DE102005003889B4 - Method for compensation of disturbance variables, in particular for temperature compensation, and system with disturbance compensation - Google Patents

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Abstract

System (1, 100, 200) mit Störgrößen-Kompensation, welches aufweist: eine Vorrichtung (3, 103, 203) zur Kompensation von das System (1, 100, 200) beeinflussenden Störgrößen, insbesondere zur Temperaturkompensation; und eine weitere Vorrichtung (5, 105) zur Kompensation von durch die Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (3, 103) zusätzlich das System (1, 100, 200) beeinflussenden Störgrößen, wobei die weitere Vorrichtung (5, 105) einen Transistor (140) aufweist, sowie einen Operationsverstärker (142), bei dem ein erster Eingang an einen Steuereingang des Transistors (140) angeschlossen ist, ein Ausgang an den Steuereingang des Transistors (140) rückgekoppelt ist, und ein zweiter Eingang an einen Kollektor des Transistors (140) angeschlossen ist.System (1, 100, 200) with disturbance compensation, comprising: a device (3, 103, 203) for compensation of the system (1, 100, 200) influencing disturbances, in particular for temperature compensation; and a further device (5, 105) for compensating disturbances which additionally influence the system (1, 100, 200) by the disturbance compensation device (3, 103), wherein the further device (5, 105) comprises a transistor (140 ), and an operational amplifier (142) in which a first input to a control input of the transistor (140) is connected, an output to the control input of the transistor (140) is fed back, and a second input to a collector of the transistor (140 ) connected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation von Störgrößen, bzw. zur Temperaturkompensation, insbesondere bei nichtlinearen Systemen, und ein System mit Störgrößen-Kompensation.The invention relates to a method for compensation of disturbance variables, or for temperature compensation, in particular in non-linear systems, and a system with disturbance compensation.

In Halbleiter-Bauelementen, insbesondere z. B. bei entsprechenden, integrierten (analogen bzw. digitalen) Rechenschaltkreisen, sowie sonstigen elektrischen Schaltungen, bzw. – allgemeiner – signalverarbeitenden Systemen, insbesondere entsprechenden linearen oder nichtlinearen Systemen, z. B. Filterschaltungen, Digital-Analog-Umsetzern, Verstärkern, Reglern, usw., usw. muss häufig das Problem gelöst werden, entsprechende Störeinflüsse zu kompensieren, z. B. auf Temperaturschwankungen beruhende Störeinflüsse, und/oder andere, modellhaft schwer zu beschreibende externe und/oder interne Störeinflüsse (z. B. nichtlineare temperaturabhängige Prozesseinflüsse, etc., etc.).In semiconductor devices, in particular z. As in corresponding, integrated (analog or digital) arithmetic circuits, and other electrical circuits, or - more generally - signal processing systems, in particular corresponding linear or non-linear systems, for. As filter circuits, digital-to-analog converters, amplifiers, controllers, etc., etc., the problem must often be solved to compensate for such interference, z. B. based on temperature fluctuations disturbing influences, and / or other, hard to describe external and / or internal disturbing influences (eg., Nonlinear temperature-dependent process influences, etc., etc.).

Beispielsweise sind Bandabstandsreferenzschaltungen bekannt, bei welchen versucht wird, die Temperaturabhängigkeit einer Bipolardiodenspannung durch eine proportional zur Absoluttemperatur verlaufende Spannung zu kompensieren (lineares System mit Kompensation erster Ordnung). Mit Hilfe derartiger, herkömmlicher Systeme können Störeinflüsse, z. B. entsprechende temperaturabhängige Störeinflüsse i. A. nur teilweise beseitigt werden – es verbleibt ein nicht-wegkompensierter „Rest”.For example, bandgap reference circuits are known in which it is attempted to compensate for the temperature dependence of a bipolar diode voltage by a voltage proportional to the absolute temperature (first order compensation linear system). With the help of such conventional systems, interference, z. B. corresponding temperature-dependent interference i. A. are only partially eliminated - it remains a non-compensated "remainder".

Die Lösung des o. g. Problems wird weiter erschwert, wenn entsprechende nichtlineare Signal-Übertragungsstrecken vorliegen, und die Störeinflüsse an beliebiger Stelle des Signalpfads eingreifen.The solution of o. G. Problems are further complicated when corresponding non-linear signal transmission paths are present, and the interference influences at any point of the signal path.

Bei linearen/nichtlinearen Systemen liegen – als Eingangsgrößen – ein oder mehrere Eingangssignale vor, die durch das System z. B. (analog) linear oder nichtlinear weiterverarbeitet werden. Als Ausgangsgrößen – bzw. als Ergebnis der Signal-Verarbeitung – werden vom System entsprechend ein oder mehrere Ausgangssignale bereitgestellt. Dabei ist es – insbesondere, um der modellhaften Beschreibung eines idealen linearen/nichtlinearen Systems möglichst nahe zu kommen – wünschenswert, wenn das/die Ausgangssignale möglichst unbeeinflusst von der Systemtemperatur und/oder anderen Störgrößen am Ausgang des linearen/nichtlinearen System erscheinen.In linear / non-linear systems are - as input variables - one or more input signals present, the z. B. (analog) be further processed linear or non-linear. As outputs - or as a result of the signal processing - one or more output signals are provided by the system. In particular, in order to come as close as possible to the model description of an ideal linear / nonlinear system, it is desirable for the output signal (s) to appear as unaffected as possible by the system temperature and / or other disturbances at the output of the linear / nonlinear system.

In der Druckschrift DE 69519438 T2 ist eine Schaltung zur Ausgangskompensation einer Bandgap-Referenzschaltung bei Änderungen des Funktionsverhaltens infolge von Prozess- und Temperaturschwankungen gezeigt. Dabei soll eine i. w. konstante Ausgangs-Referenzspannung erzeugt werden, die an einem Ausgang der Schaltung abgegriffen werden kann.In the publication DE 69519438 T2 a circuit for output compensation of a bandgap reference circuit is shown with changes in the functional behavior as a result of process and temperature fluctuations. In this case, an iw constant output reference voltage is to be generated, which can be tapped at an output of the circuit.

In der Druckschrift NL 9000352 A ist eine Schaltung gezeigt, mit der ein Ausgangs-Strom einer Verstärkerschaltung beeinflusst werden soll. Dabei wird ein Operationsverstärker verwendet, dessen Eingänge an Steuereingänge von Transistoren angeschlossen sind.In the publication NL 9000352 A a circuit is shown with which an output current of an amplifier circuit is to be influenced. In this case, an operational amplifier is used whose inputs are connected to control inputs of transistors.

In der DE 19804747 A1 ist eine Bandabstandsbezugsschaltung gezeigt, die eine auswählbare Bandabstandsbezugsspannung bereitstellt, die temperaturunempfindlich ist.In the DE 19804747 A1 there is shown a bandgap reference circuit that provides a selectable bandgap reference voltage that is insensitive to temperature.

In der Druckschrift JP 63236112 A ist ein Operationsverstärker gezeigt, bei dem ein Eingang an zwei Steuereingänge von zwei Transistoren angeschlossen ist, und ein Ausgang an eine Einrichtung, die über Widerstände mit den Kollektoren der Transistoren verbunden ist.In the publication JP 63236112 A For example, an operational amplifier is shown in which an input is connected to two control inputs of two transistors, and an output to a device which is connected via resistors to the collectors of the transistors.

In der DE 3241364 C2 ist eine temperaturkompensierte Stromquelle gezeigt.In the DE 3241364 C2 a temperature compensated power source is shown.

In der US 6603110 B2 ist eine temperaturkompensierte Schaltung gezeigt, die einen Operationsverstärker aufweist.In the US 6603110 B2 a temperature compensated circuit is shown having an operational amplifier.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein neuartiges Verfahren zur Kompensation von Störgrößen, bzw. zur Temperaturkompensation zur Verfügung zu stellen, und ein neuartiges System mit Störgrößen-Kompensation.The invention has for its object to provide a novel method for the compensation of disturbance variables, or for temperature compensation, and a novel system with disturbance compensation.

Sie erreicht dieses Ziel durch den Gegenstand der Ansprüche 1 und 11.It achieves this goal by the subject matter of claims 1 and 11.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:In the following the invention will be explained in more detail with reference to several embodiments and the accompanying drawings. In the drawing shows:

1 eine schematische, beispielhafte Darstellung eines Prinzipschaltbilds einer Vorrichtung zur Kompensation von Störgrößen bzw. zur Temperaturkompensation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic, exemplary representation of a block diagram of a device for compensation of disturbances or for temperature compensation according to an embodiment of the present invention;

2 eine schematische, beispielhafte Detail-Darstellung einer das in 1 veranschaulichte Kompensations-Prinzip verwirklichenden Schaltungsanordnung; und 2 a schematic, exemplary detail representation of the in 1 illustrated compensation principle realizing circuitry; and

3 eine schematische, beispielhafte Detail-Darstellung einer weiteren das in 1 veranschaulichte Kompensations-Prinzip verwirklichenden Schaltungsanordnung. 3 a schematic, exemplary detailed representation of another in the 1 illustrated compensation principle realizing circuitry.

In 1 ist – schematisch, und beispielhaft – ein Prinzipschaltbild einer Vorrichtung 1 zur Kompensation von Störgrößen bzw. zur Temperaturkompensation gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt (bzw. – genauer – der signalverarbeitende Pfad einer derartigen Vorrichtung 1). In 1 is - schematically, and by way of example - a schematic diagram of a device 1 for compensation of disturbance variables or for temperature compensation according to an exemplary embodiment of the present invention (or, more precisely, the signal-processing path of such a device 1 ).

Wie aus 1 hervorgeht, wird in die Vorrichtung 1 – über eine Signal-Leitung 7 – ein (Eingangs-)Signal Sin eingegeben, und von der Vorrichtung 1 entsprechenden Signalverarbeitungsprozessen unterzogen.How out 1 shows, is in the device 1 - via a signal line 7 An input signal S in , and from the device 1 subjected to appropriate signal processing processes.

Als Ergebnis der Signalverarbeitungsprozesse kann von der Vorrichtung 1 an einer Signal-Leitung 14 ein entsprechend verarbeitetes (Ausgangs-)Signal Sout ausgegeben werden.As a result of the signal processing processes may by the device 1 on a signal line 14 a correspondingly processed (output) signal S out is output.

Bei alternativen, hier nicht dargestellten Varianten können statt einem Einzel-Eingangs-Signal Sin auch mehrere (z. B. zwei, drei oder mehr) Eingangs-Signale Sin verwendet werden, die über mehrere (z. B. zwei, drei oder mehr) der Signal-Leitung 7 entsprechende Signal-Leitungen in die Vorrichtung 1 eingegeben werden.In alternative variants, not shown here, instead of a single input signal S in , several (for example two, three or more) input signals S in which are used over several (eg two, three or three input signals S in) can also be used more) of the signal line 7 corresponding signal lines in the device 1 be entered.

Alternativ oder zusätzlich können von der Vorrichtung 1 statt einem Einzel-Ausgangs-Signal Sout auch mehrere (z. B. zwei, drei oder mehr) – sich aus der Signalverarbeitung des einen oder der mehreren Eingangs-Signale Sin ergebende – Ausgangs-Signale Sout ausgegeben werden (z. B. an zwei, drei oder mehr der Signal-Leitung 14 entsprechenden Signal-Leitungen).Alternatively or additionally, from the device 1 instead of a single output signal S out several (e.g., two, three or more.) - from the signal processing of the one or more input signals S in resulting - S are output out output signals (e.g. B. on two, three or more of the signal line 14 corresponding signal lines).

Wie aus 1 hervorgeht, wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel über eine Signal-Leitung 6 ein zusätzliches – zur Kompensation von Störgrößen bzw. zur Temperaturkompensation verwendetes – Referenz-Signal Sref in die Vorrichtung 1 eingegeben.How out 1 is apparent in the present embodiment via a signal line 6 an additional - used to compensate for disturbances or for temperature compensation - reference signal S ref in the device 1 entered.

Als Referenz-Signal Sref wird ein als temperaturunabhängig anzusehendes Signal verwendet, z. B. ein von einer Schaltung mit Bandabstandsreferenz erzeugtes Signal.As a reference signal S ref is used as a temperature-independent signal, for. B. a generated by a circuit with band gap reference signal.

Das Referenz-Signal Sref dient dazu, in vernünftiger Art und Weise – insbesondere dimensionslos – eine weiter unten genauer erläuterte – unter Umständen nichtlineare – Übertragungscharakteristik darstellen zu können.The reference signal S ref serves to be able to represent in a reasonable manner-in particular dimensionless-a transmission characteristic which is explained in more detail below-possibly nonlinear.

Gemäß Figur wird das über die o. g. Signal-Leitung 6 der Vorrichtung 1 zugeführte Referenz-Signal Sref in einen Referenz-Signal-Erzeugungs-Block 4 eingegeben.According to figure that is the above-mentioned signal line 6 the device 1 supplied reference signal S ref in a reference signal generation block 4 entered.

Mit Hilfe des Referenz-Signal-Erzeugungs-Blocks 4 werden aus dem eingegebenen (Einzel-)Referenz-Signal Sref mehrere – hier: zwei – verschiedene interne Referenz-Signale Sref_a, Sref_b erzeugt.With the help of the reference signal generation block 4 from the input (single) reference signal S ref several - here: two - different internal reference signals S ref_a , S ref_b generated.

Die internen Referenz-Signale Sref_a, Sref_b können eine gewisse Temperaturabhängigkeit aufweisen; dies ist für die Funktionsweise der Vorrichtung 1 unerheblich, solange diese Temperaturabhängigkeit für beide internen Referenz-Signale Sref_a, Sref_b jeweils gleich geartet bzw. – relativ betrachtet – identisch ist.The internal reference signals S ref_a , S ref_b may have a certain temperature dependence; This is for the functioning of the device 1 irrelevant, as long as this temperature dependence for both internal reference signals S ref_a , S ref_b each have the same type or - relatively considered - is identical.

Als interne Referenz-Signale Sref_a, Sref_b können von dem Referenz-Signal-Erzeugungs-Block 4 z. B. zwei Ströme zur Verfügung gestellt werden, die jeweils unterschiedliche Größenordnungen aufweisen, jedoch relativ gesehen denselben Verlauf über der Temperatur aufweisen (und von zwei korrespondierenden, im Referenz-Signal-Erzeugungs-Block 4 vorgesehenen Referenz-Signal-Erzeugungs-Einrichtungen 15, 16 erzeugt werden).As internal reference signals S ref_a , S ref_b may be derived from the reference signal generation block 4 z. B. two streams are provided, each having different orders of magnitude, but relatively seen the same course over the temperature (and of two corresponding, in the reference signal generating block 4 provided reference signal generating means 15 . 16 be generated).

Wie aus 1 weiter hervorgeht, wird das interne Referenz-Signal Sref_a vom Referenz-Signal-Erzeugungs-Block 4 aus über eine Signal-Leitung 8 einem Nichtlinear-Funktions-Block 2 zugeführt, dem zusätzlich – über die o. g. Signal-Leitung 7 – das o. g. Eingangs-Signal Sin zugeführt wird.How out 1 Further, the internal reference signal S ref_a from the reference signal generation block 4 off via a signal line 8th a nonlinear function block 2 additionally, via the above-mentioned signal line 7 - The above-mentioned input signal S in is supplied.

Im Nichtlinear-Funktions-Block 2 werden die Signale Sin, Sref_a einem – allgemein ausgedruckt – durch die nichtlineare Funktion f(T, Sin, Sref_a) = f1(T)f2(Sin, Sref_a) beschreibbaren Signalverarbeitungsprozess unterzogen; als Ergebnis des Signalverarbeitungsprozesses wird an der Signal-Leitung 13 ein Zwischen-Ausgangs-Signal Sout' ausgegeben.In the non-linear function block 2 the signals S in , S ref_a are subjected to a signal processing process described in general terms by the nonlinear function f (T, S in , S ref_a ) = f 1 (T) f 2 (S in , S ref_a ); as a result of the signal processing process is on the signal line 13 an intermediate output signal S out 'is output.

In der o. g. Funktion f1(T)f2(Sin, Sref_a) kennzeichnet der Funktions-Faktor f1(T) die – bei der Bildung der nichtlinearen Funktion – (zwangsweise) gegebene Temperaturabhängigkeit der internen Signale.In the above-mentioned function f 1 (T) f 2 (S in , S ref_a ), the function factor f 1 (T) characterizes the (forcibly) given temperature dependency of the internal signals during the formation of the nonlinear function.

Beispielsweise ist eine über bipolare Dioden erzeugte nichtlineare Logarithmierung über die Temperaturspannung kT/q temperaturabhängig (wobei k die Boltzmannkonstante ist, T die absolute Temperatur, und q die Elementarladung).For example, nonlinear logarithmization generated via bipolar diodes across the temperature voltage kT / q is temperature dependent (where k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and q is the elementary charge).

Der o. g., die Temperaturabhängigkeit – allgemein – kennzeichnende Funktions-Faktor f1(T) wird im Allgemeinen durch eine mathematisch nur relativ schwer modellierbare Funktion definiert.The above-mentioned, the temperature dependence - generally - characteristic function factor f 1 (T) is generally defined by a mathematically relatively difficult to model function.

Je größer der jeweils betrachtete Temperaturbereich ist, desto höher kann die Komplexität der dem Funktions-Faktor f1(T) zugrundeliegenden Funktion sein.The larger the respective temperature range considered, the higher the complexity of the function underlying the function factor f 1 (T) can be.

Beim o. g. – als Beispiel genannten – Fall einer mit Hilfe der Verwendung von bipolaren Dioden erreichten Logarithmierung gilt (bei relativ geringen Temperaturen, bzw. relativ geringen Betriebsströmen): f1(T) = kT/q In the above-mentioned case of a logarithmization achieved with the aid of the use of bipolar diodes, the following applies (at relatively low temperatures or relatively low operating currents): f 1 (T) = kT / q

Mit anderen Worten wird in diesem Fall also der die Temperaturabhängigkeit kennzeichnende Funktions-Faktor f1(T) der o. g., den im Nichtlinear-Funktions-Block 2 durchgeführten Signalverarbeitungsprozess beschreibenden nichtlinearen Funktion f(T, Sin, Sref_a) durch die o. g. Temperaturspannung kT/q gebildet.In other words, the temperature dependency characteristic function factor f 1 (T) of the above, in this case, the in the non-linear function block 2 carried out signal processing process descriptive nonlinear function f (T, S in , S ref_a ) formed by the above-mentioned temperature voltage kT / q.

Bei höheren Betriebsströmen sind zusätzlich die Bahnwiderstände zu berücksichtigen, so dass sich f1(T) in diesem Fall weiter verkomplizieren kann.In the case of higher operating currents, the track resistances must also be taken into account, so that f 1 (T) can be further complicated in this case.

Zur Kompensation der – durch den Funktions-Faktor f1(T) beschriebenen – Temperaturabhängigkeit des vom Nichtlinear-Funktions-Block 2 bereitgestellten Zwischen-Ausgangs-Signals Sout' wird dieses – wie in 1 gezeigt ist – über die o. g. Signal-Leitung 13 einem Kompensations-Block 3 zugeführt.To compensate for the temperature dependence of the nonlinear function block described by the function factor f 1 (T) 2 provided intermediate output signal S out 'this - as in 1 is shown - via the above signal line 13 a compensation block 3 fed.

Um – alleine mit Hilfe des Kompensationsblocks 3 – eine ideale Temperaturkompensation zu erreichen, müsste im Kompensationsblock 3 ein Signalverarbeitungsprozess durchgeführt werden, der mit einer zur die o. g. Temperaturabhängigkeit beschreibenden Funktion f1(T) umgekehrten Funktion definiert ist.Um - alone with the help of the compensation block 3 - To achieve an ideal temperature compensation, would have in the compensation block 3 a signal processing process is performed, which is defined with a reverse function to the above-described temperature dependence function f 1 (T).

Wie weiter unten anhand der im folgenden unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschriebenen Schaltungsanordnungen verdeutlicht wird, führt der Versuch einer Kompensation der o. g., die Temperaturabhängigkeit beschreibenden Funktion f1(T) mit Hilfe einer hierzu umgekehrten Funktion 1/f1(T) i. A. zum Auftreten von weiteren, unerwünschten, durch eine nichtlineare Funktion k(T, Θ(T)) beschreibbaren Einfluss-Faktoren.As further explained below with reference to FIGS 2 and 3 described circuit arrangement, the attempt of a compensation of the above, the temperature dependence descriptive function f 1 (T) by means of a reverse function 1 / f 1 (T) i. A. the occurrence of further, undesirable, by a non-linear function k (T, Θ (T)) describable influencing factors.

Diese Einfluss-Faktoren sind temperaturabhängig, und aufgrund der Tatsache, dass die o. g. Umkehr-Funktion 1/f1(T) nicht unmittelbar exakt aus der o. g. Funktion f1(T) abgeleitet werden kann, auch von weiteren – ihrerseits temperaturabhängigen –, durch eine Funktion Θ(T) beschreibbaren Störeinflüssen abhängig.These influencing factors are temperature-dependent, and due to the fact that the above-mentioned inverse function 1 / f 1 (T) can not be directly derived directly from the above-mentioned function f 1 (T), also by other - in turn temperature-dependent - by a function Θ (T) describable disturbing influences.

Die Störeinflüsse bzw. Störparameter Θ sind in der Regel systemimmanent, und hängen mit der Realisierung des Systems zusammen.The disturbing influences or interference parameters Θ are generally inherent in the system and are connected with the realization of the system.

Störeinfluss bzw. Störparameter kann z. B. die Bipolarstromverstärkung sein, welche temperaturabhängig, prozessabhängig, (relativ stark) nichtlinear, und schwer analytisch darstellbar ist.Disturbing or disturbing parameters can z. B. be the Bipolarstromverstärkung, which is temperature-dependent, process-dependent, (relatively strong) non-linear, and difficult to represent analytically.

Wie aus 1 hervorgeht, ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Kompensation der durch die o. g. nichtlineare Funktion k(T, Θ(T)) beschreibbaren Einfluss-Faktoren ein weiterer Signalverarbeitungs-Block 5 vorgesehen.How out 1 As can be seen, in the present exemplary embodiment, another signal processing block can be used to compensate for the influencing factors that can be described by the above-mentioned nonlinear function k (T, Θ (T)) 5 intended.

Dem weiteren Signalverarbeitungs-Block 5 wird – über eine Signal-Leitung 9 – das o. g., vom Referenz-Signal-Erzeugungs-Block 4 (bzw. genauer: von der Referenz-Signal-Erzeugungs-Einrichtung 15) erzeugte (weitere) interne Referenz-Signal Sref_b zugeführt.The further signal processing block 5 is - via a signal line 9 - the above, from the reference signal generation block 4 (More precisely, from the reference signal generating means 15 ) generated (further) internal reference signal S ref_b .

Im Signalverarbeitungs-Block 5 wird ein durch eine zur o. g. Störeinfluss-Funktion k(T, Θ(T)) umgekehrte Funktion 1/k(T, Θ(T)) beschreibbarer Signalverarbeitungsprozess durchgeführt.In the signal processing block 5 a signal processing process which can be described by a function 1 / k (T, Θ (T)) which reverses the above-mentioned interference function k (T, Θ (T)) is carried out.

In dieser zur Störeinfluss-Funktion k(T, Θ(T)) umgekehrten Funktion 1/k(T, Θ(T)) ist vorteilhaft der o. g., in der den im Nichtlinear-Funktions-Block 2 durchgeführten Signalverarbeitungsprozess beschreibenden Funktion auftretende Funktions-Faktor f1(T) nicht enthalten.In this to the interference function k (T, Θ (T)) reverse function 1 / k (T, Θ (T)) is advantageous the above, in the non-linear functional block 2 carried out signal processing process descriptive function function factor f 1 (T) not included.

Der/die zum Funktions-Faktor f1(T) führende(n) physikalische(n) Effekt(e) ist/sind also von den o. g., durch die nichtlineare Funktion k(T, Θ(T)) beschreibbaren Stör-Einfluss-Faktoren entkoppelt.The physical effect (s) leading to the function factor f 1 (T) is / are therefore dependent on the above-mentioned disturbance influencing factors which can be described by the nonlinear function k (T, Θ (T)). Factors decoupled.

Als Beispiel hierfür kann z. B. die Temperaturspannung einer Bipolardiode und die Stromverstärkung eines Bipolartransistors angegeben werden, die grundsätzlich unterschiedlichen physikalischen Gesetzmäßigkeiten unterliegen.As an example, z. B. the temperature voltage of a bipolar diode and the current gain of a bipolar transistor are given, which are fundamentally subject to different physical laws.

Das – als Ergebnis des im Signalverarbeitungs-Block 5 durchgeführten, durch die Funktion 1/k(T, Θ(T)) beschreibbaren Signalverarbeitungsprozesses erzeugte, an einer Signal-Leitung 11 bereitgestellte – Signal S' wird – zusammen mit dem vom Nichtlinear-Funktions-Block 2 an der Signal-Leitung 13 bereitgestellten Zwischen-Ausgangs-Signal Sout' – dem Kompensations-Block 3 zugeführt.That - as a result of the signal processing block 5 performed, by the function 1 / k (T, Θ (T)) described signal processing process generated on a signal line 11 provided - signal S 'is - together with that of the non-linear function block 2 on the signal line 13 provided intermediate output signal S out '- the compensation block 3 fed.

Mit dem im Kompensations-Block 3 durchgeführten, durch die Funktion k(T, Θ(T))/f1(T) beschreibbaren Signalverarbeitungsprozess kann nun – wie anhand der weiter unten unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschriebenen Schaltungsanordnungen genauer beschrieben wird – für den im Nichtlinear-Funktions-Block 2 durchgeführten, nichtlinearen Signalverarbeitungsprozess eine exakte Temperaturkompensation durchgeführt werden.With the in the compensation block 3 performed, by the function k (T, Θ (T)) / f 1 (T) described signal processing process can now - as described below with reference to the 2 and 3 described circuitry is described in more detail - for the non-linear function block 2 performed, non-linear signal processing process an accurate temperature compensation can be performed.

Wesentlich ist die Verwendung einer – möglichst einfachen –, im Vergleich zur (unbekannten), die Temperaturabhängigkeit des im Nichtlinear-Funktions-Block 2 durchgeführten Signalverarbeitungsprozess kennzeichnenden Funktion f1(T) anderen temperaturabhängigen Gesetzmäßigkeiten folgenden Funktion k(T, Θ(T)), welche – gemeinsam mit der o. g. Umkehr-Funktion 1/f1(T) – die den vom Kompensations-Block 3 durchgeführten Signalverarbeitungsprozess kennzeichnende Funktion k(T, Θ(T))/f1(T) bildet zur Kompensation von Störgrößen in der o. g. – den eigentlichen, erwünschten Signalverarbeitungsprozess kennzeichnenden – Funktion f2(Sin, Sref_a).Essential is the use of a - as simple as possible - compared to the (unknown), the temperature dependence of the nonlinear functional block 2 performed signal processing process characteristic function f 1 (T) other temperature-dependent laws following function k (T, Θ (T)), which - together with the above-mentioned inverse function 1 / f 1 (T) - that of the compensation block 3 signal processing process characterizing function k (T, Θ (T)) / f 1 (T) forms to compensate for disturbances in the above - the actual, desired signal processing process characterizing - function f 2 (S in , S ref_a ).

In 2 ist eine schematische, beispielhafte Detail-Darstellung einer Schaltungsanordnung 100 gezeigt, in der das oben anhand von 1 beschriebene Kompensations-Grund-Prinzip verwirklicht wird.In 2 is a schematic, exemplary detail representation of a circuit arrangement 100 shown in the above based on 1 described compensation-reason principle is realized.

Die Schaltungsanordnung 100 dient zur Logarithmierung von Strömen, und weist – zusätzlich zu den eigentlichen, die Strom-Logarithmierungs-Funktion erfüllenden (d. h. einen nichtlinearen Signalverarbeitungsprozess durchführenden, bzw. die Funktion des in 1 gezeigten Nichtlinear-Funktions-Block 2 erfüllenden) Schaltungsteilen – u. a. einen die Funktion des in 1 gezeigten Kompensations-Block 3 erfüllenden Schaltungsteil 103 auf, und einen die Funktion des in 1 gezeigten Signalverarbeitungs-Block 5 erfüllenden Schaltungsteil 105.The circuit arrangement 100 is used for logarithmizing currents, and has - in addition to the actual, the current-logarithmic function performing (ie performing a non-linear signal processing process, or the function of in 1 shown nonlinear function block 2 fulfilling) circuit parts - including the function of in 1 shown compensation block 3 fulfilling circuit part 103 on, and one the function of in 1 shown signal processing block 5 fulfilling circuit part 105 ,

Wie aus 2 hervorgeht, weist die Schaltungsanordnung 100 mehrere – zur Strom-Logarithmierung dienende – Transistoren TR1, TR2, TD1, TD2 auf (hier: die Transistoren 121, 122, 123, 124).How out 2 shows, the circuit arrangement 100 a plurality of transistors TR1, TR2, TD1, TD2 serving for current logarithmization (here: the transistors 121 . 122 . 123 . 124 ).

Der Drain-Source-Pfad der Transistoren 121, 122 ist jeweils zwischen eine – einen Vorspann-Strom I_bias bereitstellende – Stromquellen-Einrichtung 125, 126, und die Versorgungsspannung VDD geschaltet.The drain-source path of the transistors 121 . 122 is each between a - a bias current I_bias providing - power source device 125 . 126 , and the supply voltage VDD switched.

Das Gate des Transistors 121 bzw. 122 ist jeweils mit dem Kollektor-Emitter-Pfad des Transistors 123, 124 verbunden, und mit einer Leitung 107, 108.The gate of the transistor 121 respectively. 122 is in each case connected to the collector-emitter path of the transistor 123 . 124 connected, and with a lead 107 . 108 ,

Die Emitter der Transistoren 123, 124 sind – über eine Leitung 127 bzw. 128 – an eine eine Vorspannung U_bias bereitstellende Spannungsquelle 129 angeschlossen.The emitters of the transistors 123 . 124 are - over a wire 127 respectively. 128 To a voltage source providing a bias voltage U_bias 129 connected.

An der Leitung 107 liegt ein – das Eingangs-Signal der Schaltungsanordnung 100 repräsentierender – Strom Iin an, und an der Leitung 108 ein – als Referenz-Signal fungierender – Strom Iref_a.On the line 107 is present - the input signal of the circuit arrangement 100 representing - current I in on, and on the line 108 a - acting as a reference signal - current I ref_a .

Die Transistoren 123, 124 sind als Dioden geschaltet; die Transistoren 121, 122 dienen dazu, die Kollektor- und Basispotentiale der Transistoren 123, 124 konstant zu halten.The transistors 123 . 124 are connected as diodes; the transistors 121 . 122 serve to the collector and base potentials of the transistors 123 . 124 to keep constant.

Die von der Schaltungsanordnung 100 durchgeführte (insbesondere durch die als Dioden geschaltete Transistoren 123, 124 bewirkte) Strom-Logarithmierung ist (zwangsweise – und nicht erwünscht –) Temperaturabhängig. Die Temperaturabhängigkeit kann durch die Funktion f1(T) = kT/q beschrieben werden, d. h. durch eine die Temperaturspannung der als Dioden geschalteten Transistoren 123, 124 beschreibende Funktion (wobei k die Boltzmannkonstante ist, T die absolute Temperatur, und q die Elementarladung).The of the circuit arrangement 100 performed (in particular by the transistors connected as diodes 123 . 124 effected) Current logarithmation is (forcibly - and not desired -) temperature dependent. The temperature dependence can be described by the function f 1 (T) = kT / q, ie by a temperature voltage of the transistors connected as diodes 123 . 124 descriptive function (where k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and q is the elementary charge).

Zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit dient der die Funktion des in 1 gezeigten Kompensations-Block 3 erfüllende Schaltungsteil 103, der – wie aus 2 hervorgeht – mehrere Transistoren TV1, TV2, TV3, TV4 (hier: mehrere Transistoren 131, 132, 133, 134) aufweist, und mehrere Widerstände 135, 136.To compensate for the temperature dependence of the function of the in 1 shown compensation block 3 fulfilling circuit part 103 who - like out 2 shows - several transistors TV1, TV2, TV3, TV4 (here: several transistors 131 . 132 . 133 . 134 ), and a plurality of resistors 135 . 136 ,

Die – durch den Schaltungsteil 103 (insbesondere die Transistoren 131, 132, 133, 134, und die Widerstände 135, 136) bewirkte – Temperaturabhängigkeits-Kompensation beruht – wiederum – auf der Temperaturspannung; hierdurch wird erreicht, dass die Temperaturfehler relativ klein gehalten werden.The - by the circuit part 103 (in particular the transistors 131 . 132 . 133 . 134 , and the resistances 135 . 136 ) - Temperature dependency compensation is - again - based on the temperature voltage; This ensures that the temperature errors are kept relatively small.

Wie aus 2 hervorgeht, ist die Basis des Transistors 133 bzw. 134 – über den Widerstand 135 bzw. 136 – mit der Basis des Transistors 131 bzw. 132 verbunden, und ist die Basis des Transistors 131 bzw. 132 – jeweils über einen weiteren Widerstand – mit der Basis des Transistors 123 bzw. 124 verbunden.How out 2 indicates is the base of the transistor 133 respectively. 134 - about the resistance 135 respectively. 136 - with the base of the transistor 131 respectively. 132 connected, and is the base of the transistor 131 respectively. 132 - Each with a further resistor - with the base of the transistor 123 respectively. 124 connected.

Des weiteren ist die Basis des Transistors 133 mit der Basis des Transistors 134 verbunden.Furthermore, the base of the transistor 133 with the base of the transistor 134 connected.

Der Kollektor des Transistors 133 ist an den Kollektor des Transistors 131, und an eine Leitung 138 angeschlossen, an der – als (erstes) Ausgangs-Signal der Schaltungsanordnung 100 – ein Strom I1 ausgegeben wird.The collector of the transistor 133 is at the collector of the transistor 131 , and to a line 138 connected to the - as (first) output signal of the circuit arrangement 100 - A current I 1 is output.

Auf entsprechend ähnliche Weise ist der Kollektor des Transistors 134 an den Kollektor des Transistors 132, und an eine Leitung 139 angeschlossen, an der – als (zweites) Ausgangs-Signal der Schaltungsanordnung 100 – ein Strom I2 ausgegeben wird.Similarly, the collector of the transistor is similar 134 to the collector of the transistor 132 , and to a line 139 connected to the - as (second) output signal of the circuit arrangement 100 - A current I 2 is output.

Die Emitter der Transistoren 131, 132, 133, 134 sind mit einer Leitung 137 verbunden, durch die ein Strom IK fließt.The emitters of the transistors 131 . 132 . 133 . 134 are with a lead 137 connected, through which a current I K flows.

Um – alleine mit Hilfe des Schaltungsteils 103 – eine ideale Temperaturkompensation zu erreichen, müsste mit dessen Hilfe ein Signalverarbeitungsprozess durchgeführt werden, der – exakt – mit einer zur die o. g. Temperaturabhängigkeit beschreibenden Funktion f1(T) umgekehrten Funktion 1/f1(T) definiert ist.Um - alone with the help of the circuit part 103 - To achieve an ideal temperature compensation, would have to be carried out with the aid of a signal processing process, which - exactly - with a descriptive of the above-mentioned temperature dependence function f 1 (T) function 1 / f 1 (T) is defined.

Dies ist nur näherungsweise der Fall; die Verwendung des o. g. Kompensations-Schaltungsteils 103 führt zum Auftreten von weiteren, unerwünschten, durch eine nichtlineare Funktion k(T, Θ(T)) beschreibbaren Einfluss-Faktoren. This is only approximately the case; the use of the above-mentioned compensation circuit part 103 leads to the occurrence of further undesirable factors which can be described by a nonlinear function k (T, Θ (T)).

Diese Einfluss-Faktoren sind temperaturabhängig, und aufgrund der Tatsache, dass die o. g. Umkehr-Funktion 1/f1(T) nicht unmittelbar exakt aus der o. g. Funktion f1(T) abgeleitet werden kann, auch von weiteren – ihrerseits temperaturabhängigen –, durch eine Funktion Θ(T) beschreibbaren Störeinflüssen abhängig.These influencing factors are temperature-dependent, and due to the fact that the above-mentioned inverse function 1 / f 1 (T) can not be directly derived directly from the above-mentioned function f 1 (T), also by other - in turn temperature-dependent - by a function Θ (T) describable disturbing influences.

Da die o. g., an den Leitungen 138, 139 anliegenden Ströme I1, I2 temperaturunabhängig die nichtlineare Funktion abbilden sollen, kann eine (zusätzliche, temperaturkompensierende) Regelung des an der Leitung 137 anliegenden (Ausgangs-)Stroms IK nicht über die gleichen Ströme erfolgen, da diese dann wiederum temperaturabhängig wären. Stattdessen wird zur Erzeugung des Ausgangs-Stroms IK der in 2 gezeigte – die Funktion des in 1 gezeigten Signalverarbeitungs-Block 5 erfüllende – Schaltungsteil 105 verwendet (mit dessen Hilfe ein durch eine zur o. g. Funktion k(T, Θ(T)) umgekehrte Funktion 1/k(T, Θ(T)) beschreibbarer Signalverarbeitungsprozess durchgeführt wird).As the above, on the lines 138 . 139 adjacent currents I 1 , I 2 temperature-independent to represent the non-linear function, can (additional, temperature-compensating) control of the line 137 applied (output) current I K does not take place via the same currents, since these would then in turn be temperature-dependent. Instead, to generate the output current I K, the in 2 shown - the function of in 1 shown signal processing block 5 satisfying - circuit part 105 is used (by means of which a signal processing process described by a function 1 / k (T, Θ (T)) reversible to the above-mentioned function k (T, Θ (T)) is carried out).

Hierdurch ist es möglich, die o. g. (durch den Schaltungsteil 103 hervorgerufenen) – zusätzlichen – Einfluss-Faktoren bzw. Prozessabhängigkeiten, beispielsweise die endliche Stromverstärkung der Transistoren 131, 132, 133, 134 exakt zu eliminieren.This makes it possible, the above (by the circuit part 103 caused) - additional - influencing factors or process dependencies, such as the finite current gain of the transistors 131 . 132 . 133 . 134 to eliminate exactly.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel stehen die – durch die o. g. Funktion Θ(T) beschreibbaren – Störeinflüsse in direktem Zusammenhang mit der Stromverstärkung.In the present embodiment are the - by the o. G. Function Θ (T) writable - Interference directly related to the current gain.

Es gilt nämlich: Θ(T) = β(T)/(β(T) + 1) It is true that: Θ (T) = β (T) / (β (T) + 1)

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird – wie aus 2 hervorgeht – im Schaltungsteil 105 ein Referenztransistor 140 (Referenztransistor TCOMP) verwendet, welcher mit einem temperaturstabilen Kollektorstrom versorgt wird, was einen temperaturabhängigen Emitterstrom zur Folge hat.In the present embodiment is - as out 2 emerges - in the circuit part 105 a reference transistor 140 (Reference transistor TCOMP) used, which is supplied with a temperature-stable collector current, which has a temperature-dependent emitter current result.

Der Kollektor des Transistors 140 ist mit einer Leitung 141 verbunden, an der ein – als Referenz-Signal fungierender – Strom Iref_b anliegt.The collector of the transistor 140 is with a lead 141 connected to the one acting as a reference signal current I ref_b is applied.

Des weiteren ist ein Operationsverstärker 142 vorgesehen, dessen Plus-Eingang mit der o. g. Leitung 141, und damit mit dem Kollektor des Transistors 140 verbunden ist, und dessen Minus-Eingang an die Basis des Transistors 140 angeschlossen ist.Furthermore, it is an operational amplifier 142 provided, whose plus input with the above-mentioned line 141 , and thus with the collector of the transistor 140 is connected, and its negative input to the base of the transistor 140 connected.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 142 ist über eine Leitung 143 an die Basis des Transistors 140 rückgekoppelt.The output of the operational amplifier 142 is over a line 143 to the base of the transistor 140 fed back.

Der Emitter des Transistors 140 ist über eine Leitung 144 an den Source-Drain-Pfad eines ersten Transistors 145 einer Stromspiegel-Schaltung 147 angeschlossen.The emitter of the transistor 140 is over a line 144 to the source-drain path of a first transistor 145 a current mirror circuit 147 connected.

Auf entsprechend ähnliche – spiegelbildliche – Weise ist die o. g. (Ausgangs-)Leitung 137 der Schaltungsanordnung 100 an den Source-Drain-Pfad eines zweiten Transistors 146 der Stromspiegel-Schaltung 147 angeschlossen.In a similar similar - mirror image - way is the above (output) line 137 the circuit arrangement 100 to the source-drain path of a second transistor 146 the current mirror circuit 147 connected.

Die Gates der Transistoren 145, 146 sind miteinander verbunden, und beide Transistoren jeweils mit Masse verbunden.The gates of the transistors 145 . 146 are connected together, and both transistors are connected to ground.

Bei der Darstellung oben ist – lediglich beispielhaft – als zu kompensierender Störeinfluß Θ die Stromverstärkung angeführt worden. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, unter Verwendung des oben erläuterten Kompensations-Prinzips auch beliebige andere, nichtlineare temperaturabhängige Störeinflüsse wie z. B. Early-Effekte, etc. zu kompensieren.In the illustration above, the current gain has been cited as an example of the interference to be compensated-merely by way of example. Alternatively or additionally, it is possible, using the above-explained compensation principle, any other non-linear temperature-dependent interference such. B. early effects, etc. to compensate.

In 3 ist eine schematische, beispielhafte Detail-Darstellung einer weiteren – ähnlich wie die in 2 gezeigte Schaltungsanordnung 100 aufgebaute – Schaltungsanordnung 200 gezeigt, in der das oben anhand von 1 beschriebene Kompensations-Grund-Prinzip verwirklicht wird.In 3 is a schematic, exemplary detail representation of another - similar to the in 2 shown circuit arrangement 100 built - circuit arrangement 200 shown in the above based on 1 described compensation-reason principle is realized.

Die Schaltungsanordnung 200 dient – ebenfalls – zur Logarithmierung von Strömen, und weist – zusätzlich zu den eigentlichen, die Strom-Logarithmierungs-Funktion erfüllenden (d. h. einen nichtlinearen Signalverarbeitungsprozess durchführenden, bzw. die Funktion des in 1 gezeigten Nichtlinear-Funktions-Block 2 erfüllenden) Schaltungsteilen u. a. einen die Funktion des in 1 gezeigten Kompensations-Block 3 erfüllenden Schaltungsteil 203 auf, und einen die Funktion des in 1 gezeigten Signalverarbeitungs-Block 5 erfüllenden Schaltungsteil 205.The circuit arrangement 200 serves - also - for the logarithm of currents, and has - in addition to the actual, the current-logarithmic function performing (ie performing a non-linear signal processing process, or the function of in 1 shown nonlinear function block 2 fulfilling) circuit parts ia the function of the in 1 shown compensation block 3 fulfilling circuit part 203 on, and one the function of in 1 shown signal processing block 5 fulfilling circuit part 205 ,

Wie aus 3 hervorgeht, weist die Schaltungsanordnung 200 mehrere – zur Strom-Logarithmierung dienende (und entsprechend ähnlich wie bei der Schaltungsanordnung 100 verschaltete) – Transistoren TR1, TR2, TD1, TD2 auf (hier: die Transistoren 221, 222, 223, 224).How out 3 shows, the circuit arrangement 200 several - serving for current logarithming (and correspondingly similar to the circuit arrangement 100 interconnected) - transistors TR1, TR2, TD1, TD2 (here: the transistors 221 . 222 . 223 . 224 ).

Die von der Schaltungsanordnung 200 durchgeführte (insbesondere durch die als Dioden geschaltete Transistoren 223, 224 bewirkte) Strom-Logarithmierung ist (zwangsweise – und nicht erwünscht –) Temperaturabhängig. Die Temperaturabhängigkeit kann durch die Funktion f1(T) = kT/q beschrieben werden, d. h. durch eine die Temperaturspannung der als Dioden geschalteten Transistoren 223, 224 beschreibende Funktion (wobei k die Boltzmannkonstante ist, T die absolute Temperatur, und q die Elementarladung).The of the circuit arrangement 200 performed (in particular by as diodes switched transistors 223 . 224 effected) Current logarithmation is (forcibly - and not desired -) temperature dependent. The temperature dependence can be described by the function f 1 (T) = kT / q, ie by a temperature voltage of the transistors connected as diodes 223 . 224 descriptive function (where k is the Boltzmann constant, T is the absolute temperature, and q is the elementary charge).

Zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit dient der die Funktion des in 1 gezeigten Kompensations-Block 3 erfüllende Schaltungsteil 203, der – wie aus 3 hervorgeht – mehrere (entsprechend wie in der Schaltungsanordnung 100 verschaltete) Transistoren TV1, TV2, TV3, TV4 (hier: mehrere Transistoren 231, 232, 233, 234) aufweist, und mehrere (entsprechend wie in der Schaltungsanordnung 100 verschaltete) Widerstände 235, 236.To compensate for the temperature dependence of the function of the in 1 shown compensation block 3 fulfilling circuit part 203 who - like out 3 shows - several (as in the circuit arrangement 100 interconnected) transistors TV1, TV2, TV3, TV4 (here: several transistors 231 . 232 . 233 . 234 ), and a plurality (corresponding to the circuit arrangement 100 interconnected) resistors 235 . 236 ,

Wie aus 3 hervorgeht, ist die Basis des Transistors 233 bzw. 234 – über den Widerstand 235 bzw. 236 – mit der Basis des Transistors 231 bzw. 232 verbunden, und ist die Basis des Transistors 231 bzw. 232 – jeweils über einen weiteren Widerstand – mit der Basis des Transistors 223 bzw. 224 verbunden.How out 3 indicates is the base of the transistor 233 respectively. 234 - about the resistance 235 respectively. 236 - with the base of the transistor 231 respectively. 232 connected, and is the base of the transistor 231 respectively. 232 - Each with a further resistor - with the base of the transistor 223 respectively. 224 connected.

Der Kollektor des Transistors 233 ist an den Kollektor des Transistors 231 angeschlossen, und an eine Leitung 238, an der – als (erstes) Ausgangs-Signal der Schaltungsanordnung 200 – ein Strom I1 ausgegeben wird.The collector of the transistor 233 is at the collector of the transistor 231 connected, and to a line 238 , on the - as (first) output signal of the circuit arrangement 200 - A current I 1 is output.

Entsprechend ähnlich ist der Kollektor des Transistors 234 an den Kollektor des Transistors 232 angeschlossen, und an eine Leitung 239, an der – als (zweites) Ausgangs-Signal der Schaltungsanordnung 200 – ein Strom I2 ausgegeben wird.Similarly similar is the collector of the transistor 234 to the collector of the transistor 232 connected, and to a line 239 , at the - as (second) output signal of the circuit arrangement 200 - A current I 2 is output.

Die Emitter der Transistoren 231, 232, 233, 234 sind mit einer Leitung 237 verbunden, an der ein Strom IK anliegt.The emitters of the transistors 231 . 232 . 233 . 234 are with a lead 237 connected, at which a current I K is present.

Wie aus 3 hervorgeht, weist die Schaltungsanordnung 200 – im Vergleich zur Schaltungsanordnung 100 – einen zusätzlichen Transistor 260 (Transistor TOFFS) auf.How out 3 shows, the circuit arrangement 200 - Compared to the circuit arrangement 100 - An additional transistor 260 (Transistor TOFFS).

Die Basis des Transistors 260 ist mit der Basis des Transistors 234, und mit der Basis des Transistors 233 verbunden.The base of the transistor 260 is with the base of the transistor 234 , and with the base of the transistor 233 connected.

Des weiteren ist der Kollektor des Transistors 260 an die o. g. Leitung 238 angeschlossen; der Emitter des Transistors 260 ist mit einer Leitung 261 verbunden.Furthermore, the collector of the transistor 260 to the above mentioned line 238 connected; the emitter of the transistor 260 is with a lead 261 connected.

Der – die Funktion des in 1 gezeigten Signalverarbeitungs-Blocks 5 erfüllende – Schaltungsteil 205 weist einen Referenztransistor 240 (Referenztransistor TCOMP) auf, welcher mit einem temperaturstabilen Kollektorstrom versorgt wird, was einen temperaturabhängigen Emitterstrom zur Folge hat.The - the function of in 1 shown signal processing blocks 5 satisfying - circuit part 205 has a reference transistor 240 (Reference transistor TCOMP), which is supplied with a temperature-stable collector current, which has a temperature-dependent emitter current result.

Der Kollektor des Transistors 240 ist mit einer Leitung 241 verbunden, an der ein – als Referenz-Signal fungierender – Strom Iref_b anliegt.The collector of the transistor 240 is with a lead 241 connected to the one acting as a reference signal current I ref_b is applied.

Des weiteren ist im Schaltungsteil 205 ein Operationsverstärker 242 vorgesehen, dessen Plus-Eingang mit der o. g. Leitung 241, und damit mit dem Kollektor des Transistors 240 verbunden ist, und dessen Minus-Eingang an die Basis des Transistors 240 angeschlossen ist.Furthermore, in the circuit part 205 an operational amplifier 242 provided, whose plus input with the above-mentioned line 241 , and thus with the collector of the transistor 240 is connected, and its negative input to the base of the transistor 240 connected.

Der Ausgang des Operationsverstärkers 242 ist über eine Leitung 243 an die Basis des Transistors 240 rückgekoppelt.The output of the operational amplifier 242 is over a line 243 to the base of the transistor 240 fed back.

Der Emitter des Transistors 240 ist über eine Leitung 244 an den Source-Drain-Pfad eines ersten Transistors 245 einer Stromspiegel-Schaltung 247 angeschlossen.The emitter of the transistor 240 is over a line 244 to the source-drain path of a first transistor 245 a current mirror circuit 247 connected.

Auf entsprechend ähnliche – spiegelbildliche – Weise ist die o. g. – mit den Emittern der Transistoren 231, 232, 233, 234 verbumdene – (Ausgangs-)Leitung 237 der Schaltungsanordnung 200 an den Source-Drain-Pfad eines zweiten Transistors 246 der Stromspiegel-Schaltung 247 angeschlossen, und ist die o. g. – mit dem Emitter des Transistors 260 verbundene – Leitung 261 an den Source-Drain-Pfad eines dritten Transistors 250 der Stromspiegel-Schaltung 247 angeschlossen.In a correspondingly similar - mirror-like - way is the above - with the emitters of the transistors 231 . 232 . 233 . 234 verbumdene - (output) line 237 the circuit arrangement 200 to the source-drain path of a second transistor 246 the current mirror circuit 247 connected, and is the above - with the emitter of the transistor 260 connected - line 261 to the source-drain path of a third transistor 250 the current mirror circuit 247 connected.

Die Gates der Transistoren 245, 246, 250 sind miteinander verbunden, und die Transistoren 245, 246, 250 jeweils mit Masse verbunden.The gates of the transistors 245 . 246 . 250 are interconnected, and the transistors 245 . 246 . 250 each connected to ground.

Mit der in 3 gezeigten Schaltungsanordnung 200 wird gezeigt, wie das oben erläuterte Kompensationsprinzip auf einen zum o. g. Strom I1 additiven, durch den Transistor 260 hervorgerufenen Offset-Strom anzuwenden ist.With the in 3 shown circuit arrangement 200 is shown, as the above explained compensation principle to one of the above-mentioned current I 1 additive, through the transistor 260 applied offset current is applied.

Wie aus 3 hervorgeht, kann die Stromverstärkung des Transistors 260 auf entsprechende Weise in die Kompensation mit einbezogen werden, wie die Stromverstärkung der Transistoren 231, 232, 233, 234.How out 3 As can be seen, the current gain of the transistor 260 be included in the compensation in a corresponding manner, as the current gain of the transistors 231 . 232 . 233 . 234 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtungcontraption
22
Nichtlinear-Funktions-BlockNon-linear function block
33
Kompensations-BlockCompensation block
44
Referenz-Signal-Erzeugungs-BlockReference signal generation block
55
Signalverarbeitungs-BlockSignal processing block
66
Signal-LeitungSignal line
77
Signal-LeitungSignal line
88th
Signal-LeitungSignal line
99
Signal-LeitungSignal line
1010
Signal-LeitungSignal line
1111
Signal-LeitungSignal line
1212
Signal-LeitungSignal line
1313
Signal-LeitungSignal line
1414
Signal-LeitungSignal line
1515
Referenz-Signal-Erzeugungs-EinrichtungReference signal generation means
1616
Referenz-Signal-Erzeugungs-EinrichtungReference signal generation means
100100
Schaltungsanordnungcircuitry
103103
Schaltungsteilcircuit part
105105
Schaltungsteilcircuit part
107107
Leitungmanagement
108108
Leitungmanagement
121121
Transistortransistor
122122
Transistortransistor
123123
Transistortransistor
124124
Transistortransistor
125125
Stromquellen-EinrichtungCurrent source means
126126
Stromquellen-EinrichtungCurrent source means
127127
Leitungmanagement
128128
Leitungmanagement
129129
Spannungsquellevoltage source
131131
Transistortransistor
132132
Transistortransistor
133133
Transistortransistor
134134
Transistortransistor
135135
Widerstandresistance
136136
Widerstandresistance
137137
Leitungmanagement
138138
Leitungmanagement
139139
Leitungmanagement
140140
Referenztransistorreference transistor
141141
Leitungmanagement
142142
Operationsverstärkeroperational amplifiers
143143
Leitungmanagement
144144
Leitungmanagement
145145
Transistortransistor
146146
Transistortransistor
147147
Stromspiegel-SchaltungCurrent mirror circuit
200200
Schaltungsanordnungcircuitry
203203
Schaltungsteilcircuit part
205205
Schaltungsteilcircuit part
221221
Transistortransistor
222222
Transistortransistor
223223
Transistortransistor
224224
Transistortransistor
231231
Transistortransistor
232232
Transistortransistor
233233
Transistortransistor
234234
Transistortransistor
235235
Widerstandresistance
236236
Widerstandresistance
237237
Leitungmanagement
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Leitungmanagement
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Leitungmanagement
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Referenztransistorreference transistor
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Leitungmanagement
242242
Operationsverstärkeroperational amplifiers
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Leitungmanagement
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Leitungmanagement
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Transistortransistor
246246
Transistortransistor
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Stromspiegel-SchaltungCurrent mirror circuit
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Transistortransistor
260260
Transistortransistor
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Leitungmanagement

Claims (13)

System (1, 100, 200) mit Störgrößen-Kompensation, welches aufweist: eine Vorrichtung (3, 103, 203) zur Kompensation von das System (1, 100, 200) beeinflussenden Störgrößen, insbesondere zur Temperaturkompensation; und eine weitere Vorrichtung (5, 105) zur Kompensation von durch die Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (3, 103) zusätzlich das System (1, 100, 200) beeinflussenden Störgrößen, wobei die weitere Vorrichtung (5, 105) einen Transistor (140) aufweist, sowie einen Operationsverstärker (142), bei dem ein erster Eingang an einen Steuereingang des Transistors (140) angeschlossen ist, ein Ausgang an den Steuereingang des Transistors (140) rückgekoppelt ist, und ein zweiter Eingang an einen Kollektor des Transistors (140) angeschlossen ist.System ( 1 . 100 . 200 ) with disturbance compensation, comprising: a device ( 3 . 103 . 203 ) to compensate for the system ( 1 . 100 . 200 ) influencing disturbances, in particular for temperature compensation; and another device ( 5 . 105 ) for compensation by the disturbance compensation device ( 3 . 103 ) additionally the system ( 1 . 100 . 200 ) influencing disturbances, wherein the further device ( 5 . 105 ) a transistor ( 140 ), and an operational amplifier ( 142 ), in which a first input to a control input of the transistor ( 140 ), an output to the control input of the transistor ( 140 ) is fed back, and a second input to a collector of the transistor ( 140 ) connected. System (1, 100, 200) nach Anspruch 1, wobei das System (1, 100, 200) ein nichtlineares System ist.System ( 1 . 100 . 200 ) according to claim 1, wherein the system ( 1 . 100 . 200 ) is a nonlinear system. System (1, 100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem bei der Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (3, 103, 203) die Kompensation von Störgrößen auf einem oder mehreren physikalischen Effekten beruht, und bei welchem bei der weiteren Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (5, 105) die Kompensation von Störgrößen auf einem oder mehreren weiteren physikalischen Effekten beruht, der bzw. die von dem oder den physikalischen Effekten, auf dem bzw. denen bei der Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (3, 103) die Kompensation von Störgrößen beruht unterschiedlich sind.System ( 1 . 100 . 200 ) according to one of the preceding claims, wherein in the disturbance compensation device ( 3 . 103 . 203 ) the compensation of disturbances is based on one or more physical effects, and in which in the further disturbance compensation device ( 5 . 105 ) the compensation of disturbances is based on one or more further physical effects, which of the physical effect (s) on which the disturbance compensation device (s) ( 3 . 103 ) the compensation of disturbance variables are different. System (1, 100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches einen nichtlinearen Funktions-Block (2) aufweist, in den ein oder mehrere Eingangs-Signale (Sin) eingegeben werden, das oder die durch den nichtlinearen Funktions-Block (2) einem nichtlinearen Signalverarbeitungsprozess unterzogen wird oder werden.System ( 1 . 100 . 200 ) according to one of the preceding claims, which comprises a non-linear function block ( 2 ) into which one or more input signals (S in ) are input, which are inputted through the non-linear function block (S). 2 ) is or will undergo a nonlinear signal processing process. System (1, 100, 200) nach Anspruch 4, bei welchem der vom nichtlinearen Funktions-Block (2) durchgeführte nichtlineare Signalverarbeitungsprozess ein Strom-Logarithmier-Prozess ist. System ( 1 . 100 . 200 ) according to claim 4, in which the nonlinear functional block ( 2 ) performed nonlinear signal processing process is a current-logarithmier process. System (1, 100, 200) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei welchem in den nichtlinearen Funktions-Block (2) zusätzlich ein oder mehrere Referenz-Signale (Sref_a) eingegebenen werden.System ( 1 . 100 . 200 ) according to one of claims 4 or 5, in which in the non-linear functional block ( 2 ) additionally one or more reference signals (S ref_a ) are input. System (1, 100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem in die weitere Vorrichtung (5, 105) zur Kompensation von durch die Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (3, 103, 203) zusätzlich das System (1, 100, 200) beeinflussenden Störgrößen ein oder mehrere Referenz-Signale (Sref_b) eingegebenen werden.System ( 1 . 100 . 200 ) according to one of the preceding claims, in which in the further device ( 5 . 105 ) for compensation by the disturbance compensation device ( 3 . 103 . 203 ) additionally the system ( 1 . 100 . 200 ) influencing disturbances one or more reference signals (S ref_b ) are entered. System (1, 100, 200) nach Anspruch 7, bei welchem das oder die in die weitere Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (5, 105) eingegebenen Referenz-Signale (Sref_b), und das oder die in den nichtlinearen Funktions-Block (2) eingegebenen Referenz-Signale (Sref_a) von einer Referenz-Signal-Erzeugungs-Einrichtung (4) aus ein- und demselben Eingangs-Referenz-Signal (Sref) erzeugt werden.System ( 1 . 100 . 200 ) according to claim 7, wherein the one or more in the further disturbance compensation device ( 5 . 105 ) input reference signals (S ref_b ), and the one or more in the non-linear function block (S 2 ) input reference signals (S ref_a ) from a reference signal generating means ( 4 ) are generated from one and the same input reference signal (S ref ). System (1, 100, 200) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei welchem ein von dem nichtlinearen Funktions-Block (2) bereitgestelltes Ausgangs-Signal (Sout') an die Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (3, 103, 203) weitergeleitet wird.System ( 1 . 100 . 200 ) according to one of claims 4 to 8, in which one of the non-linear functional block ( 2 ) provided output signal (S out ' ) to the disturbance compensation device ( 3 . 103 . 203 ) is forwarded. System (1, 100, 200) nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei welchem ein von der weiteren Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (5, 105) bereitgestelltes Ausgangs-Signal (S') an die Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (3, 103, 203) weitergeleitet wird.System ( 1 . 100 . 200 ) according to one of the preceding claims, in which one of the further disturbance compensation device ( 5 . 105 ) provided output signal (S ') to the disturbance compensation device ( 3 . 103 . 203 ) is forwarded. Verfahren zur Kompensation von Störgrößen, bzw. zur Temperaturkompensation, welches die Schritte aufweist: – Kompensation von ein Signalverarbeitungs-System (1, 100, 200) beeinflussenden Störgrößen unter Verwendung einer Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (3, 103, 203); und – Kompensation von durch die Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (3, 103, 203) zusätzlich das System (1, 100, 200) beeinflussenden Störgrößen mittels einer weiteren Vorrichtung (5, 105), welche einen Transistor (140) aufweist, sowie einen Operationsverstärker (142), bei dem ein erster Eingang an einen Steuereingang des Transistors (140) angeschlossen ist, ein Ausgang an den Steuereingang des Transistors (140) rückgekoppelt ist, und ein zweiter Eingang an einen Kollektor des Transistors (140) angeschlossen ist.Method for compensation of disturbance variables, or for temperature compensation, comprising the steps: - Compensation of a signal processing system ( 1 . 100 . 200 ) influencing disturbances using a disturbance compensation device ( 3 . 103 . 203 ); and compensation by the disturbance compensation device ( 3 . 103 . 203 ) additionally the system ( 1 . 100 . 200 ) influencing disturbances by means of a further device ( 5 . 105 ), which is a transistor ( 140 ), and an operational amplifier ( 142 ), in which a first input to a control input of the transistor ( 140 ), an output to the control input of the transistor ( 140 ) is fed back, and a second input to a collector of the transistor ( 140 ) connected. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Signalverarbeitungs-System (1, 100, 200) ein nichtlineares System ist.The method of claim 11, wherein the signal processing system ( 1 . 100 . 200 ) is a nonlinear system. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei bei der Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (3, 103, 203) die Kompensation von Störgrößen auf einem oder mehreren physikalischen Effekten beruht, welche unterschiedlich sind zu dem bzw. den physikalischen Effekten, auf dem bzw. denen die Kompensation von durch die Störgrößen-Kompensations-Vorrichtung (3, 103, 203) zusätzlich das System (1, 100, 200) beeinflussenden Störgrößen beruht.Method according to claim 11 or 12, wherein in the disturbance compensation device ( 3 . 103 . 203 ) the compensation of disturbances is based on one or more physical effects, which are different from the physical effects on which the compensation by the disturbance compensation device ( 3 . 103 . 203 ) additionally the system ( 1 . 100 . 200 ) influencing disturbances is based.
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