auch Regelfunktionen, indem er den
ausgegebenen Referenzspannungswert auf den gewünschten Wert re
gelt.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schaltungs
anordnung 10 dargestellt, in der die einzelnen Elemente zu Si
mulationszwecken konkrete Werte aufweisen.
Wiederum ist eine Vorrichtung 11 zum Erzeugen einer Referenz
spannung vorgesehen, die diesmal aus einer Anzahl von Transi
storen 60, 61, 62, 63, 64 sowie einer Anzahl von Widerständen
65, 66, 67, 68 aufgebaut ist. Der Widerstand 65 hat eine Größe
von 2 kΩ, der Widerstand 66 eine Größe von 1 kΩ, der Wider
stand 67 eine Größe von 10 kΩ und der Widerstand 68 eine Größe
von 3 kΩ.
Die Spannungsquelle 12 stellt eine Versorgungsspannung (VCC) in
der Höhe von 3-5 Volt zur Verfügung. Als erzeugte Referenz
spannung dient im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Emitter-
Basisstrecke des Transistors (T1) 63 sowie der Spannungsquelle
(V2) mit einem Wert von 2,13 Volt, was zusammen eine Referenz
spannung von 3 Volt ausmacht.
Diese Referenzspannung von 3 Volt wird über den Ausgang 14 der
Vorrichtung 11 an die nachgeschalteten Kollektor-Stromquellen
abgegeben. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 entspricht
der Aufbau dieser Spannungsquellen mit den Transistoren 20, 30,
40 sowie den jeweils dazugeschalteten Widerständen 25, 35, 45
demjenigen Aufbau des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1, so
daß gleiche Bauelemente mit identischen Bezugsziffern versehen
sind und auf eine erneute Beschreibung des Grundaufbaus ver
zichtet wird.
Der Widerstand 25 weist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2
einen Wert von 2 kΩ auf, während der Widerstand 35 einen Wert
von 1.120 Ω und der Widerstand 45 einen Wert von 2 kΩ hat.
Über die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung 10 wird es
möglich, eine Nutzspannung (V0) zu erzeugen, die unabhängig vom
tatsächlichen Wert der Versorgungsspannung (VCC) ist, die zwi
schen 3 und 5 Volt liegen kann. Dies wird aus dem simulierten
Spannungs-Verlaufsdiagramm ersichtlich, das in Fig. 3 darge
stellt ist.
In Fig. 3 ist der Verlauf der erzeugten Nutzspannung (V0) in
Abhängigkeit von verschiedenen Versorgungsspannungen (VCC) auf
getragen. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, stellt sich ab
einer Versorgungsspannung (VCC) von 3 Volt eine stabile Nutz
spannung (V0) in Höhe von 3 Volt ein, und zwar unabhängig da
von, ob die Versorgungsspannung (VCC) 3 Volt, 5 Volt oder mehr
beträgt. Die Schaltungsanordnung 10 ist somit geeignet, eine
stabile und volle Nutzspannung (V0) für einen großen Versor
gungsspannungsbereich, der dem erforderlichen Bereich von CMOS-
Schaltungen entspricht, bereitzustellen.
In Fig. 4 ist eine Schaltungsanordnung 10 dargestellt, in der
die Referenzspannung durch eine Bandgap-Spannungsquelle 80 er
zeugt wird. Die Bandgap-Schaltung 80 weist eine Reihe von Tran
sistoren 81, 82, 83, 84, 85 sowie eine Anzahl von Widerständen
86, 87, 88 auf. Der Widerstand 86 hat einen Wert von 2 kΩ,
während der Widerstand 87 einen Wert von 1.400 Ω und der Wi
derstand 88 einen Wert von 2 kΩ aufweist. Über die Bandgap-
Schaltung 80 wird eine temperaturunabhängige Referenzspannung
UB erzeugt, die bei Verwendung von Silizium als Halbleitermate
rial beispielsweise einen Wert von etwa 1.2 Volt aufweist.
Die auf diese Weise erzeugte Bandgap-Spannung UB wird in einem
Regler 90, der aus einem Transistor 91, 92 sowie Widerständen
93, 94, 95 gebildet ist, in erforderlicher Weise nachgeregelt.
Dabei weist der Widerstand 93 einen Wert von 2 kΩ, der Wider
stand 94 einen Wert von 240 Ω und der Widerstand 95 einen Wert
von 5 kΩ auf.
Sowohl der Regler 90 als auch die Bandgap-Schaltung 80 sind Be
standteil der Vorrichtung 11 zum Erzeugen einer Referenzspan
nung.
Auf der rechten Seite des Reglers 90 ist ein Vervielfacher 100
für die Bandgap-Spannung UB vorgesehen, der aus einer Anzahl
von Transistoren 101, 102, 103, 104 sowie verschiedenen Wider
ständen 105, 106, 107 aufgebaut ist. Der Widerstand 105 hat ei
nen Wert von 2 kΩ, während der Widerstand 106 einen Wert von 2 kΩ
und der Widerstand 107 einen Wert von 5 kΩ aufweist. Im
Vervielfacher 100 tritt die in der Bandgap-Schaltung 80 erzeug
te Bandgap-Spannung UB noch einmal auf, wobei sie hier um den
Faktor (1 + R12/R14) vergrößert wird, wobei es sich bei dem Wi
derstand R12 um den widerstand 105 und bei dem Widerstand R14
um den Widerstand 106 handelt. Auf diese Weise wird eine Gesam
treferenzspannung von beispielsweise 3 Volt erreicht.
Die auf diese Weise erzeugte Referenzspannung wird über den
Ausgang 14 der Vorrichtung 11 zum Erzeugen der Referenzspannung
an die die Kollektor-Stromquellen bildenden Transistoren 20, 30
weitergeleitet. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind nur
zwei Transistoren 20, 30 dargestellt, die in ihrem Grundaufbau
jedoch den in Fig. 1 und 2 beschriebenen Transistoren entspre
chen, so daß im Hinblick auf deren Aufbau sowie deren Funkti
onsweise auf die Ausführungen zu den Fig. 1 und 2 verwiesen
wird.
Die Kollektoren der beiden Transistoren 20, 30 sind über ent
sprechende Widerstände 25, 35 mit der Spannungsquelle 12 für
die Versorgungsspannung (VCC) verbunden. Die beiden Widerstände
25, 35 weisen dabei jeweils einen Wert von 2 kΩ auf.
Durch die Bezeichnung "weitere Stromquellen" am rechten Rand
der Schaltungsanordnung 10 wird verdeutlicht, daß die Anzahl
der die Kollektor-Stromquellen bildenden Transistoren je nach
Bedarf und Anwendungsfall variiert werden kann. Die Erfindung
ist nicht auf eine bestimmte Anzahl derartiger Transistoren be
ziehungsweise Stromquellen beschränkt.
Durch die in Fig. 4 dargestellte Schaltungsanordnung kann eine
Nutzspannung (V0) erzeugt werden, die nicht nur unabhängig vom
tatsächlichen Wert der Versorgungsspannung (VCC) ist, sondern
die gleichzeitig auch unabhängig von der jeweils vorherrschen
den Temperatur ist. Dies wird aus dem simulierten Spannungs-
Verlaufsdiagramm in Fig. 5 ersichtlich.
Das in Fig. 5 dargestellte Spannungs-Verlaufsdiagramm zeigt
den Wert der Nutzspannung (V0) sowohl in Abhängigkeit von der
Versorgungsspannung (VCC) als auch in Abhängigkeit von unter
schiedlichen Temperaturen, im vorliegenden Fall 0°C, 50°C sowie
100°C. Wie aus der simulierten Spannungskurve für die Nutzspan
nung (V0) ersichtlich wird, stellt sich ab einer Versorgungs
spannung (VCC) von 3 Volt eine stabile, volle Nutzspannung (V0)
von 3 Volt ein, die auch bei zunehmender Größe der Versorgungs
spannung (VCC) bis hinauf zu mehr als 5 Volt stabil bleibt.
Gleichzeitig ist die durch die in Fig. 4 dargestellte Schal
tungsanordnung 10 erzeugte Nutzspannung (V0) auch unabhängig
von der vorherrschenden Temperatur.
Claims (9)
1. Schaltungsanordnung, insbesondere Bias-Schaltung (10), zum
Erzeugen einer Nutzspannung (V0), die unabhängig vom tat
sächlichen Wert der Versorgungsspannung (VCC) ist, mit ei
ner Vorrichtung (11) zum Erzeugen einer Referenzspannung
und mit einer oder mehreren Kollektor-Stromquelle(n), die
jeweils aus einem Transistor (20; 30; 40) gebildet ist/sind,
wobei die Basis (21; 31; 41) des Transistors (20; 30; 40)
mit dem Ausgang (14) der Vorrichtung (11) zum Erzeugen ei
ner Referenzspannung verbunden ist, der Emitter (22; 32;
42) des Transistors (20; 30; 40) mit Ground (13) verbunden
ist und der Kollektor (23; 33; 43) des Transistors (20; 30;
40) mit einer Spannungsquelle (12) für die Versorgungsspan
nung (VCC) verbunden ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Kollektor
(23; 33; 43) des wenigstens einen Transistors (20; 30; 40)
und der Spannungsquelle (12) für die Versorgungsspannung
(VCC) ein Widerstand (25; 35; 45) geschaltet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Kollek
tor-Stromquellen bildende Transistoren (20; 30; 40) vorge
sehen sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Kollektor (23, 33,
43) jedes der Transistoren (20; 30; 40) über jeweils einen
Widerstand (25, 35, 45) mit der Spannungsquelle (12) für
Versorgungsspannung (VCC) verbunden ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die die
Kollektor-Stromquellen bildenden Transistoren (20, 30, 40)
gemeinsam gesteuert werden.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vor
richtung (11) zum Erzeugen einer Referenzspannung einen
Operationsverstärker (50) aufweist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vor
richtung (11) zum Erzeugen einer Referenzspannung eine
Bandgap-Schaltung (80) aufweist.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wert
der Versorgungsspannung (VCC) in einem Bereich zwischen 3 Volt
und 5,5 Volt liegt.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß diese als
integrierte Bipolarschaltung ausgebildet ist.
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