DE10103075A1 - Operationsverstärker mit vergrößertem Ausgangsbereich - Google Patents

Abstract

Es ist ein Operationsverstärker vorgesehen, welcher einen ersten und einen zweiten Ausgangstransistor enthält, die selektiv als Funktion einer Potentialdifferenz zwischen einem invertierenden Eingang und einem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers eingegebenen Signalen selektiv aktiviert werden, um eine Verbindung zwischen einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und einer positiven Spannungsseite einer Gleichstromversorgung oder eine Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negativen Spannungsseite der Gleichstromversorgung zu errichten, wodurch ein Signal an dem Ausgangsanschluss als Funktion der Potentialdifferenz zwischen den eingegebenen Signalen in einem breiteren Spannungsbereich ausgegeben wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf ei­ nen Operationsverstärker mit einem vergrößerten Ausgangsbe­ reich.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel von herkömmlichen Operations­ verstärkern. Der dargestellte Operationsverstärker enthält einen Differenzverstärker 50, eine Ausgangsschaltung 60 und eine Steuerschaltung 70. Der Differenzverstärker 50 gibt ein Signal als Funktion einer Potentialdifferenz zwischen einem Eingangssignal für einen nicht invertierenden Eingang Tp (+Eingang) und einem Eingangssignal für einen invertie­ renden Eingang Tn (-Eingang) aus. Die Ausgangsschaltung 60 ist aus einer sogenannten Gegentaktschaltung gebildet, wel­ che ein Paar von Ausgangstransistoren Tr61 und Tr62 ent­ hält. Die Steuerschaltung 70 steuert die Ausgangstransisto­ ren Tr61 und Tr62 als Funktion des Ausgangs des Differenz­ verstärkers 50 und gibt ein Signal als Funktion der Poten­ tialdifferenz zwischen dem Eingangssignal für den nicht in­ vertierenden Eingang Tp und dem Eingangssignal für den in­ vertierenden Eingang Tn an einem Ausgangsanschluss To aus, welcher mit einer Verbindungsstelle der Ausgangstransisto­ ren Tr61 und Tr62 (d. h. der Emitter der Transistoren Tr61 und Tr62) verbunden ist.

Der Differenzverstärker 50 enthält PNP-Transistoren Tr50 und Tr51. Der PNP-Transistor Tr50 ist an einem Emitter davon mit einer Stromversorgungsleitung Lv verbunden, wel­ che zu einem positiven Spannungsanschluss einer (nicht dar­ gestellten) Gleichstromversorgung über einen Stromversor­ gungsanschluss Tv führt, und ist an einer Basis davon mit einer (nicht dargestellten) Konstantstromquelle über einen Stromsteueranschluss Tc verbunden und gibt durch die Kon­ stantstromquelle gesteuerte konstante Ströme an drei Kol­ lektoren davon aus. Auf ähnliche Weise ist der PNP-Transi­ stor Tr51 an einem Emitter davon mit der Stromversorgungs­ leitung Lv und an einer Basis davon mit der Konstantstrom­ quelle über den Stromsteueranschluss Tc verbunden und gibt konstante Ströme von der Konstantstromquelle an zwei Kol­ lektoren davon aus.

Jeder der Transistoren Tr50 und Tr51 arbeitet als Kon­ stantstromquelle für den Differenzverstärker 50. Insbeson­ dere aktiviert der von jedem der Transistoren Tr50 und Tr51 ausgegebene Strom acht Transistoren Tr52 bis Tr59 wie spä­ ter detailliert beschrieben wird, um das Signal als Funkti­ on der Potentialdifferenz zwischen dem Eingangssignal für den nicht invertierenden Eingang Tp und dem Eingangssignal für den invertierenden Eingang Tn auszugeben.

Der Transistor Tr52 ist ein PNP-Transistor, welcher an einer Basis mit dem nicht invertierenden Eingang Tp, an ei­ nem Emitter mit dem ersten Kollektor des PNP-Transistors Tr51 über eine Diode D51 und an einem Kollektor mit einer Masseleitung Lg verbunden ist. Die Masseleitung Lg wird mit Energie aus der (nicht dargestellten) Gleichstromversorgung in Verbindung mit der Stromversorgungsleitung Lv versorgt und ist mit einem negativen Spannungsanschluss der Gleich­ stromversorgung über einen Masseanschluss Tg verbunden. Die Diode D51 ist an einer Kathode mit dem Emitter des PNP- Transistors Tr52 und an einer Anode mit dem ersten Kollek­ tor des PNP-Transistors Tr51 verbunden.

Der Transistor Tr53 ist ein PNP-Transistor, welcher an einer Basis mit einer Verbindungsstelle der Anode der Diode D51 und des ersten Kollektors des PNP-Transistors Tr51 und an einem Emitter mit dem ersten Kollektor des PNP-Transi­ stors Tr50 verbunden ist.

Der Transistor Tr54 ist ein PNP-Transistor, welcher an einer Basis mit dem invertierenden Eingang Tn, an einem Emitter mit dem zweiten Kollektor des PNP-Transistors Tr51 über eine Diode D52 und an einem Kollektor mit der Masse­ leitung Lg verbunden ist. Die Diode D52 ist an einer Katho­ de mit dem Emitter des PNP-Transistors Tr54 und an einer Diode mit dem zweiten Kollektor des PNP-Transistors Tr51 verbunden.

Der Transistor Tr55 ist ein PNP-Transistor, der an ei­ ner Basis mit einer Verbindungsstelle der Anode der Diode D52 und des zweiten Kollektors des PNP-Transistors Tr51 und an einem Emitter mit dem ersten Kollektor des PNP-Transi­ stors Tr50 zusammen mit dem Emitter des PNP-Transistors Tr53 verbunden ist.

Der Transistor Tr56 ist ein PNP-Transistor, welcher an einem Emitter mit dem zweiten Kollektor des PNP-Transistors Tr50, an einer Basis mit dem Kollektor des PNP-Transistors Tr53 und an einem Kollektor mit der Masseleitung Lg verbun­ den ist.

Der Transistor Tr57 ist ein PNP-Transistor, welcher an einem Emitter mit dem dritten Kollektor des PNP-Transistors Tr50, an einer Basis mit dem Kollektor des PNP-Transistors Tr55 und an einem Kollektor mit der Masseleitung Lg verbun­ den ist.

Der Transistor Tr58 ist ein NPN-Transistor, welcher an einem Kollektor mit dem Kollektor des PNP-Transistors Tr53 und der Basis des PNP-Transistors Tr56, an einem Emitter mit der Masseleitung Lg und an einer Basis mit dem Kollek­ tor davon verbunden ist.

Der Transistor Tr59 ist ein NPN-Transistor, welcher an einem Kollektor mit dem Kollektor des PNP-Transistors Tr55 und der Basis des PNP-Transistors Tr57, an einem Emitter mit der Masseleitung Lg und an einer Basis mit der Basis des PNP-Transistors Tr58 verbunden ist, um einen Stromspie­ gel zusammen mit dem NPN-Transistor Tr58 zu bilden.

Die Steuerschaltung 70 enthält ebenfalls PNP-Transisto­ ren Tr70 und Tr71 und sechs Transistoren Tr72 bis Tr77, welche durch eine Stromversorgung von den Transistoren Tr70 und Tr71 aktiviert werden. Der PNP-Transistor Tr70 ist an einem Emitter davon mit der Stromversorgungsleitung Lv und an einer Basis davon mit der Konstantstromquelle über den Stromsteueranschluss Tc verbunden und gibt konstante Ströme durch die Konstantstromquelle an vier Kollektoren davon aus. Ähnlich ist der PNP-Transistor Tr71 an einem Emitter davon mit der Stromversorgungsleitung Lv und an einer Basis davon mit der Konstantstromquelle über den Stromsteueran­ schluss Tc verbunden und gibt konstante Ströme durch die Konstantstromquelle an fünf Kollektoren davon aus.

Der Transistor Tr72 ist ein NPN-Transistor, welcher an einer Basis mit dem Emitter des PNP-Transistors Tr57, an einem Kollektor mit dem ersten Kollektor des PNP-Transi­ stors Tr70 und an einem Emitter mit der Masseleitung Lg über einen Widerstand R71 verbunden ist.

Der Transistor Tr73 ist ein NPN-Transistor, welcher an einer Basis mit dem Emitter des NPNP-Transistor Tr72, an einem Emitter mit der Masseleitung Lg und einem Kollektor mit der Basis des PNP-Transistor Tr57 über einen Phasenkom­ pensationskondensator C71, mit den Basen der Ausgangstran­ sistoren Tr61 und Tr62 der Ausgangsschaltung 60 und den fünf Kollektoren des PNP-Transistors Tr71 verbunden ist.

Der Transistor Tr74 ist ein NPN-Transistor, welcher an einem Emitter mit dem Kollektor des NPN-Transistors Tr72 und dem ersten Kollektor des PNP-Transistors Tr70 und an einem Kollektor mit der Masseleitung Lg und an einer Basis mit den zweiten bis vierten Kollektoren des PNP-Transistors Tr70 verbunden ist.

Der Transistor Tr75 ist ein NPN-Transistor, welcher an einem Kollektor mit der Basis des PNP-Transistors Tr74 (d. h. den zweiten bis vierten Kollektoren des PNP-Transi­ stors Tr70), an einem Emitter mit der Masseleitung Lg und an einer Basis mit einem Kollektor davon verbunden ist.

Der Transistor Tr76 ist ein NPN-Transistor, welcher an einem Kollektor mit dem Ausgangsanschluss To, an einem Emitter mit der Masseleitung Lg und an einer Basis mit der Basis des NPN-Transistors Tr75 verbunden ist, um einen Stromspiegel zusammen mit dem NPN-Transistor Tr75 zu bil­ den.

Der Transistor Tr77 ist ein NPN-Transistor, welcher an einem Kollektor mit den fünf Kollektoren des PNP-Transi­ stors Tr71 (d. h. den Basen der Ausgangstransistoren Tr61 und Tr62 der Ausgangsschaltung 60 und dem Kollektor des NPN-Transistors Tr76), an einem Emitter mit dem Kollektor des NPN-Transistors Tr76 (d. h. dem Ausgangsanschluss To), an einer Basis direkt mit dem Emitter des Ausgangstransi­ stors Tr61 und mit dem Emitter des Ausgangstransistors Tr62 über einen Widerstand R61 verbunden ist.

Bei der Ausgangsschaltung 60 ist der Ausgangstransistor Tr61 an dem Kollektor mit der Stromversorgungsleitung Lv verbunden. Der Ausgangstransistor Tr62 ist an dem Kollektor mit der Masseleitung Lg und an dem Emitter mit dem Emitter des Ausgangstransistors Tr61 über den Widerstand R61 und mit dem Ausgangsanschluss To verbunden.

Wenn im Betrieb der Differenzverstärker 50 die Ein­ gangssignale für den nicht invertierenden Eingang Tp und den invertierenden Eingang Tn über die PNP-Transistoren Tr52 und Tr54 empfängt, erzeugt er ein Signal als Funktion einer Differenz zwischen Strömen (d. h. einer Potentialdif­ ferenz), welche durch die Transistoren Tr52 und Tr54 flie­ ßen. Die Steuerschaltung 70 verstärkt das von dem Diffe­ renzverstärker 50 eingegebene Signal, um das Paar der Aus­ gangstransistoren Tr61 und Tr62 der Ausgangsschaltung 60 gleichzeitig zu aktivieren.

Insbesondere wird das Signal an dem Ausgangsanschluss To als Funktion der Potentialdifferenz zwischen den Signa­ len ausgegeben, welche dem nicht invertierenden Eingang Tp und dem inverterierenden Eingang Tn eingegeben werden. Der Phasenkompensationskondensator C71, welcher angeordnet ist zwischen einem Pfad für das ausgegebene Transistoransteue­ rungssignal, welcher sich von der Steuerschaltung 70 bis zu der Ausgangsschaltung 60 erstreckt, und einem Pfad der Stromverstärkungsschaltung an der Seite des nicht invertie­ renden Eingangs Tp, dient zur Vermeidung einer Oszillation des Operationsverstärkers.

Der Differenzverstärker 50 des oben beschriebenen Ope­ rationsverstärkers erzeugt ein Signal als Funktion der Po­ tentialdifferenz zwischen den Eingangssignalen für den nicht invertierenden Eingang Tp und den invertierenden Ein­ gang Tn, um die Ausgangstransistoren Tr61 und Tr62 gleich­ zeitig anzusteuern. Insbesondere ist ein Ansteuerungssystem für die Ausgangstransistoren Tr61 und Tr62 in der Steuer­ schaltung 70 aus einer einzigen Leitung gebildet. Die Aus­ gangsschaltung 60 ist als sogenannte Gegentaktschaltung ge­ bildet, bei welcher der Ausgangstransistor Tr61 auf der po­ sitiven Spannungsseite durch einen NPN-Transistor implemen­ tiert ist und der Ausgangstransistor Tr62 auf der negativen Spannungsseite durch einen PNP-Transistor implementiert ist. Bezüglich des Operationsverstärkers muss somit der NPN-Transistor Tr73 zwischen der Basis von jedem der Aus­ gangstransistoren Tr61 und Tr62, welche zusammengeschaltet sind, und der Masseleitung Lg installiert werden und die Basisspannung von jedem der Ausgangstransistoren Tr61 und Tr62 steuern (d. h. die Ausgangsspannung an dem Ausgangsan­ schluss To). Dies bewirkt, dass eine minimale Ausgangsspan­ nung an dem Ausgangsanschluss To wie durch eine durchgezo­ gene Linie in Fig. 5(b) angezeigt eine Spannung (Vce + Vf = etwa 0,8 V) wird, welche um die Summe der Kollektoremitter­ spannung Vce (etwa 0,1 V) des NPN-Transistors Tr73 und der Emitterbasisvorwärtsspannung Veb (der sogenannten Vf = etwa 0,7 V) des Ausgangstransistors Tr62 größer als die Spannung der Masseleitung Lg (d. h. Massepotential) ist.

Um die Basisspannung in jedem der Ausgangstransistoren Tr61 und Tr62 zu steuern, wird der konstante Strom von dem PNP-Transistor Tr71 der Ansteuerungsleitung für jeden der Ausgangstransistoren Tr61 und Tr62 zugeführt. Der PNP-Tran­ sistor Tr71 ist zwischen der Basis des Ausgangstransistors Tr61 und der Stromversorgungsleitung Lv angeordnet. Dies bewirkt, dass eine maximale Ausgangsspannung an dem Aus­ gangsanschluss To wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 5(b) angezeigt eine Spannung (Vcc-(Vce+Vf)) wird, wel­ che um die Summe der Kollektoremitterspannung Vce (etwa 0,1 V) des NPN-Transistors Tr71 und der Emitterbasisvor­ wärtsspannung Veb (d. h. Vf = etwa 0,7 V) des Ausgangstransi­ stor Tr61 kleiner als die Spannung der Stromversorgungslei­ tung Lv (d. h. Quellenspannung Vcc = etwa 0,1 V) ist.

Fig. 5(b) stellt eine Änderung der Ausgangsspannung Vout an dem Ausgangsanschluss To dar, wenn die Eingangs­ spannung Vin für einen nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers wie in Fig. 5(a) dargestellt, bei welchem ein Ausgang davon mit einem invertierenden Eingang davon verbunden ist, um den sogenannten Spannungsfolger zu definieren, von 0 V auf die Quellenspannung Vcc geändert wird.

Wie aus dem obigen ersichtlich liegt ein Ausgangsspan­ nungsbereich (d. h. ein dynamischer Bereich), über welchen die Spannung an dem Ausgangsanschluss To ausgegeben wird, zwischen (Vbe+Vce) und (Vcc-(Vbe+Vce)), wodurch erfordert wird, dass der dynamische Bereich des Operationsverstärkers weiter erhöht wird.

In den zurückliegenden Jahren wurden Halbleiteranord­ nungen tententiell als LSI für eine Vielzahl von Funktionen ausgebildet. Es wurden ein Ansteigen der Betriebsgeschwin­ digkeit und eine Verringerung der Größe verlangt. Diese Er­ fordernisse führten jedoch zu einem Ansteigen des Stromver­ brauchs und zu Schwierigkeiten bei der Abfuhr von Wärme von den Halbleiteranordnungen. Des weiteren wurde ebenfalls verlangt, dass die Halbleiteranordnungen mittels einer tragbaren Batterie zu betreiben sind. Um den Stromverbrauch zu verringern und die Halbleiteranordnungen mit der tragba­ ren Batterie zu betreiben, mußte die von den Halbleiteran­ ordnungen benötigte Quellenspannung verringert werden.

Der als Komponente der Halbleiteranordnung verwendete Operationsverstärker besaß jedoch den Nachteil, dass das Verringern der Quellenspannung zu einem Verringern des Spannungsbereichs des Ausgangssignals führt, wodurch sich das Signalrauschverhältnis verschlechtert. Insbesondere ist bei dem obigen Operationsverstärker, welcher nicht eine ne­ gative Stromversorgung verwendet, eine minimale Ausgangs­ spannung wie oben beschrieben um etwa 0,8 V (= Vbe+Vce) größer als die Massespannung der Gleichstromversorgung, während eine maximale Ausgangsspannung um etwa 0,8 V (= Vbe +Vce) kleiner als die Quellenspannung ist. Wenn die Quel­ lenspannung Vcc der Gleichstromversorgung von einer typi­ schen Spannung von 5 V auf 3 V beispielsweise verringert wird, wird somit veranlasst, dass ein verfügbarer Ausgangs­ spannungsbereich stark auf 0,8 V bis 2,2 V verschmälert wird, wodurch sich eine Schwierigkeit des Sicherstellens der Qua­ lität eines Ausgangssignals ergibt. Aus diesem Grunde wird ein Ansteigen des Ausgangsspannungsbereichs des Operations­ verstärkers beschränkt auf die Funktion der Quellenspannung gefordert.

Um den Ausgangsspannungsbereich (d. h. den dynamischen Bereich) des Operationsverstärkers zu erhöhen, wurde eine Schaltungsstruktur wie in Fig. 5(c) dargestellt vorgeschla­ gen, bei welcher die Spannung um etwa 1 V größer als die Quellenspannung Vcc an einen Ausgangstransistor (NPN-Tran­ sistor) auf einer positiven Spannungsseite einer Gegentakt­ schaltung, welche als Ausgangsstufe des Operationsverstär­ kers arbeitet, und die Spannung um etwa 1 V kleiner als die Massespannung an einen Ausgangstransistor (PNP-Transistor) auf einer negativen Spannungsseite angelegt werden, wodurch der Ausgangsspannungsbereich von etwa 0 V bis zu der Quel­ lenspannung Vcc erhöht wird. Diese Struktur erfordert je­ doch einen als Spannungserhöhungsschaltung gebildeten Span­ nungswandler zum Erzeugen der Spannung, die an die Gegen­ taktschaltung anzulegen ist. Die Bildung eines derartigen Spannungswandlers in einem IC, welcher den Operationsver­ stärker bildet, wird an ein Ansteigen des Umschalte­ rauschens auf eine Spannungsumwandlung ebenso wie ein An­ steigen der Herstellungskosten hervorrufen und erfordert ebenfalls, dass der Operationsverstärker höhere Spannungen aushält. Es wird daher nötig den Entwurf des ICs stark zu modifizieren.

Aufgabe der Erfindung ist es die bei dem Stand der Technik auftretenden Nachteile zu vermeiden.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung einen Opera­ tionsverstärker vorzusehen, welcher derart beschaffen ist, dass er einen vergrößerten Ausgangsspannungsbereich auf­ weist, ohne dass eine erhöhte Quellenspannung an die Aus­ gangstransistoren angelegt wird.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der nebengeordneten unabhängigen Ansprüche.

Entsprechend einem Gesichtspunkt der vorliegenden Er­ findung wird ein Operationsverstärker vorgesehen mit: (a) einem Differenzverstärker, welcher einem ersten Eingangs­ transistor, der an einen invertierenden Eingang angeschlos­ sen ist, und einen zweiten Eingangstransistor enthält, der an einem nicht invertierenden Eingang angeschlossen ist, wobei der Differenzverstärker auf das dem invertierenden Eingang eingegebene Signal anspricht, um einen Stromfluss durch den ersten Eingangstransistor zu errichten, um ein erstes Signal bereitzustellen, und auf das dem nicht inver­ tierenden Eingang eingegebene Signal anspricht, um einen Stromfluss durch den zweiten Eingangstransistor zu errich­ ten, um ein zweites Signal bereitzustellen; (b) einer Aus­ gangsschaltung, welche einen ersten Ausgangstransistor, der in einer Stromleitung angeordnet ist, die sich von einer positiven Spannungsseite einer Gleichstromversorgung zu ei­ nem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers erstreckt, und der an einem ersten Anschluss mit der positiven Span­ nungsseite der Gleichstromversorgung und an einem zweiten Anschluss mit dem Ausgangsanschluss verbunden ist, und ei­ nen zweiten Ausgangstransistor enthält, der in einer Strom­ leitung angeordnet ist, die sich von einer negativen Span­ nungsseite der Gleichstromversorgung zu dem Ausgangsan­ schluss erstreckt, und der an einem ersten Anschluss mit dem Ausgangsanschluss und an einem zweiten Anschluss mit der negativen Spannungsseite der Gleichstromversorgung ver­ bunden ist; (c) einer Steuerschaltung, welche mit Energie von einer Gleichstromversorgung versorgt wird, um die Aus­ gangsschaltung zu steuern, wobei die Steuerschaltung arbei­ tet, um ein erstes Ansteuerungssignal zu erzeugen, um eine Ansteuerungsspannung über dem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss des ersten Ausgangstransistors im Anspre­ chen auf das von dem Differenzverstärker eingegebene erste Signal zu entwickeln und ein zweites Ansteuerungssignal zu erzeugen, um eine Ansteuerungsspannung über dem zweiten An­ schluss und einem Steueranschluss des zweiten Ausgangstran­ sistors im Ansprechen auf das von dem Differenzverstärker eingegebene zweite Signal zu entwickeln, um ein Signal an dem Ausgangsanschluss als Funktion der Potentialdifferenz zwischen dem invertierenden Eingang und dem nicht invertie­ renden Eingang eingegebenen Signalen auszugeben, wobei die Steuerschaltung eine erste Steuerschaltung, die derart ent­ worfen ist, dass sie im Ansprechen auf das von dem Diffe­ renzverstärker ausgegebene erste Signal das erste Ansteue­ rungssignal steuert, um einen Stromfluss durch den ersten Ausgangstransistor zu verringern, wenn ein Potential des dem invertierenden Eingang eingegebenen Signals ansteigt, und eine zweite Steuerschaltung enthält, die derart entwor­ fen ist, dass sie im Ansprechen auf das von dem Differenz­ verstärker ausgegebene zweite Signal das zweite Ansteue­ rungssignal steuert, um einen Stromfluss durch den zweiten Ausgangstransistor zu verringern, wenn ein Potential des dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signals an­ steigt; und (d) Phasenkompensationskondensatoren, welche zwischen dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und einem Abschnitt der ersten Steuerschaltung, welche zu dem Steueranschluss des ersten Ausgangstransistors führt, und zwischen dem Ausgangsanschluss des Operationsverstär­ kers und einem Abschnitt der zweiten Steuerschaltung ange­ ordnet sind, welche zu dem Steueranschluss des zweiten Aus­ gangstransistors führt.

Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung ist der erste Ausgangstransistor implementiert durch einen NPN-Transistor, welcher einen Kollektor, der an der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung ange­ schlossen ist, als ersten Anschluss, einen Emitter, der an dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers angeschlos­ sen ist, als zweiten Anschluss und eine Basis aufweist, die als der Steueranschluss arbeitet, dem das erste Ansteue­ rungssignal eingegeben wird. Der zweite Ausgangstransistor ist implementiert durch einen NPN-Transistor, welcher einen Kollektor, der an den Ausgangsanschluss des Operationsver­ stärkers angeschlossen ist, als ersten Anschluss, einen Emitter, der an die negative Spannungsseite der Gleich­ stromversorgung angeschlossen ist, als zweiten Anschluss und eine Basis aufweist, die als der Steueranschluss arbei­ tet, dem das zweite Ansteuerungssignal eingegeben wird.

Der Differenzverstärker enthält eine erste Differenz­ verstärkerschaltung, in der die ersten und zweiten Ein­ gangstransistoren angeordnet sind, und eine zweite Diffe­ renzverstärkerschaltung, welche einen ersten und einen zweiten Transistor besitzt, die mit den ersten bzw. zweiten Eingangstransistoren verbunden sind und die ersten und zweiten Signale als Funktionen von Strömen erzeugen, welche durch die ersten bzw. zweiten Transistoren fließen.

Der invertierende Eingang ist an den Ausgangsanschluss gekoppelt, um den Operationsverstärker als Spannungsfolger zu bilden, welcher Energie einer externen Anordnung zu­ führt, die mit dem Ausgangsanschluss verbunden ist, als Funktion des dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signals.

Entsprechend einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Operationsverstärker bereitgestellt mit: (a) einem Differenzverstärker, welcher einen ersten Eingangstransi­ stor, der an einem invertierenden Eingang angeschlossen ist, und einen zweiten Eingangstransistor enthält, der an einem nicht invertierenden Eingang angeschlossen ist, wobei der Differenzverstärker auf das dem invertierenden Eingang eingegebene Signal anspricht, um einen Stromfluss durch den ersten Eingangstransistor zu errichten, um ein erstes Si­ gnal bereitzustellen, und auf das dem nicht invertierenden Eingang eingegebene Signal anspricht, um einen Stromfluss durch den zweiten Eingangstransistor zu errichten, um ein zweites Signal bereitzustellen; (b) einer Ausgangsschal­ tung, welche einen ersten Ausgangstransistor, der in einer Stromleitung angeordnet ist, die sich von einer positiven Spannungsseite einer Gleichstromversorgung zu einem Aus­ gangsanschluss des Operationsverstärkers erstreckt, und der an einem ersten Anschluss mit der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung und an einem zweiten Anschluss mit dem Ausgangsanschluss verbunden ist, und einen zweiten Ausgangstransistor enthält, der in einer Stromleitung ange­ ordnet ist, die sich von einer negativen Spannungsseite der Gleichstromversorgung zu dem Ausgangsanschluss erstreckt, und der an einem ersten Anschluss mit dem Ausgangsanschluss und an einem zweiten Anschluss mit der negativen Spannungs­ seite der Gleichstromversorgung verbunden ist; (c) einer Steuerschaltung, welche mit Energie von der Gleichstromver­ sorgung versorgt wird, um die Ausgangsschaltung zu steuern, wobei die Steuerschaltung arbeitet, um ein erstes Ansteue­ rungssignal zu erzeugen, um eine Ansteuerungsspannung über dem ersten Anschluss und einem Steueranschluss des ersten Ausgangstransistors im Ansprechen auf das von dem Diffe­ renzverstärker eingegebene erste Signal zu entwickeln und ein zweites Ansteuerungssignal zu erzeugen, um eine An­ steuerungsspannung über dem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss des zweiten Ausgangstransistors im Anspre­ chen auf das von dem Differenzverstärker eingegebene zweite Signal zu entwickeln, um ein Signal an dem Ausgangsan­ schluss als Funktion der Potentialdifferenz zwischen den dem invertierenden Eingang und dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signalen auszugeben, wobei die Steuer­ schaltung eine erste Steuerschaltung, die derart entworfen ist, dass sie im Ansprechen auf das von dem Differenzver­ stärker ausgegebene erste Signal das erste Ansteuerungssi­ gnal steuert, um einen Stromfluss durch den ersten Aus­ gangstransistor zu verringern, wenn ein Potential des dem invertierenden Eingang eingegebenen Signals ansteigt, und eine zweite Steuerschaltung enthält, die derart entworfen ist, dass sie im Ansprechen auf das von dem Differenzver­ stärker ausgegebene zweite Signal das zweite Ansteuerungs­ signal steuert, um einen Stromfluss durch den zweiten Aus­ gangstransistor zu steuern, wenn ein Potential des dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signals ansteigt; und (d) Phasenkompensationskondensatoren, die zwischen dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und einem Ab­ schnitt der ersten Steuerschaltung, welche zu dem Steueran­ schluss des ersten Ausgangstransistors führt, und zwischen dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und einem Abschnitt der zweiten Steuerschaltung angeordnet sind, wel­ che zu dem Steueranschluss des zweiten Ausgangstransistors führt.

Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung ist der erste Transistor durch einen PNP-Transistor implementiert, welcher einen Emitter, der an der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung angeschlossen ist, als ersten Anschluss, einen Kollektor, der an dem Ausgangs­ anschluss des Operationsverstärkers angeschlossen ist, als zweiten Anschluss und eine Basis aufweist, welche als der Steueranschluss arbeitet, dem das erste Ansteuerungssignal eingegeben wird. Der zweite Ausgangstransistor ist durch einen NPN-Transistor implementiert, welcher einen Kollek­ tor, der an den Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers angeschlossen ist, als ersten Anschluss, einen Emitter, der an der negativen Spannungsseite der Gleichstromversorgung angeschlossen ist, als zweiten Anschluss und eine Basis aufweist, die als Steueranschluss arbeitet, dem das zweite Ansteuerungssignal eingegeben wird.

Der Differenzverstärker enthält eine erste Differenz­ verstärkerschaltung, in welcher die ersten und zweiten Ein­ gangstransistoren angeordnet sind, und eine zweite Diffe­ renzverstärkerschaltung, welche einen ersten und einen zweiten Transistor aufweist, die mit den ersten bzw. zwei­ ten Eingangstransistoren verbunden sind und die ersten und zweiten Signale als Funktionen von Strömen erzeugen, die durch die ersten bzw. zweiten Transistoren fließen.

Der invertierende Eingang ist an den Ausgangsanschluss gekoppelt, um den Operationsverstärker als Spannungsfolger zu bilden, welcher Energie einer externen Anordnung zu­ führt, die an dem Ausgangsanschluss angeschlossen ist, als Funktion des dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signals.

Entsprechend einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Operationsverstärker bereitgestellt mit: (a) einem Differenzverstärker, welcher ein Ausgangssignal als Funkti­ on einer Potentialdifferenz zwischen einem invertierenden Eingang eingegebenen Signal und einem nicht invertierenden Eigang eingegebenen Signal erzeugt; (b) einer Ausgangs­ schaltung, welche einen ersten Ausgangstransistors, der in einer Schaltungsleitung angeordnet ist, die sich von einer positiven Spannungsseite einer Gleichstromversorgung zu ei­ nem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers erstreckt, und einen zweiten Ausgangstransistor enthält, der in einer Schaltungsleitung angeordnet ist, die sich von einer nega­ tiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung zu dem Aus­ gangsanschluss erstreckt; und (c) einer Steuerschaltung, welche die Ausgangsschaltung steuert, wobei die Steuer­ schaltung arbeitet, um ein erstes Ansteuerungssignal und ein zweites Ansteuerungssignal mit unterschiedlichen Pegeln als Funktion des Ausgangssignals von dem Differenzverstär­ ker zu erzeugen, wobei das erste Ansteuerungssignal arbei­ tet, um den ersten Ausgangstransistor als Funktion des Pe­ gels des ersten Ansteuerungssignals zu aktivieren, um eine Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss und der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung über den ersten Ausgangstransistor zu errichten, wobei das zweite Ansteue­ rungssignal arbeitet, um den zweiten Ausgangstransistor als Funktion des Pegels des zweiten Ansteuerungssignals zu ak­ tivieren, um eine Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Spannungsseite der Gleichstromzufuhr über den zweiten Ausgangstransistor zu errichten, wodurch ein Signal an dem Ausgangsanschluss als Funktion der Potential­ differenz zwischen dem invertierenden Eingang und dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signalen ausgegeben wird.

Wenn bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das dem nicht invertierenden Eingang eingegebene Signal ei­ nen höheren Pegel im wesentlichen gleich einem Potential der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung auf­ weist und das dem invertierenden Eingang eingegebene Signal einen niedrigeren Pegel im wesentlichen gleich einem Poten­ tial der negativen Spannungsseite der Gleichstromversorgung aufweist, das erste Ansteuerungssignal den ersten Ausgangs­ transistor aktiviert, um die Verbindung zwischen dem Aus­ gangsanschluss und der positiven Spannungsseite der Gleich­ stromversorgung zu errichten, und das zweite Ansteuerungs­ signal den zweiten Ausgangstransistor deaktiviert, um die Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Spannungsseite der Gleichstromversorgung zu blockieren. Wenn das dem nicht invertierenden Eingang eingegebene Si­ gnal den niedrigen Pegel aufweist und das dem invertieren­ den Eingang eingegebene Signal den höheren Pegel aufweist, deaktiviert das erste Ansteuerungssignal den ersten Aus­ gangstransistor, um die Verbindung zwischen dem Ausgangsan­ schluss und der positiven Spannungsseite der Gleichstrom­ versorgung zu blockieren, und aktiviert das zweite Ansteue­ rungssignal den zweiten Ausgangstransistor, um die Verbin­ dung zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Span­ nungsseite der Gleichstromversorgung zu errichten.

Der erste Ausgangstransistor ist durch einen Bipolar­ transistor implementiert, welcher an einem Kollektor mit dem Ausgangsanschluss, an einem Emitter mit der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung und an einer Basis mit der Steuerschaltung verbunden ist. Der zweite Ausgangs­ transistor ist durch einen Bipolartransistor implementiert, welcher an einem Kollektor mit dem Ausgangsanschluss, an einem Emitter mit der negativen Spannungsseite der Gleich­ stromversorgung und an einer Basis mit der Steuerschaltung verbunden ist.

Der erste Ausgangstransistor ist durch einen MOSFET im­ plementiert, welcher an einem Drain mit Ausgangsanschluss, an einem Source mit der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung und an einem Gate mit der Steuer­ schaltung verbunden ist. Der zweite Ausgangstransistor ist durch einen MOSFET implementiert, welcher an einem Drain mit dem Ausgangsanschluss, an einem Source mit der negati­ ven Spannungsseite der Gleichstromversorgung und an einem Gate mit der Steuerschaltung verbunden ist.

Die vorliegende Erfindung wird anhand von bevorzugten Ausführungsformen in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, wobei die jeweili­ gen Ausführungsformen lediglich der Erläuterung und nicht der Beschränkung der vorliegenden Erfindung dienen.

Fig. 1 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches einen Ope­ rationsverstärker einer ersten Ausführungsform der Erfin­ dung darstellt;

Fig. 2 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches einen Ope­ rationsverstärker einer zweiten Ausführungsform der Erfin­ dung darstellt;

Fig. 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches einen Ope­ rationsverstärker einer dritten Ausführungsform der Erfin­ dung darstellt;

Fig. 4 zeigt ein Schaltungsdiagramm, welches einen her­ kömmlichen Operationsverstärker darstellt;

Fig. 5(a) zeigt ein Blockdiagramm, welches einen her­ kömmlichen Operationsverstärker darstellt;

Fig. 5(b) zeigt einen Graphen, welcher Ausgangsspan­ nungsbereiche bei einem herkömmlichen Operationsverstärker und einem Operationsverstärker der Erfindung darstellt; und

Fig. 5 (c) zeigt ein Blockdiagramm, welches ein anderes Beispiel eines Operationsverstärkers darstellt.

In den Figuren werden ähnliche Teile durch ähnliche Be­ zugszeichen bezeichnet. Insbesondere wird in Fig. 1 ein Operationsverstärker der ersten Ausführungsform der Erfin­ dung dargestellt.

Der Operationsverstärker enthält einen Differenzver­ stärker 10, eine Ausgangsschaltung 30 und eine Steuerschal­ tung 40. Der Differenzverstärker 10 gibt ein Signal als Funktion einer Potentialdifferenz zwischen einem Eingangs­ signal für einen nicht invertierenden Eingang Tp (+Eingang) und einem Eingangssignal für einen invertierenden Eingang Tn (-Eingang) aus. Die Ausgangsschaltung 30 ist aus Aus­ gangstransistoren Tr31 und Tr32 gebildet, welche instal­ liert sind in einem Strompfad auf der positiven Spannungs­ seite, welche sich von einer Stromversorgungsleitung Lv zu einem Ausgangsanschluss To erstreckt, bzw. einem Strompfad auf der negativen Spannungsseite, welche sich von dem Aus­ gangsanschluss To zu einer Masseleitung Lg (GND) erstreckt. Die Steuerschaltung 40 steuert die Ausgangstransistoren Tr31 und Tr32 als Funktion des Ausgangs des Differenzver­ stärkers 10 und gibt ein Signal als Funktion der Potential­ differenz zwischen dem Eingangssignal für den nicht inver­ tierenden Eingang Tp und dem Eingangssignal für den inver­ tierenden Eingang Tn an dem Ausgangsanschluss To aus.

Die Ausgangstransistoren Tr31 und Tr32 der Ausgangs­ schaltung 30 sind jeweils durch einen NPN-Transistor imple­ mentiert. Der erste Ausgangstransistor Tr31 ist an einem Kollektor mit der Stromversorgungsleitung Lv und an einem Emitter mit dem Ausgangsanschluss To verbunden. Der zweite Ausgangstransistor Tr32 ist an einem Kollektor mit dem Aus­ gangsanschluss To und an einem Emitter mit der Masseleitung Lg (GND) verbunden.

Der Differenzverstärker 10 enthält PNP-Transistoren Tr10, Tr11, Tr12 und Tr13, wobei jeder davon an einem Emit­ ter mit der Stromversorgungsleitung Lv, welche zu einem po­ sitiven Spannungsanschluss einer (nicht dargestellten) Stromversorgung über einen Stromversorgungsanschluss Tv führt, und an einer Basis davon mit einer (nicht darge­ stellten) externen Konstantstromquelle über einen Strom­ steueranschluss Tc verbunden ist, und arbeitet als Kon­ stantstromquelle, um durch die Konstantstromquelle gesteu­ erte konstante Ströme an zwei Kollektoren davon auszugeben.

Der Differenzverstärker 10 enthält ebenfallls neun Transistoren Tr21 bis Tr29, welche durch an den Kollektoren der Transistoren Tr10 bis Tr13 ausgegebene Ströme aktiviert werden.

Der Transistor Tr21 ist ein PNP-Transistor, welcher an einer Basis mit dem nicht invertierenden Eingang Tp, an ei­ nem Emitter mit dem ersten Kollektor des PNP-Transistors Tr11 über eine Diode D11 und an einem Kollektor mit der Masseleitung Lg verbunden ist und als zweiter Eingangstran­ sistor arbeitet. Die Masseleitung Lg ist ähnlich wie die in Fig. 4 dargestellte mit der negativen Spannungsseite der Gleichstromquelle über einen Masseanschluss Tg verbunden. Die Diode D11 ist an einer Kathode mit dem Emitter des PNP- Transistors Tr21 und an einer Anode mit dem ersten Kollek­ tor des PNP-Transistors Tr11 verbunden.

Der Transistor Tr22 ist ein PNP-Transistor, welcher an einer Basis mit einer Verbindungsstelle der Anode der Diode D11 und des ersten Kollektors des PNP-Transistors Tr11 und an einem Emitter mit den ersten und zweiten Kollektoren des PNP-Transistors Tr10 verbunden ist.

Der Transistor Tr23 ist ein PNP-Transistor, welcher an einer Basis mit dem invertierenden Eingang Tn, an einem Emitter mit dem zweiten Kollektor des PNP-Transistors Tr11 über eine Diode D12 und an einem Kollektor mit der Masse­ leitung Lg verbunden ist, und arbeitet als erster Eingangs­ transistor. Die Diode D12 ist an einer Kathode mit dem Emitter des PNP-Transistors Tr23 und an einer Anode mit dem zweiten Kollektor des PNP-Transistors Tr11 verbunden.

Der Transistor Tr24 ist ein PNP-Transistor, welcher an einer Basis mit einer Verbindungsstelle der Anode der Diode D12 und des zweiten Kollektors des PNP-Transistors Tr11 und an einem Emitter mit den ersten und zweiten Kollektoren des PNP-Transistors Tr10 zusammen mit dem Emitter des PNP-Tran­ sistors Tr22 verbunden ist.

Der Transistor Tr25 ist ein PNP-Transistor, der an ei­ nem Kollektor mit dem Kollektor des PNP-Transistors Tr22, an einem Emitter mit der Masseleitung Lg über einen Wider­ stand R11 und an einer Basis mit dem Kollektor davon über einen Widerstand R12 verbunden ist.

Der Transistor Tr26 ist ein NPN-Transistor, der an ei­ nem Kollektor mit dem Kollektor des PNP-Transistors Tr24, an einem Emitter mit der Masseleitung Lg über einen Wider­ stand R13 und an einer Basis mit der Basis des NPN-Transi­ stors Tr25 und seinem eigenen Kollektor über einen Wider­ stand R14 verbunden ist.

Der Transistor Tr27 ist ein PNP-Transistor, der an ei­ ner Basis mit einer Verbindungsstelle des Kollektors des NPN-Transistors Tr25 und des Kollektors des PNP-Transistors Tr22, an einem Emitter mit den ersten und zweiten Kollekto­ ren des PNP-Transistors Tr12 und an einem Kollektor mit der Masseleitung Lg verbunden ist.

Der Transistor Tr28 ist ein PNP-Transistor, welcher an einer Basis mit einer Verbindungsstelle der Kollektoren des NPN-Transistors Tr26 und des PNP-Transistors Tr24, an einem Emitter mit dem ersten Kollektor des PNP-Transistors Tr13 und an einem Kollektor mit der Masseleitung Lg verbunden ist.

Der Transistor Tr29 ist ein NPN-Transistor, der an ei­ ner Basis mit einer Verbindungsstelle des Emitters des NPN- Transistors Tr28 und des ersten Kollektors des PNP-Transi­ stors Tr13 und an einem Kollektor mit dem zweiten Kollektor des PNP-Transistors Tr13 verbunden ist.

Die Steuerschaltung 40 enthält ebenfalls NPN-Transisto­ ren Tr41 und Tr42, welche als Signaleingangstransistoren arbeiten, die einen Ausgang von dem Differenzverstärker 10 empfangen. Der NPN-Transistor Tr14 ist an einer Basis mit einer Verbindungsstelle des Kollektors des PNP-Transistors Tr27 und der ersten und zweiten Kollektoren des PNP-Transi­ stors Tr12 über einen Widerstand R41 verbunden. Der NPN- Transistor Tr42 ist an einer Basis mit dem Emitter des NPN- Transistors Tr29 verbunden.

Der NPN-Transistor Tr41 ist ebenfalls an einem Kollek­ tor mit der Stromversorgungsleitung Lv über den Widerstand R42 und an einem Emitter direkt mit der Basis des zweiten Ausgangstransistors Tr32 der Ausgangsschaltung 30 und mit der Masseleitung Lg über die Diode D41 und den Widerstand R43 verbunden. Die Basis des NPN-Transistors Tr41 ist eben­ falls mit dem Ausgangsanschluss To durch einen Phasenkom­ pensationskondensator C41 verbunden.

Die Diode D41 ist an einer Anode mit dem Emitter des NPN-Transistors Tr41 und an einer Kathode mit der Masselei­ tung Lg über den Widerstand R43 verbunden. Eine Verbin­ dungsstelle der Kathode der Diode D41 und des Widerstands R43 ist an eine Verbindungsstelle des Emitters des NPN- Transistors Tr25 und des Widerstands R11 gekoppelt.

Der NPN-Transistor Tr42 ist ebenfalls an einem Emitter mit der Masseleitung Lg über einen Widerstand R45 und an einem Kollektor mit der Basis des NPN-Transistors Tr42 und mit der Stromversorgungsleitung Lv über die Diode D44 und den Widerstand R44 verbunden. Die Diode D44 ist an einer Kathode mit dem Kollektor des NPN-Transistors Tr42 und an einer Anode mit der Stromversorgungsleitung Lv über den Wi­ derstand R44 verbunden.

Die Steuerschaltung 40 enthält ebenfalls einen NPN- Transistor Tr43, welcher an einem Kollektor mit der Strom­ versorgungsleitung Lv und an einem Emitter mit einem Kol­ lektor eines NPN-Transistors Tr44 verbunden ist. Der NPN- Transistor Tr44 ist an einem Emitter mit der Masseleitung Lg und an einer Basis mit einer Basis eines NPN-Transistors Tr45 verbunden.

Der NPN-Transistor Tr45 bildet einen Stromspiegel zu­ sammen mit dem NPN-Transistor Tr44 und besitzt eine Basis und einen Kollektor, die zusammengeschaltet sind. Der Kol­ lektor des NPN-Transistors Tr45 ist ebenfalls mit einem Kollektor eines PNP-Transistors Tr46 verbunden, welcher als Konstantstromquelle dient.

Der Transistor Tr46 ist an einem Emitter ähnlich wie die PNP-Transistoren Tr10 bis Tr13, welche in dem Diffe­ renzverstärker 10 installiert sind, mit der Stromversor­ gungsleitung Lv und an einer Basis mit der externen Kon­ stantstromquelle über den Stromsteueranschluss Tc verbunden und gibt konstante Ströme, welche von der Konstantstrom­ quelle gesteuert werden, an zwei Kollektoren aus. Der NPN- Transistor Tr45 ist ebenfalls an einem Kollektor mit ersten und zweiten Kollektoren des PNP-Transistors Tr46 verbunden.

Mit einer Verbindungsstelle des Emitters des NPN-Tran­ sistors Tr43 und des Kollektors des NPN-Transistors Tr44 ist die Basis des PNP-Transistors Tr47 über den Widerstand R46 verbunden. Der PNP-Transistor Tr47 ist an einem Kollek­ tor mit der Masseleitung Lg über den Widerstand R48 und an einem Emitter direkt mit der Basis des PNP-Transistors Tr48 und mit der Stromversorgungsleitung Lv über den Widerstand R47 und die Diode D43 verbunden.

Der PNP-Transistor Tr48 ist ebenfalls an einem Emitter direkt mit der Stromversorgungsleitung Lv und an einem Kol­ lektor direkt mit der Basis des ersten Ausgangstransistors Tr31 und mit dem Ausgangsanschluss To über den Widerstand R49 verbunden.

Die Diode D43 ist an einer Kathode mit dem Emitter des PNP-Transistors Tr47 und an einer Anode mit der Stromver­ sorgungsleitung Lv über den Widerstand R47 verbunden. Der PNP-Transistor Tr47 ist an einer Basis mit dem Ausgangsan­ schluss To über einen Phasenkomensationskondensator C42 verbunden.

Operationen des derart konstruierten Operationsverstär­ kers werden unten beschrieben. Es ist zu beachten, dass sich die folgende Erörterung lediglich auf die Operation bzw. den Betrieb bezieht, bei welchem jedes von maximalen und minimalen Spannungssignalen an dem Ausgangsanschluss To ausgegeben wird, und es wird hier nicht versucht den Be­ trieb zu beschreiben, wenn ein mittleres Spannungssignal an dem Ausgangsanschluss To ausgegeben wird, da dies von einem Fachmann leicht verstanden werden kann und keinen wesentli­ chen Teil der Erfindung darstellt.

Wenn ein Signal eines hohen Pegels nahezu gleich der Quellenspannung Vcc dem invertierenden Eingang Tn eingege­ ben wird und ein Signal eines niedrigen Pegels nahezu gleich dem Massepotential dem nicht invertierenden Eingang Tp eingegeben wird, wird der erste Eingangstransistor Tr23 ausgeschaltet, während der zweite Eingangstransistor Tr21 eingeschaltet wird. Dies bewirkt, dass der PNP-Transistor Tr24 und der PNP-Transistor Tr10 des Differenzverstärkers 10 aus bzw. eingeschaltet werden, so dass der von dem PNP- Transistor Tr10 zugeführte Strom in den NPN-Transistor Tr25 über den PNP-Transistor Tr22 fließt, während der von dem PNP-Transistor Tr10 zugeführte Strom nicht in den NPN-Tran­ sistor Tr26 fließt.

Die NPN-Transistoren Tr25 und Tr26 besitzen wie oben beschrieben miteinander verbundene Basisanschlüsse, um den Stromspiegel zu bilden, so dass der NPN-Transistor Tr26 ar­ beitet, um zu gestatten, dass derselbe Strom wie derjenige, der durch den NPN-Transistor Tr25 fließt, hindurchfließt. Dies bewirkt, dass der PNP-Transistor Tr28 eingeschaltet wird, um den von dem PNP-Transistor Tr13 zugeführten Strom dem NPN-Transistor Tr26 einzugeben, und dass der PNP-Tran­ sistor Tr27 ausgeschaltet wird.

Wenn der PNP-Transistor Tr27 ausgeschaltet wird, be­ wirkt dies, dass der Basisstrom des PNP-Transistors Tr12 des Differenzverstärkers 10 zu dem NPN-Transistor Tr41 der Steuerschaltung 40 fließt, so dass der NPN-Transistor Tr41 eingeschaltet wird.

Wenn der NPN-Transistor Tr41 eingeschaltet wird, be­ wirkt dies, dass ein Strompfad gebildet wird, welcher sich von der Stromversorgungsleitung Lv zu der Masseleitung Lg über den Widerstand R42, den NPN-Transistor Tr41, die Diode D41 und den Widerstand R43 erstreckt, so dass eine Ansteue­ rungsspannung (d. h. eine Vorspannung) über der Basis und dem Emitter des zweiten Ausgangstransistors Tr32 der Aus­ gangsschaltung 30 entwickelt wird, um den zweiten Ausgangs­ transistor Tr32 einzuschalten.

Wenn der PNP-Transistor Tr28 des Differenzverstärkers 10 eingeschaltet wird, bewirkt dies, dass kein Strom der Basis des NPN-Transistors Tr29 zugeführt wird, so dass der NPN-Transistor Tr29 ausgeschaltet wird. Dies bewirkt eben­ falls, dass der Strom (ebenfalls unten als erstes Signal bezeichnet) nicht von dem NPN-Transistor Tr29 der Basis des NPN-Transistors Tr42 der Steuerschaltung 40 zugeführt wird, so dass der NPN-Transistor Tr42 ausgeschaltet wird.

Der NPN-Transistor Tr43 der Steuerschaltung 40 wird so­ mit eingeschaltet, um denselben Strom wie denjenigen, wel­ cher von dem PNP-Transistor Tr46 dem NPN-Transistor Tr45 zugeführt wird, dem NPN-Transistor Tr44 einzugeben. Dies bewirkt, dass das Basispotential des PNP-Transistors Tr47 auf einem hohen Pegel liegt, so dass der PNP-Transistor Tr47 ausgeschaltet wird und der PNP-Transistor Tr48 ausge­ schaltet wird.

Daher fließt kein Strom zu dem Widerstand R49, welcher zwischen der Basis und dem Emitter des ersten Ausgangstran­ sistors Tr31 der Ausgangsschaltung 30 angeschlossen ist, so dass sich keine Spannung über der Basis und dem Emitter des ersten Ausgangstransistors Tr31 über den Widerstand R49 entwickelt, wodurch der erste Ausgangstransistor Tr31 aus­ geschaltet wird.

Wenn insbesondere der invertierende Eingang Tn sich auf dem hohen Pegel befindet, während sich der nicht invertie­ rende Eingang Tp auf dem niedrigen Pegel befindet, wird der erste Ausgangstransistor Tr31 ausgeschaltet, während der zweite Ausgangstransistor Tr32 eingeschaltet wird, so dass der Ausgangsanschluss To mit der Masse über den zweiten Ausgangstransistor Tr32 und die Masseleitung Lg verbunden wird. Das Potential an dem Ausgangsanschluss To (d. h. die Ausgangsspannung) wird um die Kollektoremitterspannung Vce (etwa 0,1 V) des zweiten Ausgangstransistors Tr32, wenn er eingeschaltet wird, größer als die Massespannung (0 V). Wenn alternativ das Signal des niedrigen Pegels von etwa der Massespannung dem invertierenden Eingang Tn eingegeben wird, während das Signal des hohen Pegels von etwa der Quellenspannung Vcc dem nicht invertierenden Eingang Tp eingegeben wird, wird der erste Eingangstransistor Tr23 eingeschaltet, während der zweite Eingangstransistor Tr21 ausgeschaltet wird, so dass bei dem Differenzverstärker 10 der PNP-Transistor Tr24 eingeschaltet wird, während der PNP-Transistor Tr22 ausgeschaltet wird, wodurch bewirkt wird, dass der von dem PNP-Transistor Tr10 zugeführte Strom zu dem NPN-Transistor Tr26 über den PNP-Transistor Tr24 oh­ ne einen Stromfluss von dem PNP-Transistor Tr10 zu dem NPN- Transistor Tr25 fließt. Der von dem PNP-Transistor Tr12 zu­ geführte Strom fließt somit zu dem NPN-Transistor Tr10 über den PNP-Transistor Tr27, um den PNP-Transistor Tr27 einzu­ schalten. Der PNP-Transistor Tr28 wird ausgeschaltet, da kein Strom zu dem NPN-Transistor Tr26 fließt, so dass der NPN-Transistor Tr29 eingeschaltet wird.

Wenn der PNP-Transistor Tr27 wie oben beschrieben ein­ geschaltet wird, wird der Fluss des Basisstroms, welcher als das zweite Signal dient, zu dem NPN-Transistor Tr41 der Steuerschaltung 40 gestoppt, wodurch der NPN-Transistor Tr41 ausgeschaltet wird, so dass der zweite Ausgangstransi­ stor Tr32 ausgeschaltet wird.

Wenn der NPN-Transistor Tr29 wie oben beschrieben ein­ geschaltet wird, wird der Fluss des Basisstroms, welcher als das erste Signal dient, zu dem NPN-Transistor Tr42 der Steuerschaltung 40 initiiert, wodurch der NPN-Transistor Tr42 eingeschaltet wird, so dass der NPN-Transistor Tr43 ausgeschaltet wird. Dies bewirkt, dass der PNP-Transistor Tr47 der Steuerschaltung 40 arbeitet, um den Stromfluss zu dem NPN-Transistor Tr44 zu ermöglichen, wodurch der PNP- Transistor Tr47 eingeschaltet wird, um den PNP-Transistor Tr48 einzuschalten.

Daher fließt der Strom durch den Widerstand R49, so dass die Potentialdifferenz (d. h. die Ansteuerungsspannung) über der Basis und dem Emitter des ersten Ausgangstransi­ stors Tr31 der Ausgangsschaltung 30 entwickelt wird, wo­ durch der erste Ausgangstransistor Tr31 eingeschaltet wird.

Insbesondere wenn das Signal des niedrigen Pegels und das Signal des hohen Pegels dem invertierenden Eingang Tn bzw. dem nicht invertierenden Eingang Tp eingegeben werden, wird der erste Ausgangstransistor Tr31 eingeschaltet, wäh­ rend der zweite Ausgangstransistor Tr32 ausgeschaltet wird, um eine Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss To und der Stromversorgungsleitung Lv über den ersten Ausgangs­ transistor Tr31 zu bilden.

Das Potential an dem Ausgangsanschluss To (d. h. die Ausgangsspannung) wird um die Summe der Basisemittervor­ wärtsspannung Vf (etwa 0,7 V) des ersten Ausgangstransistors Tr31 und der Kollektoremitterspannung Vce (etwa 0,1 V) des PNP-Transistors Tr48 kleiner als die Quellenspannung Vcc.

Aus der obigen Erörterung ergibt sich, dass der Opera­ tionsverstärker dieser Ausführungsform einen Bereich von Vce bis (Vcc-(Vf+Vce)) besitzt, über welchen die Spannung an dem Ausgangsanschluss To ausgegeben werden kann. Dies ermöglicht, dass eine minimale Ausgangsspannung um die Ba­ sisemittervorwärtsspannung Vf (etwa 0,7 V) des ersten Aus­ gangstransistors Tr31 kleiner als diejenige bei dem her­ kömmlichen Operationsverstärker von Fig. 4 sein kann (siehe die gestrichelte Linie in Fig. 5(b)). Insbesondere kann ei­ ne minimale Ausgangsspannung des Operationsverstärkers auf eine niedrigere Spannung in der Nähe des Massepotentials festgelegt werden, wodurch ein gewünschter dynamischer Be­ reich sogar dann errichtet werden kann, wenn sich die Quel­ lenspannung verringert.

Das Vergrößern des Ausgangsspannungsbereichs des Opera­ tionsverstärkers wird wie oben beschrieben erzielt durch Bildung sowohl des ersten Ausgangstransistors Tr31 als auch des zweiten Ausgangstransistors Tr32 aus NPN-Transistoren und durch Steuern der Transistoren auf der Grundlage von Eingangssignalen für den nicht invertierenden Eingang Tp und den invertierenden Eingang Tn. Insbesondere wird der Differenzverstärker 10 derart entworfen, dass als das zweite Signal der Basisstrom einem von zwei Signaleingangs­ transistoren der Steuerschaltung 40 (d. h. dem NPN-Transi­ stor Tr41) als Funktion des elektrischen Potentials eines Eingangssignals für den nicht invertierenden Eingang Tp und als das erste Signal der Basisstrom dem anderen Signalein­ gangstransistor (d. h. dem NPN-Transistor Tr42) als Funktion des elektrischen Potentials eines Eingangssignal für den invertierenden Eingang Tn eingegeben wird. Die Steuerschal­ tung 40 wird derart entworfen, dass der zweite Ausgangs­ transistor Tr32 und der erste Ausgangstransistor Tr31 als Funktionen von Strömen angesteuert werden, welche durch die Transistoren Tr41 bzw. Tr42 fließen.

Die Steuerschaltung 40 besitzt somit zwei Ansteuerungs­ systeme: eines enthält eine erste Steuerschaltung, welche sich zusammensetzt aus den Transistoren Tr42 bis Tr48, den Widerständen R44 bis R49 und den Dioden D42 und D43, und die zweite enthält eine zweite Steuerschaltung, welche sich zusammensetzt aus dem Transistor Tr41, den Widerständen R41 bis R43 und der Diode D41. Die Phasenkompensationskondensa­ toren C42 und C41 sind zwischen dem Ausgangsanschluss To und Leitungen der ersten und zweiten Steuerschaltungen in­ stalliert, durch welche die Ansteuerungssignale fließen, wodurch die Stabilität des Betriebs des Operationsverstär­ kers sichergestellt wird.

Bei dem Operationsverstärker dieser Ausführungsform muss nicht das negative Potential der an den zweiten Aus­ gangstransistor Tr32 anzulegenden Sourcespannung unter das negative Potential der Gleichstromversorgung verringert werden, wodurch die Notwendigkeit eines Spannungswandlers zum Erhöhen des Ausgangs der Gleichstromversorgung wie beim herkömmlichen Operationsverstärker aufgehoben wird. Dies erleichtert die Bildung des Operationsverstärkers eines IC's.

Fig. 2 stellt einen Operationsverstärker der zweiten Ausführungsform der Erfindung dar, welche sich von der er­ sten Ausführungsform dahingehend unterscheidet, dass der erste Ausgangstransistor Tr31, welcher auf der positiven Spannungsseite der Ausgangsschaltung 30 angeordnet ist, als PNP-Transistor ausgebildet ist, und in einem Teil der Steu­ erschaltung 40 zur Ansteuerung des ersten Ausgangstransi­ stors Tr31 angeordnet ist. Andere Anordnungen sind iden­ tisch, und es wird eine detaillierte Erläuterung davon hier ausgelassen.

Der erste Ausgangstransistor Tr31 der Steuerschaltung 30 ist durch einen PNP-Transistor implementiert, welcher an einem Emitter mit der Stromversorgungsleitung Lv und an ei­ nem Kollektor mit dem Ausgangsanschluss To verbunden ist. Um den ersten Ausgangstransistor Tr31 im Ansprechen auf das von dem Differenzverstärker 10 ausgegebene erste Signal an­ zusteuern (d. h. auf den Basisstrom, welcher von dem Diffe­ renzverstärker 10 dem NPN-Transistor Tr42 zugeführt wird), ist die Steuerschaltung 40 derart entworfen, dass der erste Ausgangstransistor Tr31 an der Basis direkt mit dem Emitter des PNP-Transistors Tr47 ohne Verwendung des PNP-Transi­ stors Tr48 und des Widerstands R49 wie in der Steuerschal­ tung 40 der ersten Ausführungsform installiert verbunden ist.

Wenn im Betrieb das Signal des hohen Pegels dem inver­ tierenden Eingang Tn eingegeben wird und das Signal des niedrigen Pegels dem nicht invertierenden Eingang Tp einge­ geben wird, so dass der PNP-Transistor Tr47 ausgeschaltet wird, wird der erste Ausgangstransistor Tr31 ohne Strom­ fluss durch den Widerstand R47 ausgeschaltet, welcher zwi­ schen der Basis und dem Emitter des ersten Ausgangstransi­ stors Tr31 und der Diode D43 angeschlossen ist.

Wenn alternativ das Signal des niedrigen Pegels dem in­ vertierenden Eingang Tn eingegeben wird und das Signal des hohen Pegels dem nicht invertierenden Eingang Tp eingegeben wird, so dass der PNP-Transistor Tr47 eingeschaltet wird, bewirkt dies, dass der Strom durch den Widerstand R47 fließt, welcher zwischen der Basis und dem Emitter des er­ sten Ausgangstransistors Tr31 und der Diode D43 angeschlos­ sen ist, so dass der Basisstrom durch den ersten Ausgangs­ transistor Tr31 fließt, um den ersten Ausgangstransistor Tr31 einzuschalten.

Wenn das Signal des hohen Pegels dem invertierenden Eingang Tn eingegeben wird und das Signal des niedrigen Pe­ gels dem nicht invertierenden Eingang Tp eingegeben wird, wird der zweite Ausgangstransistor Tr32 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform eingeschaltet. Wenn alternativ das Signal des niedrigen Pegels dem invertierenden Eingang Tn eingegeben wird und das Signal des hohen Pegels dem nicht invertierenden Eingang Tp eingegeben wird, wird der zweite Ausgangstransistor Tr32 ausgeschaltet.

Daher ist, wenn der invertierende Eingang Tn sich auf dem hohen Pegel befindet und sich der nicht invertierende Eingang Tp auf dem niedrigen Pegel befindet, eine minimale Ausgangsspannung an dem Ausgangsanschluss T0 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform gleich der Kollektoremitter­ spannung Vce des zweiten Ausgangstransistors Tr32, wenn er eingeschaltet wird. Da jedoch der Emitter des ersten Aus­ gangstransistors Tr31 mit der Stromversorgungsleitung Lv verbunden ist, wird eine maximale Ausgangsspannung an dem Ausgangsanschluss To, wenn sich in der invertierende Ein­ gang Tn auf dem niedrigen Pegel befindet und sich der nicht invertierende Eingang Tp auf dem hohen Pegel befindet, ei­ nen Wert annehmen, welcher eine Differenz (Vcc-Vce) zwi­ schen der Kollektoremitterspannung Vce des ersten Ausgangs­ transistors Tr31 und der Quellenspannung Vcc unabhängig von der Basisemittervorwärtsspannung Vf des ersten Ausgangs­ transistors Tr31 darstellt.

Insbesondere besitzt der Operationsverstärker dieser Ausführungsform den Bereich von Vce bis (Vcc-Vce), über welchen die Spannung an dem Ausgangsanschluss To ausgegeben werden kann. Dies ermöglicht, dass eine maximale Ausgangs­ spannung um die Basisemittervorwärtsspannung Vf (etwa 0,7 V) des ersten Ausgangstransistors Tr31 größer als diejenige bei dem herkömmlichen Operationsverstärker von Fig. 4 ist (siehe gestrichelte Linie in Fig. 5(b)). Der Operationsver­ stärker der zweiten Ausführungsform besitzt daher den Aus­ gangsspannungsbereich, der breiter als derjenige bei der ersten Ausführungsform ist.

Die Ausgangstransistoren Tr31 und Tr32 der Ausgangs­ schaltung 30 bei den ersten und zweiten Ausführungsformen sind durch Bipolartransistoren implementiert, sie können jedoch als MOSFETs ausgebildet sein. Insbesondere ist bei dem Operationsverstärker der ersten Ausführungsform der er­ ste Ausgangstransistor Tr31 als n-Kanal MOSFET ausgebildet, welcher an einem Drain mit der Stromversorgungsleitung Lv und an einem Source mit dem Ausgangsanschluss To verbunden ist, und der zweite Ausgangstransistor Tr32 ist als n-Kanal MOSFET ausgebildet, welcher an einem Drain mit dem Aus­ gangsanschluss To und an einem Source mit der Masseleitung Lg verbunden ist. Bei dem Operationsverstärker der zweiten Ausführungsform ist der erste Ausgangstransistor Tr31 als p-Kanal MOSFET ausgebildet, welcher an einem Source mit der Stromversorgungsleitung Lv und an einem Drain mit dem Aus­ gangsanschluss To verbunden ist, und der zweite Ausgangs­ transistor Tr32 ist als n-Kanal MOSFET ausgebildet, welcher an einem Drain mit dem Ausgangsanschluss To und an einem Source mit der Masseleitung Lg verbunden ist.

Fig. 3 stellt einen Operationsverstärker der dritten Ausführungsform der Erfindung dar, bei welchem zwei Diffe­ renzverstärker an einer Eingangsstufe vorgesehen sind. Der Operationsverstärker enthält einen ersten Differenzverstär­ ker 10a, einen zweiten Differenzverstärker 10b, eine Aus­ gangsschaltung 30 und eine Steuerschaltung 40.

Der erste Differenzverstärker 10a ist mit dem nicht in­ vertierenden Eingang Tp und dem invertierenden Eingang Tn verbunden. Der zweite Differenzverstärker 10b ist an einer Stufe installiert, welche dem ersten Differenzverstärker 10a folgt. Die Ausgangsschaltung 30 ist aus einem Paar von Ausgangstransistoren Tr31 und Tr32 gebildet, welche in ei­ nem Strompfad auf einer negativen Spannungsseite instal­ liert sind, der sich von dem Ausgangsanschluss To bis zu der Masseleitung Lg erstreckt. Die Steuerschaltung 40 steu­ ert die Ausgangstransistoren Tr31 und Tr32 als Funktion des Ausgangs des zweiten Differenzverstärkers 10b und gibt ein Signal als Funktion der Potentialdifferenz zwischen dem Eingangssignal für den nicht invertierenden Eingang Tp und dem Eingangssignal für den invertierenden Eingang Tn an dem Ausgangsanschluss To aus.

Die Ausgangsschaltung 30 und die Steuerschaltung 40 be­ sitzen dieselben Strukturen wie jene bei der ersten Ausfüh­ rungsform entsprechend Fig. 1 mit der Ausnahme, dass ein dritter Phasenkompensationskondensator C43 in der Steuer­ schaltung 40 installiert ist, und es wird eine detaillierte Erläuterung davon hier ausgelassen.

Der Differenzverstärker 10 enthält einen PNP-Transistor Tr80, der an einem Emitter mit der Stromversorgungsleitung Lv, welche zu einem positiven Spannungsanschluss einer (nicht dargestellten) Gleichstromversorgung über den Strom­ versorgungsanschluss Cv führt, und an einer Basis davon mit einer (nicht dargestellten) externen Konstantstromquelle über den Stromsteueranschluss Tc verbunden ist und als Kon­ stantstromquelle arbeitet, um konstante Ströme, welche durch die Konstantstromquelle gesteuert werden, an zwei Kollektoren davon auszugeben. Der zweite Differenzverstär­ ker 10b enthält PNP-Transistoren Tr90 und Tr91, welche ähn­ lich wie bei dem ersten Differenzverstärker 10a als Kon­ stantstromquelle arbeiten.

Der erste Differenzverstärker 10a enthält ebenfalls ein Paar von PNP-Transistoren Tr81 und Tr82, welche als erste und zweite Eingangstransistoren dienen, an Basen mit dem invertierenden Eigang Tn bzw. dem nicht invertierenden Ein­ gang Tp verbunden sind und zusammengeschaltete Emitter auf­ weisen. Einer Verbindungsstelle der Emitter der PNP-Transi­ storen Tr81 und Tr82 wird der konstante Strom von einem der Kollektoren des PNP-Transistors Tr80 zugeführt.

Der PNP-Transistor Tr81 ist an dem Kollektor mit der Masseleitung Lg über eine Diode D81 verbunden. Der PNP- Transistor Tr82 ist an dem Kollektor mit dem Kollektor des NPN-Transistors Tr83 verbunden, dessen Emitter über die Masseleitung Lg an Masse angeschlossen ist. Die Verbin­ dungsstelle der Kollektoren des PNP-Transistors Tr82 und des NPN-Transistors Tr83 ist an den Ausgangsanschluss To über den Phasenkompensationskondensator C43 gekoppelt, wel­ cher in der Steuerschaltung 40 installiert ist.

Die Diode D81 ist an einer Anode mit dem Kollektor des PNP-Transistors Tr81 und an einer Kathode mit der Masselei­ tung Lg verbunden. Der NPN-Transistor Tr83 ist an einer Ba­ sis mit einer Verbindungsstelle der Anode der Diode D81 und des Kollektors des PNP-Transistors Tr81 verbunden.

Der zweite Differenzverstärker 10b enthält PNP-Transi­ storen Tr92 und Tr94, welche als Eingangstransistoren die­ nen. Der PNP-Transistor Tr92 ist an einer Basis mit einer Stromleitung verbunden, welche sich von dem Kollektor des PNP-Transistors Tr81 bis zu der Anode der Diode D81 er­ streckt. Der PNP-Transistor Tr94 ist an einer Basis mit ei­ ner Stromleitung verbunden, welche sich von dem Kollektor des PNP-Transistors Tr82 zu dem Kollektor des NPN-Transi­ stors Tr83 erstreckt.

Die Eingangstransistoren Tr92 und Tr94 sind an Emittern miteinander verbunden. Eine Verbindungsstelle der Emitter ist an die zwei Kollektoren des PNP-Transistors Tr90 gekop­ pelt, der als Konstantstromquelle arbeitet.

Der PNP-Transistor Tr92 ist an einem Kollektor mit ei­ nem Kollektor eines NPN-Transistors Tr96 verbunden, welcher einen Emitter aufweist, der über einen Widerstand R93 an Masse gekoppelt ist. Der PNP-Transistor Tr94 ist an einem Kollektor mit einem Kollektor eines NPN-Transistors Tr95 verbunden, welcher einen Emitter aufweist, der über einen Widerstand R91 an Masse gekoppelt ist. Die NPN-Transistoren Tr95 und Tr96 besitzen Basen, welche miteinander verbunden sind, und Emitter, welche mit den Basen davon über Wider­ stände R92 bzw. R94 verbunden sind.

Der zweite Differenzverstärker besitzt ebenfalls PNP- Transistoren Tr97 und Tr98, welche an Basen mit Stromlei­ tungen verbunden sind, die sich von den Kollektoren der PNP-Transistoren Tr92 und Tr94 zu den Kollektoren der NPN- Transistoren Tr95 bzw. Tr96 erstrecken. Die PNP-Transisto­ ren Tr97 und Tr98 sind ebenfalls an Kollektoren mit der Masseleitung Lg verbunden. Der PNP-Transistor Tr97 ist an einem Emitter mit den Kollektoren des PNP-Transistors Tr91 verbunden. Eine Verbindungsstelle des Emitters des PNP- Transistors Tr97 und der Kollektoren des PNP-Transistors Tr91 ist an die Basis des NPN-Transistors Tr41 der Steuer­ schaltung 40 über den Widerstand R41 gekoppelt.

Der PNP-Transistor Tr98 ist an einen Emitter mit einem Kollektoren des PNP-Transistors Tr80, welcher in dem ersten Differenzverstärker 10a installiert ist, und an einer Ver­ bindungsstelle davon mit einem Emitter eines PNP-Transi­ stors Tr99 verbunden. Der PNP-Transistor Tr99 besitzt eine Basis und einen Kollektor, die miteinander verbunden sind, und ist an einer Verbindungsstelle davon mit der Basis des NPN-Transistor Tr42 verbunden, der in der Steuerschaltung 40 installiert ist.

Operationen des Operationsverstärkers dieser Ausfüh­ rungsform werden unten beschrieben. Es ist zu beachten, dass sich die folgende Erörterung lediglich auf die Opera­ tion bzw. den Betrieb bezieht, bei welchem jedes von maxi­ malen und minimalen Spannungssignalen an dem Ausgangsan­ schluss To ausgegeben wird, und es wird hier kein Versuch unternommen wie bei der ersten Ausführungsform die Opera­ tion bzw. den Betrieb zu beschreiben, wenn ein mittleres Spannungssignal an dem Ausgangsanschluss To ausgegeben wird.

Wenn ein Signal eines hohen Pegels nahezu gleich der Quellenspannung Vcc dem invertierenden Eingang Tn eingege­ ben wird und ein Signal eines niedrigen Pegels nahezu gleich dem Massepotential dem nicht invertierenden Eingang Tp eingegeben wird, wird der erste Eingangstransistor Tr81 ausgeschaltet, während der zweite Eigangstransistor Tr82 eingeschaltet wird. Dies bewirkt, dass die Kollektorspan­ nung des PNP-Transistors Tr82 ansteigt, so dass der PNP- Transistor Tr94, welcher einer der Eingangstransistoren des zweiten Differenzverstärkers 10b ist, ausgeschaltet wird, um den PNP-Transistor Tr98 einzuschalten.

Der PNP-Transistor Tr99, welcher den Emitter aufweist, der mit dem Emitter des PNP-Transistors Tr98 verbunden ist, arbeitet als Diode, da dessen Basis und der Kollektor mit­ einander verbunden sind und eine Verbindungsstelle davon an die Basis des NPN-Transistors Tr42 gekoppelt ist, welcher in der Steuerschaltung 40 installiert ist. Wenn jedoch der PNP-Transistor Tr98 ausgeschaltet wird, wird der Basisstrom nicht von dem ersten Differenzverstärker 10a dem PNP-Tran­ sistor Tr99 zugeführt, wodurch es unmöglich gemacht wird den NPN-Transistor Tr42 der Steuerschaltung 40 zu aktivie­ ren, so dass der NPN-Transistor Tr42 ausgeschaltet wird. Der NPN-Transistor Tr43 wird somit eingeschaltet, während die PNP-Transistoren Tr47 und Tr48 ausgeschaltet werden, so dass der erste Ausgangstransistor Tr31 ausgeschaltet wird.

Wenn der PNP-Transistor Tr81 in dem ersten Differenz­ verstärker 10a ausgeschaltet wird, stoppt er eine Zufuhr von Strom von dem PNP-Transistor Tr81 zu der Diode D81, wo­ durch bewirkt wird, dass der Strom in einer Vorwärtsrich­ tung durch den Emitter und die Basis des PNP-Transistors Tr92 fließt, welcher einer der Eingangstransistoren des zweiten Differenzverstärkers 10b ist, und die Diode D81 er­ reicht. Der PNP-Transistor Tr92 wird somit eingeschaltet, so dass das Basispotential des PNP-Transistors Tr92 dadurch den PNP-Transistor Tr97 ausschaltet.

Wenn der PNP-Transistor Tr97 in dem zweiten Differenz­ verstärker 10a ausgeschaltet wird, wird bewirkt, dass das Basispotential des NPN-Transistors Tr41 in der Steuerschal­ tung 40 ansteigt, so dass der NPN-Transistor Tr41 einge­ schaltet wird, wodurch der zweite Ausgangstransistor Tr32 eingeschaltet wird.

Wenn alternativ das Signal des niedrigen Pegels dem in­ vertierenden Eingang Tn eingegeben wird und das Signal des hohen Pegels dem nicht invertierenden Eingang Tp eingegeben wird, wird bewirkt, dass der erste Eingangstransistor Tr81 eingeschaltet und der zweite Eingangstransistor Tr82 in dem ersten Differenzverstärker 10a ausgeschaltet wird. Dies be­ wirkt, dass der Strom von dem PNP-Transistor Tr81 zu der Diode D81 geführt wird, so dass der Basisstrom zu dem PNP- Transistor Tr92 des zweiten Differenzverstärkers 10b ge­ stoppt wird, um den PNP-Transistor Tr92 auszuschalten. Das Basispotential des PNP-Transistors Tr97 wird somit verrin­ gert, so dass der PNP-Transistor Tr97 ausgeschaltet wird, wodurch bewirkt wird, dass der NPN-Transistor Tr41 der Steuerschaltung 40 und der zweite Ausgangstransistor Tr32 ausgeschaltet werden.

Wenn der PNP-Transistor Tr82 wie oben beschrieben aus­ geschaltet wird, bewirkt dies, dass der Basisstrom zu dem PNP-Transistor Tr94 des zweiten Differenzverstärkers 10b über den NPN-Transistor Tr83 fließt, so dass der PNP-Tran­ sistor Tr94 eingeschaltet wird. Wenn der PNP-Transistor Tr94 eingeschaltet wird, bewirkt dies, dass das Basispoten­ tial des PNP-Transistors T98 ansteigt, so dass der PNP- Transistor Tr98 ausgeschaltet wird, wodurch bewirkt wird, dass der Basisstrom zu dem NPN-Transistor Tr42 der Steuer­ schaltung 40 über den PNP-Transistor Tr99 geführt wird.

Daher wird in der Steuerschaltung 40 der NPN-Transistor Tr42 eingeschaltet, der NPN-Transistor Tr43 ausgeschaltet und die PNP-Transistoren Tr47 eingeschaltet. Der erste Aus­ gangstransistor Tr31 in der Ausgangsschaltung 30 wird eben­ falls eingeschaltet.

Insbesondere wenn das Signal des hohen Pegels dem in­ vertierenden Eingang Tn eingegeben wird und das Signal des niedrigen Pegels dem nicht invertierenden Eingang Tp einge­ geben wird, wird der erste Ausgangstransistor Tr31 ausge­ schaltet, während der zweite Ausgangstransistor Tr32 ähn­ lich wie bei der ersten Ausführungsform eingeschaltet wird, so dass der Ausgangsanschluss To mit der Masseleitung Lg über den zweiten Ausgangstransistor Tr32 verbunden ist. Wenn alternativ das Signal des niedrigen Pegels dem inver­ tierenden Eingang Tn eingegeben wird und das Signal des ho­ hen Pegels dem nicht invertierenden Eingang Tp eingegeben wird, wird der erste Ausgangstransistor Tr31 eingeschaltet, während der zweite Ausgangstransistor Tr32 ausgeschaltet wird, so dass der Ausgangsanschluss To mit der Stromversor­ gungsleitung Lv über den ersten Ausgangstransistor Tr31 verbunden ist, wodurch dieselben Wirkungen wie jene bei der ersten Ausführungsform bereitgestellt werden.

Die Verwendung der zwei Differenzverstärker 10a und 10b in der Eingangsstufe des Operationsverstärkers ermöglicht im Vergleich mit der ersten Ausführungsform, dass eine Ein­ gangsimpedanz erhöht wird. Wenn somit der Operationsver­ stärker dieser Ausführungsform als Lastansteuerungsschal­ tung wie bei der in Fig. 5(a) dargestellten Schaltung ent­ worfen ist, wobei der Ausgangsanschluss To mit dem inver­ tierenden Eingang Tn verbunden ist, um einen Spannungsfol­ ger zum Zuführen der Energie bzw. des Stroms einer externen Last, welche mit dem Ausgangsanschluss To verbunden ist, als Funktion eines Eingangssignals für den nicht invertie­ renden Eingang Tp zu bilden, erlaubt dies eine Änderung der Ausgangsspannung, wodurch ermöglicht wird, dass eine Ände­ rung der Ausgangsspannung resultierend aus einer Änderung bei der externen Last, minimiert wird, so dass die externe Last in einem stabilen Zustand angesteuert werden kann.

Der Operationsverstärker der dritten Ausführungsform verwendet wie oben beschrieben die Ausgangsschaltung 30 und die Steuerschaltung, welche dieselben Strukturen wie jene bei der ersten Ausführungsform besitzen, so dass der Be­ reich, über welchen die Spannung an dem Ausgangsanschluss To ausgegeben werden kann, zwischen Vce und (Vcc-(Vf+Vce)) liegt, jedoch kann der Bereich ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform zwischen Vce und (Vcc-Vce) fallen durch Verwenden desselben Ausgangs und von Steuerschaltungen 30 und 40 wie bei der zweiten Ausführungsform.

Während die vorliegende Erfindung bezüglich der bevor­ zugten Ausführungsformen offenbart wurde, um ein besseres Verständnis davon zu ermöglichen, versteht es sich, dass die Erfindung auf verschiedene Arten ausgeführt werden kann, ohne dass vom Prinzip der Erfindung abgewichen wird. Daher sollte die Erfindung so verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Modifizierungen bezüg­ lich der dargestellten Ausführungsformen enthält, welche ausgeführt werden können ohne vom Prinzip der Erfindung ab­ zuweichen wie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt.

Vorstehend wurde ein Operationsverstärker mit vergrö­ ßertem Ausgangsbereich offenbart. Der Operationsverstärker enthält einen ersten und einen zweiten Ausgangstransistor, die selektiv als Funktion einer Potentialdifferenz zwischen einem invertierenden Eingang und einem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers eingegebenen Signalen se­ lektiv aktiviert werden, um eine Verbindung zwischen einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und einer posi­ tiven Spannungsseite einer Gleichstromversorgung oder eine Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss und einer negati­ ven Spannungsseite der Gleichstromversorgung zu errichten, wodurch ein Signal an dem Ausgangsanschluss als Funktion der Potentialdifferenz zwischen den eingegebenen Signalen in einem breiteren Spannungsbereich ausgegeben wird.

Claims (12)

1. Operationsverstärker mit:
einem Differenzverstärker, welcher einem ersten Ein­ gangstransistor, der an einen invertierenden Eingang ange­ schlossen ist, und einen zweiten Eingangstransistor ent­ hält, der an einem nicht invertierenden Eingang angeschlos­ sen ist, wobei der Differenzverstärker auf das dem inver­ tierenden Eingang eingegebene Signal anspricht, um einen Stromfluss durch den ersten Eingangstransistor zu errich­ ten, um ein erstes Signal bereitzustellen, und auf das dem nicht invertierenden Eingang eingegebene Signal anspricht, um einen Stromfluss durch den zweiten Eingangstransistor zu errichten, um ein zweites Signal bereitzustellen;
einer Ausgangsschaltung, welche einen ersten Ausgangs­ transistor, der in einer Stromleitung angeordnet ist, die sich von einer positiven Spannungsseite einer Gleichstrom­ versorgung zu einem Ausgangsanschluss des Operationsver­ stärkers erstreckt, und der an einem ersten Anschluss mit der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung und an einem zweiten Anschluss mit dem Ausgangsanschluss ver­ bunden ist, und einen zweiten Ausgangstransistor enthält, der in einer Stromleitung angeordnet ist, die sich von ei­ ner negativen Spannungsseite der Gleichstromversorgung zu dem Ausgangsanschluss erstreckt, und der an einem ersten Anschluss mit dem Ausgangsanschluss und an einem zweiten Anschluss mit der negativen Spannungsseite der Gleichstrom­ versorgung verbunden ist;
einer Steuerschaltung, welche mit Energie von einer Gleichstromversorgung versorgt wird, um die Ausgangsschal­ tung zu steuern, wobei die Steuerschaltung arbeitet, um ein erstes Ansteuerungssignal zu erzeugen, um eine Ansteue­ rungsspannung über dem zweiten Anschluss und einem Steuer­ anschluss des ersten Ausgangstransistors im Ansprechen auf das von dem Differenzverstärker eingegebene erste Signal zu entwickeln und ein zweites Ansteuerungssignal zu erzeugen, um eine Ansteuerungsspannung über dem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss des zweiten Ausgangstransistors im Ansprechen auf das von dem Differenzverstärker eingegebene zweite Signal zu entwickeln, um ein Signal an dem Ausgangs­ anschluss als Funktion der Potentialdifferenz zwischen dem invertierenden Eingang und dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signalen auszugeben, wobei die Steuerschaltung eine erste Steuerschaltung, die derart entworfen ist, dass sie im Ansprechen auf das von dem Differenzverstärker aus­ gegebene erste Signal das erste Ansteuerungssignal steuert, um einen Stromfluss durch den ersten Ausgangstransistor zu verringern, wenn ein Potential des dem invertierenden Ein­ gang eingegebenen Signals ansteigt, und eine zweite Steuer­ schaltung enthält, die derart entworfen ist, dass sie im Ansprechen auf das von dem Differenzverstärker ausgegebene zweite Signal das zweite Ansteuerungssignal steuert, um ei­ nen Stromfluss durch den zweiten Ausgangstransistor zu ver­ ringern, wenn ein Potential des dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signals ansteigt; und
Phasenkompensationskondensatoren, welche zwischen dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und einem Ab­ schnitt der ersten Steuerschaltung, welche zu dem Steueran­ schluss des ersten Ausgangstransistors führt, und zwischen dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und einem Abschnitt der zweiten Steuerschaltung angeordnet sind, wel­ che zu dem Steueranschluss des zweiten Ausgangstransistors führt.

2. Operationsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der erste Ausgangstransistor implementiert ist durch einen NPN-Transistor, welcher einen Kollektor, der an der positiven Spannungsseite der Gleichstromversor­ gung angeschlossen ist, als ersten Anschluss, einen Emit­ ter, der an dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers angeschlossen ist, als zweiten Anschluss und eine Basis aufweist, die als der Steueranschluss arbeitet, dem das er­ ste Ansteuerungssignal eingegeben wird, und der zweite Aus­ gangstransistor implementiert ist durch einen NPN-Transi­ stor, welcher einen Kollektor, der an den Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers angeschlossen ist, als ersten An­ schluss, einen Emitter, der an die negative Spannungsseite der Gleichstromversorgung angeschlossen ist, als zweiten Anschluss und eine Basis aufweist, die als der Steueran­ schluss arbeitet, dem das zweite Ansteuerungssignal einge­ geben wird.

3. Operationsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Differenzverstärker eine erste Diffe­ renzverstärkerschaltung, in der die ersten und zweiten Ein­ gangstransistoren angeordnet sind, und eine zweite Diffe­ renzverstärkerschaltung aufweist, welche einen ersten und einen zweiten Transistor besitzt, die mit den ersten bzw. zweiten Eingangstransistoren verbunden sind und die ersten und zweiten Signale als Funktionen von Strömen erzeugen, welche durch die ersten bzw. zweiten Transistoren fließen.

4. Operationsverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der invertierende Eingang an den Ausgangsan­ schluss gekoppelt ist, um den Operationsverstärker als Spannungsfolger zu bilden, welcher Energie einer externen Anordnung zuführt, die mit dem Ausgangsanschluss verbunden ist, als Funktion des dem nicht invertierenden Eingang ein­ gegebenen Signals.

5. Operationsverstärker mit:
einem Differenzverstärker, welcher einen ersten Ein­ gangstransistor, der an einem invertierenden Eingang ange­ schlossen ist, und einen zweiten Eingangstransistor ent­ hält, der an einem nicht invertierenden Eingang angeschlos­ sen ist, wobei der Differenzverstärker auf das dem inver­ tierenden Eingang eingegebene Signal anspricht, um einen Stromfluss durch den ersten Eingangstransistor zu errich­ ten, um ein erstes Signal bereitzustellen, und auf das dem nicht invertierenden Eingang eingegebene Signal anspricht, um einen Stromfluss durch den zweiten Eingangstransistor zu errichten, um ein zweites Signal bereitzustellen;
einer Ausgangsschaltung, welche einen ersten Ausgangs­ transistor, der in einer Stromleitung angeordnet ist, die sich von einer positiven Spannungsseite einer Gleichstrom­ versorgung zu einem Ausgangsanschluss des Operationsver­ stärkers erstreckt, und der an einem ersten Anschluss mit der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung und an einem zweiten Anschluss mit dem Ausgangsanschluss ver­ bunden ist, und einen zweiten Ausgangstransistor enthält, der in einer Stromleitung angeordnet ist, die sich von ei­ ner negativen Spannungsseite der Gleichstromversorgung zu dem Ausgangsanschluss erstreckt, und der an einem ersten Anschluss mit dem Ausgangsanschluss und an einem zweiten Anschluss mit der negativen Spannungsseite der Gleichstrom­ versorgung verbunden ist;
einer Steuerschaltung, welche mit Energie von der Gleichstromversorgung versorgt wird, um die Ausgangsschal­ tung zu steuern, wobei die Steuerschaltung arbeitet, um ein erstes Ansteuerungssignal zu erzeugen, um eine Ansteue­ rungsspannung über dem ersten Anschluss und einem Steueran­ schluss des ersten Ausgangstransistors im Ansprechen auf das von dem Differenzverstärker eingegebene erste Signal zu entwickeln und ein zweites Ansteuerungssignal zu erzeugen, um eine Ansteuerungsspannung über dem zweiten Anschluss und einem Steueranschluss des zweiten Ausgangstransistors im Ansprechen auf das von dem Differenzverstärker eingegebene zweite Signal zu entwickeln, um ein Signal an dem Ausgangs­ anschluss als Funktion der Potentialdifferenz zwischen den dem invertierenden Eingang und dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signalen auszugeben, wobei die Steuer­ schaltung eine erste Steuerschaltung, die derart entworfen ist, dass sie im Ansprechen auf das von dem Differenzver­ stärker ausgegebene erste Signal das erste Ansteuerungssi­ gnal steuert, um einen Stromfluss durch den ersten Aus­ gangstransistor zu verringern, wenn ein Potential des dem invertierenden Eingang eingegebenen Signals ansteigt, und eine zweite Steuerschaltung enthält, die derart entworfen ist, dass sie im Ansprechen auf das von dem Differenzver­ stärker ausgegebene zweite Signal das zweite Ansteuerungs­ signal steuert, um einen Stromfluss durch den zweiten Aus­ gangstransistor zu steuern, wenn ein Potential des dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signals ansteigt; und
Phasenkompensationskondensatoren, die zwischen dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und einem Ab­ schnitt der ersten Steuerschaltung, welche zu dem Steueran­ schluss des ersten Ausgangstransistors führt, und zwischen dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers und einem Abschnitt der zweiten Steuerschaltung angeordnet sind, wel­ che zu dem Steueranschluss des zweiten Ausgangstransistors führt.

6. Operationsverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der erste Transistor durch einen PNP-Transi­ stor implementiert ist, welcher einen Emitter, der an der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung ange­ schlossen ist, als ersten Anschluss, einen Kollektor, der an dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers ange­ schlossen ist, als zweiten Anschluss und eine Basis auf­ weist, welche als der Steueranschluss arbeitet, dem das er­ ste Ansteuerungssignal eingegeben wird, und der zweite Aus­ gangstransistor durch einen NPN-Transistor implementiert ist, welcher einen Kollektor, der an den Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers angeschlossen ist, als ersten An­ schluss, einen Emitter, der an der negativen Spannungsseite der Gleichstromversorgung angeschlossen ist, als zweiten Anschluss und eine Basis aufweist, die als Steueranschluss arbeitet, dem das zweite Ansteuerungssignal eingegeben wird.

7. Operationsverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Differenzverstärker eine erste Diffe­ renzverstärkerschaltung, in welcher die ersten und zweiten Eingangstransistoren angeordnet sind, und eine zweite Dif­ ferenzverstärkerschaltung enthält, welche einen ersten und einen zweiten Transistor aufweist, die mit den ersten bzw. zweiten Eingangstransistoren verbunden sind und die ersten und zweiten Signale als Funktionen von Strömen erzeugen, die durch die ersten bzw. zweiten Transistoren fließen.

8. Operationsverstärker nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der invertierende Eingang an den Ausgangsan­ schluss gekoppelt ist, um den Operationsverstärker als Spannungsfolger zu bilden, welcher Energie einer externen Anordnung zuführt, die an dem Ausgangsanschluss angeschlos­ sen ist, als Funktion des dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signals.

9. Operationsverstärker mit:
einem Differenzverstärker, welcher ein Ausgangssignal als Funktion einer Potentialdifferenz zwischen einem inver­ tierenden Eingang eingegebenen Signal und einem nicht in­ vertierenden Eigang eingegebenen Signal erzeugt;
einer Ausgangsschaltung, welche einen ersten Ausgangs­ transistors, der in einer Schaltungsleitung angeordnet ist, die sich von einer positiven Spannungsseite einer Gleich­ stromversorgung zu einem Ausgangsanschluss des Operations­ verstärkers erstreckt, und einen zweiten Ausgangstransistor enthält, der in einer Schaltungsleitung angeordnet ist, die sich von einer negativen Spannungsseite der Gleichstromver­ sorgung zu dem Ausgangsanschluss erstreckt; und
einer Steuerschaltung, welche die Ausgangsschaltung steuert, wobei die Steuerschaltung arbeitet, um ein erstes Ansteuerungssignal und ein zweites Ansteuerungssignal mit unterschiedlichen Pegeln als Funktion des Ausgangssignals von dem Differenzverstärker zu erzeugen, wobei das erste Ansteuerungssignal arbeitet, um den ersten Ausgangstransi­ stor als Funktion des Pegels des ersten Ansteuerungssignals zu aktivieren, um eine Verbindung zwischen dem Ausgangsan­ schluss und der positiven Spannungsseite der Gleichstrom­ versorgung über den ersten Ausgangstransistor zu errichten, wobei das zweite Ansteuerungssignal arbeitet, um den zwei­ ten Ausgangstransistor als Funktion des Pegels des zweiten Ansteuerungssignals zu aktivieren, um eine Verbindung zwi­ schen dem Ausgangsanschluss und der negativen Spannungssei­ te der Gleichstromzufuhr über den zweiten Ausgangstransi­ stor zu errichten, wodurch ein Signal an dem Ausgangsan­ schluss als Funktion der Potentialdifferenz zwischen dem invertierenden Eingang und dem nicht invertierenden Eingang eingegebenen Signalen ausgegeben wird.

10. Operationsverstärker nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, dass dann, wenn das dem nicht invertierenden Ein­ gang eingegebene Signal einen höheren Pegel im wesentlichen gleich einem Potential der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung aufweist und das dem invertierenden Eingang eingegebene Signal einen niedrigeren Pegel im we­ sentlichen gleich einem Potential der negativen Spannungs­ seite der Gleichstromversorgung aufweist, das erste An­ steuerungssignal den ersten Ausgangstransistor aktiviert, um die Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss und der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung zu er­ richten, und das zweite Ansteuerungssignal den zweiten Aus­ gangstransistor deaktiviert, um die Verbindung zwischen dem Ausgangsanschluss und der negativen Spannungsseite der Gleichstromversorgung zu blockieren, wenn das dem nicht in­ vertierenden Eingang eingegebene Signal den niedrigen Pegel aufweist und das dem invertierenden Eingang eingegebene Si­ gnal den höheren Pegel aufweist; das erste Ansteuerungssi­ gnal den ersten Ausgangstransistor deaktiviert, um die Ver­ bindung zwischen dem Ausgangsanschluss und der positiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung zu blockieren, und das zweite Ansteuerungssignal den zweiten Ausgangstransi­ stor aktiviert, um die Verbindung zwischen dem Ausgangsan­ schluss und der negativen Spannungsseite der Gleichstrom­ versorgung zu errichten.

11. Operationsverstärker nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der erste Ausgangstransistor durch einen Bi­ polartransistor implementiert ist, welcher an einem Kollek­ tor mit dem Ausgangsanschluss, an einem Emitter mit der po­ sitiven Spannungsseite der Gleichstromversorgung und an ei­ ner Basis mit der Steuerschaltung verbunden ist, und der zweite Ausgangstransistor durch einen Bipolartransistor im­ plementiert ist, welcher an einem Kollektor mit dem Aus­ gangsanschluss, an einem Emitter mit der negativen Span­ nungsseite der Gleichstromversorgung und an einer Basis mit der Steuerschaltung verbunden ist.

12. Operationsverstärker nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der erste Ausgangstransistor durch einen MOSFET implementiert ist, welcher an einem Drain mit Aus­ gangsanschluss, an einem Source mit der positiven Span­ nungsseite der Gleichstromversorgung und an einem Gate mit der Steuerschaltung verbunden ist, und der zweite Ausgangs­ transistor durch einen MOSFET implementiert ist, welcher an einem Drain mit dem Ausgangsanschluss, an einem Source mit der negativen Spannungsseite der Gleichstromversorgung und an einem Gate mit der Steuerschaltung verbunden ist.