DE102019110021A1 - Electronic circuit for a differential amplifier with at least four inputs - Google Patents
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Abstract
Elektrische Schaltung (100) für einen analogen, komplementären Differenzverstärker mit jeweils zwei oder mehr invertierenden und nicht invertierenden Eingängen, umfassend: zwei Differenzeingangsstufen (110) mit sechs Anschlüssen (111, 112, 113, 114, 115, 116), umfassend: eine erste und zweite n-Transistorverschaltung (140) mit jeweils drei Anschlüssen (141, 142, 143), eine erste und zweite p-Transistorverschaltung (150) mit drei Anschlüssen (151, 152 153); vier Widerstandsverschaltungen (180) mit jeweils zwei Anschlüssen (181, 182); eine negative und eine positive Spannungsversorgung (-Ub, +Ub); eine erste und eine zweite Konstantstromquelle (160, 170) mit jeweils zwei Anschlüssen (161, 162, 171, 172); vier Eingänge (E1, E2, E3, E4); vier Ausgänge (A1, A2, A3, A4); einen p-Stromspiegel (120) mit drei Anschlüssen (121, 122, 123); und einen n-Stromspiegel (130) mit drei Anschlüssen (131, 132, 133).An electrical circuit (100) for an analog, complementary differential amplifier with two or more inverting and non-inverting inputs each, comprising: two differential input stages (110) with six terminals (111, 112, 113, 114, 115, 116), comprising: a first and a second n-transistor connection (140) each with three connections (141, 142, 143), a first and second p-transistor connection (150) with three connections (151, 152, 153); four resistor circuits (180) each with two connections (181, 182); a negative and a positive voltage supply (-Ub, + Ub); a first and a second constant current source (160, 170) each having two connections (161, 162, 171, 172); four inputs (E1, E2, E3, E4); four outputs (A1, A2, A3, A4); a three terminal p-current mirror (120) (121, 122, 123); and an n-current mirror (130) with three terminals (131, 132, 133).
Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltung eines analogen, komplementären Differenzverstärkers. Eine solche erfindungsgemäße Schaltung bildet einen analogen, komplementären Differenzverstärker, mit jeweils zwei oder mehr invertierenden und nichtinvertierenden Eingängen. Sie findet Anwendung in der Eingangsstufe einer komplementären Verstärkerschaltung und ermöglicht es, den klassischen komplementären Differenzverstärker mit jeweils einem einzigen invertierenden und nichtinvertierenden Eingang zu ersetzen. Damit erweitern sich die Anwendungsmöglichkeiten einer solchen Verstärkerschaltung auf viele Anwendungsgebiete, für die bisher eine Mehrzahl von getrennten Verstärkern benötigt wurde.The invention relates to an electronic circuit of an analog, complementary differential amplifier. Such a circuit according to the invention forms an analog, complementary differential amplifier, each with two or more inverting and non-inverting inputs. It is used in the input stage of a complementary amplifier circuit and makes it possible to replace the classic complementary differential amplifier with a single inverting and non-inverting input. The possible uses of such an amplifier circuit are thus expanded to include many areas of application for which a plurality of separate amplifiers was previously required.
Eine solche erfindungsgemäße Schaltung ermöglicht es, mit einer einzelnen Verstärkerschaltung eine Mehrzahl von analogen Spannungssignalen gleichzeitig hochimpedant abzutasten, die Eingangsspannungen an den nichtinvertierenden Eingängen aufzusummieren und davon die Summe der Eingangsspannungen an den invertierenden Eingängen zu subtrahieren. Das so entstehende Differenzsignal kann von der Schaltung nichtinvertiert und invertiert abgegriffen und verstärkt werden. Mit einer solchen erfindungsgemäßen Schaltung ist es möglich, einen oder mehrere Differenzverstärker zu realisieren bzw. bereitzustellen, dessen Leistungsdaten, wie Signallaufzeit, Bandbreite und maximale Steilheit des Ausgangssignals unabhängig von der Anzahl der Eingänge kaum negativen beeinflusst werden.Such a circuit according to the invention makes it possible to use a single amplifier circuit to simultaneously sample a plurality of analog voltage signals with high impedance, to add up the input voltages at the non-inverting inputs and to subtract the sum of the input voltages at the inverting inputs therefrom. The resulting difference signal can be tapped non-inverted and inverted by the circuit and amplified. With such a circuit according to the invention, it is possible to implement or provide one or more differential amplifiers whose performance data, such as signal propagation time, bandwidth and maximum steepness of the output signal, are hardly influenced negatively regardless of the number of inputs.
Für die Übertragungsgleichung eines gängigen Verstärkers (z.B. Operationsverstärker) mit einem gewöhnlichen Differenzverstärker als Eingangsstufe, mit je einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Eingang und der Leerlaufverstärkung V0 gilt folgende Formel (1):
Bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Differenzverstärkers, der als Eingangsstufe eines Verstärkers fungiert, mit zwei invertierenden und zwei nichtinvertierenden Eingängen, ändert sich die Übertragungsgleichung zu Formel (2):
Entsprechend folgt bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Differenzverstärkers, der als Eingangsstufe eines Verstärkers fungiert, mit N (hierin gilt N ∈ ℕ, d.h. N = 1, 2, 3, ...) invertierenden und N nichtinvertierenden Eingängen folgende Formel (3) als Übertragungsgleichung für die Verstärkerschaltung:
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung baut auf einer gängigen analogen Verstärkerschaltung auf. Ein solcher Verstärker weist dabei einen nichtinvertierenden und einen invertierenden Eingang auf, sowie einen Ausgang. Intern lässt sich ein solcher Verstärker in drei Stufen aufteilen:
- 1) Der Differenzverstärker stellt den invertierenden- und den nichtinvertierenden Eingang zur Verfügung. Er verstärkt die Differenzspannung zwischen den beiden Eingängen. Der Ausgang des Differenzverstärkers ist mit dem Spannungsverstärker verbunden.
- 2) Der Spannungsverstärker ist für die hohe Leerlaufverstärkung V0 des Verstärkers verantwortlich. Sein Ausgang ist mit der Endstufe verbunden.
- 3) Die Endstufe weist eine hohe Stromverstärkung auf. Der Ausgang der Endstufe bildet den Ausgang der Verstärkerschaltung.
- 1) The differential amplifier provides the inverting and the non-inverting input. It amplifies the differential voltage between the two inputs. The output of the differential amplifier is connected to the voltage amplifier.
- 2) The voltage amplifier is responsible for the high open circuit gain V 0 of the amplifier. Its output is connected to the output stage.
- 3) The output stage has a high current gain. The output of the output stage forms the output of the amplifier circuit.
Die Erfindung wurde zunächst entwickelt, um das folgende, grundlegende Schaltungsproblem zu lösen:
- Um ein analoges Spannungssignal um einen bestimmten Faktor zu verstärken, kann ein Verstärker entweder nichtinvertierend oder invertierend beschaltet werden, siehe [1], S. 510.
- In order to amplify an analog voltage signal by a certain factor, an amplifier can be wired either non-inverting or inverting, see [1], p. 510.
Beim nichtinvertierenden Verstärker weist der Eingang der Verstärkerschaltung eine hohe Eingangsimpedanz auf, die in einem Bereich von ungefähr 500 Kiloohm und ungefähr 10 Megaohm liegt. Bei einem invertierenden Verstärker weist der Eingang der Verstärkerschaltung hingegen eine niedrige Eingangsimpedanz in einem Bereich von ungefähr 500 Ohm bis zu ungefähr 100 Kiloohm auf, da sowohl das Eingangssignal, als auch das invertierte Signal der Gegenkopplung mit demselben invertierenden Eingang des Verstärkers verbunden werden müssen. Durch den Potentialunterschied fließt bei Aussteuerung ein Ausgleichsstrom zwischen dem Eingang und dem Ausgang der invertierenden Verstärkerschaltung. Dies führt dazu, dass die Signalquelle belastet wird, was zu Verzerrungen führen kann.At the non-inverting amplifier, the input of the amplifier circuit has a high input impedance, which is in the range of about 500 kilo ohms and about 10 mega ohms. In the case of an inverting amplifier, however, the input of the amplifier circuit has a low input impedance in a range from approximately 500 ohms to approximately 100 kiloohms, since both the input signal and the inverted signal of the negative feedback must be connected to the same inverting input of the amplifier. Due to the potential difference, a compensating current flows between the input and the output of the inverting amplifier circuit when it is modulated. This puts stress on the signal source, which can lead to distortion.
Konventionelle Lösungsansätze sind bspw.:
- • Den Strom der Gegenkopplung senken, was aber zu Nichtlinearität und Instabilität der Schaltung führen kann.
- • Einen Impedanzwandler vor den Eingang der invertierenden Verstärkerschaltung vorschalten. Dies hat einen negativen Einfluss auf die Bandbreite, die Flankensteilheit, das Rauschverhalten und die Signallaufzeit der Gesamtschaltung.
- • Eine Instrumentenverstärkerschaltung anstatt einer gewöhnlichen Verstärkerschaltung verwenden. Bei dieser Schaltung ist die Gegenkopplung von den beiden Eingängen getrennt, wodurch die Schaltung auch bei invertierendem Betrieb einen hochohmigen Eingang aufweist. Ein Instrumentenverstärker ist intern aus zwei oder drei einzelnen Verstärkern aufgebaut, wodurch sie eine niedrigere Bandbreite und Flankensteilheit sowie eine höhere Signallaufzeit aufweisen.
- • Reduce the negative feedback current, but this can lead to non-linearity and instability of the circuit.
- • Connect an impedance converter upstream of the input of the inverting amplifier circuit. This has a negative influence on the bandwidth, the edge steepness, the noise behavior and the signal delay of the overall circuit.
- • Use an instrumentation amplifier circuit instead of an ordinary amplifier circuit. In this circuit, the negative feedback is separated from the two inputs, which means that the circuit has a high-resistance input even in inverting operation. An instrumentation amplifier is built up internally from two or three individual amplifiers, which means that they have a lower bandwidth and slope as well as a longer signal delay.
All diese Lösungsansätze für dieses schaltungstechnische Problem führen damit zu einer Mehrzahl an Nachteilen, wie eine reduziere Bandbreite, eine reduzierte Flankensteilheit, oder einer erhöhten Signallaufzeit und einem erhöhten Bauteilaufwand der Schaltung. Es ist daher mit dem aktuellen Stand der Technik nicht möglich, einen invertierenden Verstärker mit denselben Leistungsdaten herzustellen, die ein nichtinvertierender Verstärker aufweist.All of these approaches to solving this circuit-related problem thus lead to a number of disadvantages, such as a reduced bandwidth, a reduced edge steepness, or an increased signal propagation time and an increased component cost of the circuit. It is therefore not possible with the current state of the art to produce an inverting amplifier with the same performance data as a non-inverting amplifier.
Die Schrift
Die Schrift
Dieser Erfindung liegt die objektive technische Aufgabe zugrunde einen Differenzverstärker bereitzustellen, der eine invertierende Verstärkerschaltung ermöglicht, die dieselben Leistungsdaten bezüglich der hohen Eingangsimpedanz, der Bandbreite, der Flankensteilheit und der Signallaufzeit aufweist, wie eine nichtinvertierender Verstärkerschaltung.This invention is based on the objective technical problem of providing a differential amplifier which enables an inverting amplifier circuit which has the same performance data in terms of high input impedance, bandwidth, edge steepness and signal propagation time as a non-inverting amplifier circuit.
Diese zuvor genannte objektiv technische Aufgabe wird mit den hierin offenbarten Verfahren gemäß dem Gegenstand des ersten unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Hierauf bezogene Neben- bzw. Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen bzw. Ausführungsformen wieder. Vorteilhafte Weiterbildungen, welche einzeln oder in beliebiger Kombination realisierbar sind, sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.This objectively technical problem mentioned above is achieved with the method disclosed herein according to the subject matter of the first independent claim 1. Related secondary claims or subclaims reproduce advantageous configurations or embodiments. Advantageous developments, which can be implemented individually or in any combination, are presented in the dependent claims.
Im Folgenden werden die Begriffe „aufweisen“, „umfassen“ oder „einschließen“ oder beliebige grammatikalische Abweichungen davon in nicht-ausschließlicher Weise verwendet. Dementsprechend können sich diese Begriffe sowohl auf Situationen beziehen, in welchen, neben den durch diese Begriffe eingeführten Merkmalen, keine weiteren Merkmale vorhanden sind, oder auf Situationen, in welchen ein oder mehrere weitere Merkmale vorhanden sind. Beispielsweise kann sich der Ausdruck „A weist B auf“, „A umfasst B“ oder „A schließt B ein“ sowohl auf die Situation beziehen, in welcher, abgesehen von B, kein weiteres Element in A vorhanden ist (d.h. auf eine Situation, in welcher A ausschließlich aus B besteht), als auch auf die Situation, in welcher, zusätzlich zu B, ein oder mehrere weitere Elemente in A vorhanden sind, beispielsweise Element C, Elemente C und D oder sogar weitere Elemente.In the following, the terms “have”, “comprise” or “include” or any grammatical deviations therefrom are used in a non-exclusive manner. Accordingly, these terms can refer to situations in which, besides the features introduced by these terms, no further features are present, or to situations in which one or more other features are present. For example, the expression "A has B", "A comprises B" or "A includes B" can refer to the situation in which, apart from B, there is no other element in A (i.e. a situation in which A consists exclusively of B), as well as the situation in which, in addition to B, one or more further elements are present in A, for example element C, elements C and D or even further elements.
Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „mindestens ein“ und „ein oder mehrere“ sowie grammatikalische Abwandlungen dieser Begriffe, wenn diese in Zusammenhang mit einem oder mehreren Elementen oder Merkmalen verwendet werden und ausdrücken sollen, dass das Element oder Merkmal einfach oder mehrfach vorgesehen sein kann, in der Regel lediglich einmalig verwendet werden, beispielsweise bei der erstmaligen Einführung des Merkmals oder Elementes. Bei einer nachfolgenden erneuten Erwähnung des Merkmals oder Elementes wird der entsprechende Begriff „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ in der Regel nicht mehr verwendet, ohne Einschränkung der Möglichkeit, dass das Merkmal oder Element einfach oder mehrfach vorgesehen sein kann.Furthermore, it should be noted that the terms “at least one” and “one or more” as well as grammatical modifications of these terms, if these are used in connection with one or more elements or features and are intended to express that the element or feature is provided once or several times can be used, as a rule, only once, for example when the feature or element is introduced for the first time. If the feature or element is subsequently mentioned again, the corresponding term “at least one” or “one or more” is generally no longer used, without restricting the possibility that the feature or element can be provided once or several times.
Weiterhin werden im Folgenden die Begriffe „vorzugsweise“, „insbesondere“, „beispielsweise (bspw.)“ oder ähnliche Begriffe in Verbindung mit optionalen Merkmalen verwendet, ohne dass alternative Ausführungsformen hierdurch beschränkt werden. So sind Merkmale, welche durch diese Begriffe eingeleitet werden, optionale Merkmale, und es ist nicht beabsichtigt, durch diese Merkmale den Schutzumfang der Ansprüche und insbesondere der unabhängigen Ansprüche einzuschränken. So kann die Erfindung, wie der Fachmann erkennen wird, auch unter Verwendung anderer Ausgestaltungen durchgeführt werden. In ähnlicher Weise werden Merkmale, welche durch „in einer Ausführungsform“ oder durch „in einer weiteren Ausführungsform“ eingeleitet werden, als optionale Merkmale verstanden, ohne dass hierdurch alternative Ausgestaltungen oder der Schutzumfang der unabhängigen Ansprüche eingeschränkt werden soll. Weiterhin sollen durch diese einleitenden Ausdrücke sämtliche Möglichkeiten, hierdurch eingeleitete Merkmale mit anderen Merkmalen zu kombinieren, seien es optionale oder nicht-optionale Merkmale, unangetastet bleiben.Furthermore, the terms “preferably”, “in particular”, “for example (for example)” or similar terms are used below in connection with optional features, without this limiting alternative embodiments. Features introduced by these terms are optional features, and it is not intended to use these features to restrict the scope of protection of the claims and in particular of the independent claims. Thus, as the person skilled in the art will recognize, the invention can also be carried out using other configurations. In a similar way, features which are introduced by “in one embodiment” or by “in a further embodiment” are understood as optional features, without this being intended to restrict alternative configurations or the scope of protection of the independent claims. Furthermore, by means of these introductory expressions, all possibilities of combining features introduced in this way with other features, be it optional or non-optional features, remain untouched.
Allgemeine Beschreibunggeneral description
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen wurde eine neue Art von Differenzverstärker für den Einsatz in komplementären analogen Verstärkerschaltungen entwickelt. Dieses entwickelte Schaltungskonzept verfügt über jeweils zwei bis N invertierende und nichtinvertierende Eingänge, wobei N ein Element der natürlichen Zahlen darstellt. Hierbei sind jeweils alle invertierenden und alle nichtinvertierenden Eingänge gleichberechtigt und so frei beschaltbar, wie bei einem gängigen Differenzverstärker der alleinige invertierende und alleinige nichtinvertierende Eingang. Alle Eingänge sind dabei hochimpedant, wobei hierin unter dem Begriff hochimpedant eine Impedanz zu verstehen ist, die in einem Bereich von ungefähr 500 Kiloohm bis zu 10 Megaohm liegt, und damit näherungsweise unabhängig voneinander. Ein solcher Verstärker mit vier Eingängen, also zwei invertierenden und zwei nichtinvertierenden Eingängen, ermöglicht es, eine invertierende Verstärkerschaltung mit einer hohen Eingangsimpedanz und denselben Leistungsdaten, die ein nichtinvertierender Verstärker aufweist, aus einem einzelnen Verstärker zu realisieren. Hierzu wird das Gegenkopplungssignal mit einem der beiden invertierenden Eingänge und das Eingangssignal mit dem anderen invertierenden Eingang verbunden, anstatt beide mit demselben invertierenden Eingang zu verbinden. Die Summierung von Eingangs- und Gegenkopplungssignal wird damit von den Eingangssignalen getrennt im Differenzverstärker durchgeführt. Durch die hohe Eingangsimpedanz des Verstärkers führt dies zu näherungsweise derselben hohen Eingangsimpedanz, wie sie ein nichtinvertierender Verstärker aufweist. Da die Erfindung eine parallelgeschaltete Erweiterung eines komplementären Differenzverstärkers beschreibt, führt sie zu keiner effektiven Verschlechterung der Bandbreite, der Flankensteilheit oder der Signallaufzeit, bei einem nur gering erhöhten Bauteilaufwand. Die Realisierung eines solchen Verstärkers mit vier Eingängen und den genannten Eigenschaften erfordert einen komplementären Verstärkeraufbau, wie beispielsweise in [2] aufgeführt. Eine solche Schaltung wird besonders für Verstärker mit hoher Flankensteilheit eingesetzt. Die Differenzverstärker eines solchen komplementären Verstärkers wird hierbei um zwei zusätzliche Eingänge erweitert, indem den vorhandenen Eingangstransistoren mit Emitterwiderständen jeweils ein weiterer Pfad mit Eingangstransistoren und Emitterwiderständen parallelgeschaltet wird. Über die gemeinsamen Stromspiegel summieren sich die Kollektorströme der Eingangstransistoren und damit effektiv auch die Eingangssignale. Für diese Summenbildung müssen im Differenzverstärker Ströme aufgebracht werden, die durch die hohe Stromverstärkung der Eingangstransistoren von den Eingängen entkoppelt sind. Um die Eingangsimpedanz der Differenzverstärker weiter zu erhöhen, ist es möglich, die Eingangstransistoren durch Darlington- oder Sziklai-Schaltungen zu ersetzen ([1], S.178). Zur Erweiterung der Differenzverstärker auf 6 Eingänge werden nach demselben Schema abermals Eingangstransistoren mit Emitterwiderständen hinzugefügt. Nach diesem Schema kann die Anzahl der Eingänge um beliebig viele Vielfache von 2 erweitert werden. Eine höhere Anzahl von Eingängen bedingt eine geringfügige Zunahme des Grundrauschens und der Leistungsaufnahme. Darüber hinaus sind keine negativen Einflüsse bekannt. Weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Schaltungen weisen Bipolartransistoren auf. Das Schaltungskonzept ist aber auch auf Feldeffekttransistoren anwendbar. Die beiden Stromspiegel der Schaltung können durch beliebig komplexe Formen des Stromspiegels ersetzt werden. Die Konstantstromquellen des Schaltungskonzeptes können in beliebiger Form realisiert werden.In order to achieve the above-mentioned problem, a new type of differential amplifier for use in complementary analog amplifier circuits has been developed. This developed circuit concept has two to N inverting and non-inverting inputs, where N represents an element of the natural numbers. Here, all inverting and all non-inverting inputs have equal rights and can be freely wired, like the only inverting and only non-inverting input in a common differential amplifier. All inputs are high-impedance, the term high-impedance here being understood to mean an impedance that is in a range from approximately 500 kiloohms to 10 megohms, and thus approximately independent of one another. Such an amplifier with four inputs, ie two inverting and two non-inverting inputs, makes it possible to implement an inverting amplifier circuit with a high input impedance and the same performance data as a non-inverting amplifier from a single amplifier. For this purpose, the negative feedback signal is connected to one of the two inverting inputs and the input signal to the other inverting input, instead of both being connected to the same inverting input. The summation of the input and negative feedback signals is carried out separately from the input signals in the differential amplifier. The high input impedance of the amplifier results in approximately the same high input impedance as a non-inverting amplifier. Since the invention describes an expansion of a complementary differential amplifier connected in parallel, it does not lead to any effective deterioration in the bandwidth, the edge steepness or the signal propagation time, with only a slightly increased component cost. The implementation of such an amplifier with four inputs and the properties mentioned requires a complementary amplifier structure, as listed in [2], for example. Such a circuit is used especially for amplifiers with a high edge steepness. The differential amplifier of such a complementary amplifier is expanded by two additional inputs in that a further path with input transistors and emitter resistors is connected in parallel to the existing input transistors with emitter resistors. The collector currents of the input transistors add up via the common current mirror and thus effectively also the input signals. For this summation, currents must be applied in the differential amplifier which are decoupled from the inputs due to the high current gain of the input transistors. In order to increase the input impedance of the differential amplifier further, it is possible to replace the input transistors with Darlington or Sziklai circuits ([1], p.178). To expand the differential amplifier to 6 inputs, input transistors with emitter resistors are again added according to the same scheme. According to this scheme, the number of inputs can be expanded by any number of multiples of 2. A higher number of inputs causes a slight increase in the Background noise and power consumption. In addition, no negative influences are known. Further embodiments of circuits according to the invention have bipolar transistors. The circuit concept can, however, also be applied to field effect transistors. The two current mirrors of the circuit can be replaced by any complex current mirror shapes. The constant current sources of the circuit concept can be implemented in any form.
In einer ersten Ausführungsform umfasst eine erfindungsgemäße elektrische Schaltung für einen komplementären Differenzverstärkers: zwei Differenzeingangsstufen mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss, einem dritten Anschluss, einem vierten Anschluss, einem fünften Anschluss und einem sechsten Anschluss, umfassend: eine erste n-Transistorverschaltung, mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, wobei der dritte Anschluss der ersten n-Transistorverschaltung mit dem ersten Anschluss der Differenzeingangsstufen elektrisch leitfähig verbunden ist; eine erste p-Transistorverschaltung, mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, wobei der dritte Anschluss der ersten p-Transistorverschaltung mit dem dritten Anschluss der Differenzeingangsstufen elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der zweite Anschluss der ersten n-Transistorverschaltung mit dem zweiten Anschluss der ersten p-Transistorverschaltung und mit dem fünften Anschluss der Differenzeingangsstufen elektrisch leitfähig verbunden ist; eine zweite n-Transistorverschaltung, mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, wobei der dritte Anschluss der zweiten n-Transistorverschaltung mit dem zweiten Anschluss der Differenzeingangsstufen elektrisch leitfähig verbunden ist; eine zweite p-Transistorverschaltung, mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, wobei der dritte Anschluss der zweiten p-Transistorverschaltung mit dem vierten Anschluss der Differenzeingangsstufen elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der zweite Anschluss der zweiten n-Transistorverschaltung mit dem zweiten Anschluss der zweiten p-Transistorverschaltung und mit dem sechsten Anschluss der Differenzeingangsstufen elektrisch leitfähig verbunden ist; vier Widerstandsverschaltungen mit jeweils einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss, wobei der erste Anschluss der ersten Widerstandsverschaltung mit dem ersten Anschluss der ersten n-Transistorverschaltung elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss der zweiten Widerstandsverschaltung mit dem ersten Anschluss der zweiten n-Transistorverschaltung elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der erste Anschluss der dritten Widerstandsverschaltung mit dem ersten Anschluss der ersten p-Transistorverschaltung elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der zweite Anschluss der vierten Widerstandsverschaltung mit dem ersten Anschluss der zweiten p-Transistorverschaltung elektrisch leitfähig verbunden ist; eine negative Spannungsversorgung, derart eingerichtet, dass eine negative elektrische Spannung bereitstellbar ist und eine positive Spannungsversorgung, derart eingerichtet dass eine positive elektrische Spannung bereitstellbar ist; eine erste Konstantstromquelle, derart eingerichtet, dass ein elektrischer Strom bereitstellbar ist, mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss, wobei der erste Anschluss der ersten Konstantstromquelle mit dem zweiten Anschluss der ersten Widerstandsverschaltung und dem ersten Anschluss der zweiten Widerstandsverschaltung elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der zweite Anschluss der ersten Konstantstromquelle mit der negativen Spannungsversorgung elektrisch leitfähig verbunden ist; und eine zweite Konstantstromquelle, derart eingerichtet, dass ein elektrischer Strom bereitstellbar ist, mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss, wobei der erste Anschluss der zweiten Konstantstromquelle mit dem zweiten Anschluss der dritten Widerstandsverschaltung und dem ersten Anschluss der vierten Widerstandsverschaltung elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der zweite Anschluss der zweiten Konstantstromquelle mit der positiven Spannungsversorgung elektrisch leitfähig verbunden ist; einen ersten Eingang, einen zweiten Eingang, einen dritten Eingang und einen vierten Eingang, wobei jeder der Eingänge derart eingerichtet ist, dass durch jeden der Eingänge jeweils ein elektrisches Signal hindurch leitbar ist, wobei der erste Eingang mit dem fünften Anschluss der ersten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Eingang mit dem sechsten Anschluss der ersten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der dritte Eingang mit dem fünften Anschluss der zweiten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der vierte Eingang mit dem sechsten Anschluss der zweiten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist; einen ersten Ausgang, einen zweiten Ausgang, einen dritten Ausgang und einen vierten Ausgang, wobei jeder der Ausgänge derart eingerichtet ist, dass durch jeden der Ausgänge jeweils ein elektrisches Signal hindurch leitbar ist, wobei der erste Ausgang mit dem ersten Anschluss der ersten und zweiten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Ausgang mit dem dritten Anschluss der ersten und zweiten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der dritte Ausgang mit dem zweiten Anschluss der ersten und zweiten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der vierte Ausgang mit dem vierten Anschluss der ersten und zweiten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist; einen p-Stromspiegel mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, wobei der erste Anschluss mit der positiven Spannungsversorgung elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss mit dem dritten Ausgang und mit dem zweiten Anschluss der ersten und zweiten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss mit dem ersten Ausgang und mit dem ersten Anschluss der ersten und zweiten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist; und einen n-Stromspiegel mit einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, wobei der erste Anschluss mit der negativen Spannungsversorgung elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss mit dem zweiten Ausgang und mit dem dritten Anschluss der ersten und zweiten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss mit dem vierten Ausgang und mit dem vierten Anschluss der ersten und zweiten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist. Die erste Ausführungsform stellt einen komplementären Differenzverstärker mit zwei invertierenden und zwei nichtinvertierenden Eingängen dar. Gegenüber einem komplementären Differenzverstärker nach Stand der Technik verfügt diese Ausführungsform über zwei zusätzliche, frei beschaltbare Eingänge. Dies erweitert die Anwendungsmöglichkeiten eines damit ausgerüsteten Verstärkers und ermöglicht auch den Aufbau eines invertierenden Verstärkers mit hoher Eingangsimpedanz, hoher Bandbreite hoher maximaler Flankensteilheit, bei niedriger Laufzeit.In a first embodiment, an electrical circuit according to the invention for a complementary differential amplifier comprises: two differential input stages with a first connection, a second connection, a third connection, a fourth connection, a fifth connection and a sixth connection, comprising: a first n-transistor connection with a first connection, a second connection and a third connection, the third connection of the first n-transistor interconnection being electrically conductively connected to the first connection of the differential input stages; a first p-transistor connection, with a first connection, a second connection and a third connection, the third connection of the first p-transistor connection being electrically conductively connected to the third connection of the differential input stages, and the second connection of the first n-transistor connection being connected to is electrically conductively connected to the second connection of the first p-transistor connection and to the fifth connection of the differential input stages; a second n-transistor connection, with a first connection, a second connection and a third connection, the third connection of the second n-transistor connection being electrically conductively connected to the second connection of the differential input stages; a second p-transistor connection, with a first connection, a second connection and a third connection, the third connection of the second p-transistor connection being electrically conductively connected to the fourth connection of the differential input stages, and the second connection of the second n-transistor connection being connected to is electrically conductively connected to the second connection of the second p-transistor connection and to the sixth connection of the differential input stages; four resistor connections, each with a first connection and a second connection, the first connection being the first resistor connection is electrically conductively connected to the first connection of the first n-transistor interconnection, the second connection of the second resistor interconnection being electrically conductively connected to the first connection of the second n-transistor interconnection, the first connection of the third resistor interconnection with the first connection of the first p- Transistor interconnection is electrically conductively connected, and wherein the second terminal of the fourth resistor interconnection is electrically conductively connected to the first connection of the second p-transistor interconnection; a negative voltage supply set up in such a way that a negative electrical voltage can be provided and a positive voltage supply set up in such a way that a positive electrical voltage can be provided; a first constant current source, set up in such a way that an electric current can be provided, with a first connection and a second connection, the first connection of the first constant current source being connected in an electrically conductive manner to the second connection of the first resistance circuit and the first connection of the second resistance circuit, and wherein the second terminal of the first constant current source is electrically conductively connected to the negative voltage supply; and a second constant current source, set up in such a way that an electrical current can be provided, with a first connection and a second connection, the first connection of the second constant current source being connected in an electrically conductive manner to the second connection of the third resistance circuit and the first connection of the fourth resistance circuit, and wherein the second terminal of the second constant current source is electrically conductively connected to the positive voltage supply; a first input, a second input, a third input and a fourth input, each of the inputs being set up such that an electrical signal can be passed through each of the inputs, the first input being electrically conductive with the fifth connection of the first differential input stage is connected, the second input being electrically conductively connected to the sixth connection of the first differential input stage, the third input being electrically conductively connected to the fifth connection of the second differential input stage, and wherein the fourth input is electrically conductively connected to the sixth connection of the second differential input stage is; a first output, a second output, a third output and a fourth output, each of the outputs being set up such that an electrical signal can be passed through each of the outputs, the first output being connected to the first connection of the first and second differential input stage is electrically conductively connected, the second output being electrically conductively connected to the third connection of the first and second differential input stage, the third output being electrically conductively connected to the second connection of the first and second differential input stage, and the fourth output being connected to the fourth connection the first and second differential input stage is electrically conductively connected; a p-current mirror with a first connection, a second connection and a third connection, wherein the first connection is electrically conductively connected to the positive voltage supply, wherein the second connection is electrically conductive with the third output and with the second connection of the first and second differential input stage is connected, and wherein the third connection is electrically conductively connected to the first output and to the first connection of the first and second differential input stage; and an n-current mirror with a first connection, a second connection and a third connection, the first connection being electrically conductively connected to the negative voltage supply, the second connection being electrically connected to the second output and to the third connection of the first and second differential input stage is conductively connected, and wherein the third terminal is electrically conductively connected to the fourth output and to the fourth terminal of the first and second differential input stage. The first embodiment represents a complementary differential amplifier with two inverting and two non-inverting inputs. Compared to a complementary differential amplifier according to the prior art, this embodiment has two additional, freely connectable inputs. This expands the application possibilities of an amplifier equipped with it and also enables the construction of an inverting amplifier with high input impedance, high bandwidth, high maximum edge steepness, with low running time.
In einer weiteren, zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung basierend auf der ersten Ausführungsform, ist die n-Transistorverschaltung der Differenzeingangsstufen jeweils mittels eines n-Transistors mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss gebildet, wobei der erste Anschluss der n-Transistorverschaltung mit dem ersten Anschluss des n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss der n-Transistorverschaltung mit dem zweiten Anschluss des n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss der n-Transistorverschaltung mit dem dritten Anschluss des n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist; und wobei die p-Transistorverschaltung der Differenzeingangsstufen jeweils mittels eines p-Transistors mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss gebildet ist, wobei der erste Anschluss der p-Transistorverschaltung mit dem ersten Anschluss des p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss der p-Transistorverschaltung mit dem zweiten Anschluss des p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss der p-Transistorverschaltung mit dem dritten Anschluss des p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist. Diese zweite Ausführungsform mit einzelnen Eingangstransistoren sorgt für eine geringere Eingangsimpedanz der Schaltung, mit einer geringeren Laufzeit und einer höheren Bandbreite gegenüber der dritten und vierten Ausführungsform.In a further, second embodiment of an electrical circuit according to the invention based on the first embodiment, the n-transistor interconnection of the differential input stages is each formed by means of an n-transistor with a first connection, a second connection and a third connection, the first connection of the n -Transistor interconnection is electrically conductively connected to the first connection of the n-transistor, the second connection of the n-transistor interconnection is electrically conductively connected to the second connection of the n-transistor, and the third connection of the n-transistor interconnection to the third connection of the n-transistor is electrically conductively connected; and wherein the p-transistor interconnection of the differential input stages is each formed by means of a p-transistor each with a first connection, a second connection and a third connection, the first connection of the p-transistor connection being electrically conductively connected to the first connection of the p-transistor wherein the second connection of the p-transistor interconnection is electrically conductively connected to the second connection of the p-transistor, and wherein the third connection of the p-transistor interconnection is electrically conductively connected to the third connection of the p-transistor. This second embodiment with individual input transistors ensures a lower input impedance of the circuit, with a shorter running time and a higher bandwidth compared to the third and fourth embodiments.
In einer weiteren, dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung basierend auf der ersten Ausführungsform ist die n-Transistorverschaltung der Differenzeingangsstufen jeweils aus einer Darlington-Schaltung, umfassend einen ersten n-Transistor und einen zweiten n-Transistor mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, gebildet, wobei der erste Anschluss des ersten n-Transistors mit dem zweiten Anschluss des zweiten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der erste Anschluss der n-Transistorverschaltung mit dem ersten Anschluss des zweiten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss der n-Transistorverschaltung mit dem zweiten Anschluss des ersten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss der n-Transistorverschaltung jeweils mit dem dritten Anschluss des ersten n-Transistors und zweiten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist; und wobei die p-Transistorverschaltung der Differenzeingangsstufen jeweils aus einer Darlington-Schaltung, umfassend einen ersten p-Transistor und einen zweiten p-Transistor mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, gebildet ist, wobei der erste Anschluss des ersten p-Transistors mit dem zweiten Anschluss des zweiten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der erste Anschluss der p-Transistorverschaltung mit dem ersten Anschluss des zweiten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss der p-Transistorverschaltung mit dem zweiten Anschluss des ersten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss der p-Transistorverschaltung jeweils mit dem dritten Anschluss des ersten p-Transistors und des zweiten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist. Diese dritte Ausführungsform mit Darlington-Schaltungen am Eingang des Differenzverstärkers sorgt für eine höhere Eingangsimpedanz der Schaltung mit einer erhöhten Laufzeit und einer geringeren Bandbreite gegenüber der zweiten Ausführungsform.In a further, third embodiment of an electrical circuit according to the invention based on the first embodiment, the n-transistor interconnection of the differential input stages is each composed of a Darlington circuit, comprising a first n-transistor and a second n-transistor, each with a first connection and a second connection and a third connection, wherein the first connection of the first n-transistor is electrically conductively connected to the second connection of the second n-transistor, wherein the first connection of the n-transistor connection is electrically conductively connected to the first connection of the second n-transistor wherein the second connection of the n-transistor connection is electrically conductively connected to the second connection of the first n-transistor, and wherein the third connection of the n-transistor connection is electrically conductive with the third connection of the first n-transistor and the second n-transistor connected is t; and wherein the p-transistor interconnection of the differential input stages is each formed from a Darlington circuit comprising a first p-transistor and a second p-transistor, each with a first connection, a second connection and a third connection, the first connection of the first p -Transistor is electrically conductively connected to the second connection of the second p-transistor, wherein the first connection of the p-transistor interconnection is electrically conductively connected to the first connection of the second p-transistor, the second connection of the p-transistor interconnection with the second connection of the first p-transistor is connected in an electrically conductive manner, and wherein the third connection of the p-transistor interconnection is in each case connected in an electrically conductive manner to the third connection of the first p-transistor and the second p-transistor. This third embodiment with Darlington circuits at the input of the differential amplifier ensures a higher input impedance of the circuit with an increased transit time and a smaller bandwidth compared to the second embodiment.
In einer weiteren, vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung basierend auf der ersten Ausführungsform ist die n-Transistorverschaltung der Differenzeingangsstufen jeweils aus einer Sziklai-Schaltung, umfassend einen n-Transistor, mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, und einen p-Transistor, mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss gebildet, wobei der dritte Anschluss des n-Transistors mit dem zweiten Anschluss des p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der erste Anschluss der n-Transistorverschaltung mit dem ersten Anschluss des n-Transistors und dem dritten Anschluss des p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss der n-Transistorverschaltung mit dem zweiten Anschluss des n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss der n-Transistorverschaltung mit dem ersten Anschluss des p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist; und wobei die p-Transistorverschaltung der Differenzeingangsstufen jeweils aus einer Sziklai-Schaltung, umfassend einen p-Transistor, mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, und einen n-Transistor, mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss gebildet ist, wobei der dritte Anschluss des p-Transistors mit dem zweiten Anschluss des n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der erste Anschluss der p-Transistorverschaltung mit dem ersten Anschluss des p-Transistors und dem dritten Anschluss des n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss der p-Transistorverschaltung mit dem zweiten Anschluss des p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss der p-Transistorverschaltung mit dem ersten Anschluss des n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist. Diese vierte Ausführungsform mit Sziklai-Schaltungen am Eingang des Differenzverstärkers sorgt für eine höhere Eingangsimpedanz der Schaltung mit einer erhöhten Laufzeit und einer geringeren Bandbreite gegenüber der zweiten Ausführungsform. Die Leistungsdaten sind vergleichbar mit der dritten Ausführungsform.In a further, fourth embodiment of an electrical circuit according to the invention based on the first embodiment, the n-transistor connection of the differential input stages is each composed of a Sziklai circuit comprising an n-transistor, each with a first connection, a second connection and a third connection, and a p-transistor, each with a first connection, a second connection and a third connection, the third connection of the n-transistor being connected in an electrically conductive manner to the second connection of the p-transistor, the first connection of the n-transistor interconnection with the first connection of the n-transistor and the third connection of the p-transistor is electrically conductively connected, the second connection of the n-transistor interconnection being electrically conductively connected to the second connection of the n-transistor, and the third connection of the n-transistor interconnection with the first connection of the p- Transistor is electrically conductively connected; and wherein the p-transistor interconnection of the differential input stages each consists of a Sziklai circuit comprising a p-transistor, each with a first connection, a second connection and a third connection, and an n-transistor, each with a first connection, a second connection and a third connection is formed, wherein the third connection of the p-transistor is electrically conductively connected to the second connection of the n-transistor, the first connection of the p-transistor interconnection with the first connection of the p-transistor and the third connection of the n -Transistor is electrically conductively connected, wherein the second connection of the p-transistor interconnection is electrically conductively connected to the second connection of the p-transistor, and wherein the third connection of the p-transistor interconnection is electrically conductively connected to the first connection of the n-transistor. This fourth embodiment with Sziklai circuits at the input of the differential amplifier ensures a higher input impedance of the circuit with an increased transit time and a smaller bandwidth compared to the second embodiment. The performance data are comparable to the third embodiment.
In einer weiteren, fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung, basierend auf einer der vorhergehenden, zweiten bis vierten Ausführungsformen, ist der p-Stromspiegel, umfassend einen ersten p-Transistor und einen zweiten p-Transistor mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, gebildet, wobei der erste Anschluss des p-Stromspiegels jeweils mit dem ersten Anschluss des ersten p-Transistors und des zweiten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss des p-Stromspiegels mit dem dritten Anschluss des zweiten p-Transistors und jeweils mit dem zweiten Anschluss des ersten p-Transistors und des zweiten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss des p-Stromspiegels mit dem dritten Anschluss des ersten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist; und wobei der n-Stromspiegel, umfassend einen ersten n-Transistor und einen zweiten n-Transistor, mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, gebildet ist, wobei der erste Anschluss des n-Stromspiegels jeweils mit dem ersten Anschluss des ersten n-Transistors und zweiten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss des n-Stromspiegels mit dem dritten Anschluss des ersten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss des n-Stromspiegels mit dem dritten Anschluss des zweiten n-Transistors und jeweils mit dem zweiten Anschluss des ersten n-Transistors und zweiten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist. Der Einsatz von Stromspiegeln mit zwei Transistoren führt gegenüber den folgenden sechsten und siebten Ausführungsformen zu einem reduzierten Bauteilaufwand.In a further, fifth embodiment of an electrical circuit according to the invention, based on one of the preceding, second to fourth embodiments, the p-current mirror, comprising a first p-transistor and a second p-transistor, each with a first connection, a second connection and a third connection, the first connection of the p-current mirror being electrically conductively connected to the first connection of the first p-transistor and the second p-transistor, the second connection of the p-current mirror being connected to the third connection of the second p Transistor and is electrically conductively connected to the second terminal of the first p-transistor and the second p-transistor, and wherein the third terminal of the p-current mirror is electrically conductively connected to the third terminal of the first p-transistor; and wherein the n-current mirror, comprising a first n-transistor and a second n-transistor, each with a first connection, a second connection and a third connection, is formed, the first connection of the n-current mirror being connected to the first connection of the first n-transistor and second n-transistor is electrically conductively connected, the second connection of the n-current mirror being electrically conductively connected to the third connection of the first n-transistor, and the third connection of the n-current mirror being connected to the third connection of the second n-transistor and is electrically conductively connected to the second connection of the first n-transistor and the second n-transistor. The use of current mirrors with two transistors leads to a reduced number of components compared to the following sixth and seventh embodiments.
In einer weiteren, sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung basierend auf einer der vorhergehenden, zweiten bis vierten Ausführungsformen ist der p-Stromspiegel aus einem ersten p-Transistor, einem zweiten p-Transistor und einem dritten p-Transistor, mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, gebildet, wobei jeweils der zweite Anschluss des ersten p-Transistors und zweiten p-Transistors mit dem ersten Anschluss des dritten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden sind, wobei der dritte Anschluss des dritten p-Transistors mit der negativen Spannungsversorgung elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der erste Anschluss des p-Stromspiegels jeweils mit dem ersten Anschluss des ersten p-Transistors und des zweiten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss des p-Stromspiegels mit dem zweiten Anschluss des dritten p-Transistors und dem dritten Anschluss des zweiten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss des p-Stromspiegels mit dem dritten Anschluss des ersten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist; und wobei der n-Stromspiegel aus einem ersten n-Transistor, einem zweiten n-Transistor und einem dritten n-Transistor, mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, gebildet ist, wobei jeweils der zweite Anschluss des ersten n-Transistors und des zweiten n-Transistors mit dem ersten Anschluss des dritten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden sind, wobei der dritte Anschluss des dritten n-Transistors mit der positiven Spannungsversorgung elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der erste Anschluss des n-Stromspiegels mit jeweils dem ersten Anschluss des ersten n-Transistors und des zweiten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss des n-Stromspiegels mit dem dritten Anschluss des ersten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss des n-Stromspiegels mit dem zweiten Anschluss des dritten n-Transistors und dem dritten Anschluss des zweiten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist. Der Einsatz von 3-Transistor Stromspiegeln führt im Vergleich zu der vorigen Ausführungsform zu einer verbesserten Linearität und Gleichtaktunterdrückung des Differenzverstärkers.In a further, sixth embodiment of an electrical circuit according to the invention based on one of the preceding, second to fourth embodiments, the p-current mirror is composed of a first p-transistor, a second p-transistor and a third p-transistor, each with a first connection, a second connection and a third connection, the second connection of the first p-transistor and the second p-transistor being electrically conductively connected to the first connection of the third p-transistor, the third connection of the third p-transistor being connected to the negative voltage supply is electrically conductively connected, the first connection of the p-current mirror being electrically conductively connected to the first connection of the first p-transistor and the second p-transistor, the second connection of the p-current mirror being connected to the second connection of the third p-transistor and the third connection of the second p-transistor is electrically conductively connected, and wherein the third connection of the p-current mirror is electrically conductively connected to the third connection of the first p-transistor; and wherein the n-current mirror is formed from a first n-transistor, a second n-transistor and a third n-transistor, each with a first connection, a second connection and a third connection, the second connection of the first n -Transistor and the second n-transistor are electrically conductively connected to the first connection of the third n-transistor, the third connection of the third n-transistor being electrically conductively connected to the positive voltage supply, the first connection of the n-current mirror with each the first connection of the first n-transistor and the second n-transistor is electrically conductively connected, the second connection of the n-current mirror being electrically conductively connected to the third connection of the first n-transistor, and the third connection of the n-current mirror to the second connection of the third n-transistor and the third connection of the second n-transistor electrically lei is efficiently connected. The use of 3-transistor current mirrors leads to improved linearity and common-mode rejection of the differential amplifier compared to the previous embodiment.
In einer weiteren, siebten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung, basierend auf einer der vorhergehenden, zweiten bis vierten Ausführungsformen ist der p-Stromspiegel aus einem ersten p-Transistor, einem zweiten p-Transistor, einem dritten p-Transistor und einem vierten p-Transistor, mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss, gebildet, wobei jeweils der zweite Anschluss des dritten p-Transistors und vierten p-Transistors, mit dem ersten Anschluss des zweiten p-Transistors und dem dritten Anschluss des vierten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden sind, wobei der erste Anschluss des ersten p-Transistors mit dem dritten Anschluss des dritten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss des ersten p-Transistors, mit dem zweiten Anschluss des zweiten p-Transistors, mit dem dritten Anschluss des zweiten p-Transistors und dem zweiten Anschluss des p-Stromspiegels elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der erste Anschluss des p-Stromspiegels mit jeweils dem ersten Anschluss des dritten p-Transistors und vierten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der dritte Anschluss des p-Stromspiegels mit dem dritten Anschluss des ersten p-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist; und wobei der n-Stromspiegel aus einem ersten n-Transistor, einem zweiten n-Transistor, einem dritten n-Transistor und einem vierten n-Transistor mit jeweils einem ersten Anschluss, einem zweiten Anschluss und einem dritten Anschluss gebildet ist, wobei jeweils der zweite Anschluss des dritten n-Transistors und vierten n-Transistors, mit dem ersten Anschluss des zweiten n-Transistors und dem dritten Anschluss des vierten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden sind, wobei der erste Anschluss des ersten n-Transistors und dem dritten Anschluss des dritten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der zweite Anschluss des ersten n-Transistors, mit dem zweiten Anschluss des zweiten n-Transistors, mit dem dritten Anschluss des zweiten n-Transistors und dem dritten Anschluss des n-Stromspiegels elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei der erste Anschluss des n-Stromspiegels mit jeweils dem ersten Anschluss des dritten n-Transistors und vierten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei der zweite Anschluss des n-Stromspiegels mit dem dritten Anschluss des ersten n-Transistors elektrisch leitfähig verbunden ist. Der Einsatz von kaskadierten Stromspiegeln führt zu einer mit der sechsten Ausführungsform vergleichbaren Linearität und Gleichtaktunterdrückung des Differenzverstärkers. Im Gegensatz zur sechsten Ausführungsform wird keine zusätzliche elektrisch leitfähige Verbindung zu einer der Betriebsspannungen benötigt.In a further, seventh embodiment of an electrical circuit according to the invention, based on one of the preceding, second to fourth embodiments, the p-current mirror is composed of a first p-transistor, a second p-transistor, a third p-transistor and a fourth p-transistor , each with a first connection, a second connection and a third connection, the second connection of the third p-transistor and fourth p-transistor, with the first connection of the second p-transistor and the third connection of the fourth p- Transistor are electrically conductively connected, the first terminal of the first p-transistor is electrically conductively connected to the third terminal of the third p-transistor, the second terminal of the first p-transistor, with the second terminal of the second p-transistor with the third connection of the second p-transistor and the second connection of the p-current mirror are electrically conductive is connected, the first connection of the p-current mirror being electrically conductively connected to the first connection of the third p-transistor and fourth p-transistor, and the third connection of the p-current mirror being electrically connected to the third connection of the first p-transistor is conductively connected; and wherein the n-current mirror is formed from a first n-transistor, a second n-transistor, a third n-transistor and a fourth n-transistor, each with a first connection, a second connection and a third connection, the second in each case Connection of the third n-transistor and fourth n-transistor are electrically conductively connected to the first connection of the second n-transistor and the third connection of the fourth n-transistor, the first connection of the first n-transistor and the third connection of the third n-transistor is electrically conductively connected, the second connection of the first n-transistor being connected in an electrically conductive manner to the second connection of the second n-transistor, to the third connection of the second n-transistor and the third connection of the n-current mirror, wherein the first connection of the n-current mirror is electrically connected to the first connection of the third n-transistor and fourth n-transistor is connected t capable, and wherein the second connection of the n-current mirror is electrically conductively connected to the third connection of the first n-transistor. The use of cascaded current mirrors leads to a linearity and common mode rejection of the differential amplifier comparable to the sixth embodiment. In contrast to the sixth embodiment, no additional electrically conductive connection to one of the operating voltages is required.
In einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung, basierend auf einer der fünften bis siebten Ausführungsformen, ist die Anzahl der Differenzeingangsstufen auf eine beliebige Anzahl N größer zwei und die Anzahl der Eingänge auf eine Anzahl von 2N erweitertet, mit einer Laufvariablen x (hierin gilt x ∈ ℕ und 1 ≤ x ≤ N), wobei N eine natürliche Zahl repräsentiert, wobei x eine natürliche Zahl repräsentiert im Bereich von 1 bis N, wobei die ersten Anschlüsse aller Differenzeingangsstufen miteinander, mit dem dritten Anschluss des p-Stromspiegels und mit dem ersten Ausgang der elektrischen Schaltung elektrisch leitfähig verbunden sind, wobei die zweiten Anschlüsse aller Differenzeingangsstufen miteinander, mit dem zweiten Anschluss des p-Stromspiegels und mit dem dritten Ausgang der elektrischen Schaltung elektrisch leitfähig verbunden sind, wobei die dritten Anschlüsse aller Differenzeingangsstufen miteinander, mit dem zweiten Anschluss des n-Stromspiegels und mit dem zweiten Ausgang der elektrischen Schaltung elektrisch leitfähig verbunden sind, wobei die vierten Anschlüsse aller Differenzeingangsstufen miteinander, mit dem dritten Anschluss des n-Stromspiegels und mit dem vierten Ausgang der elektrischen Schaltung elektrisch leitfähig verbunden sind, wobei jeder ungeradzahliger, (2x-1)-ter Eingang jeweils mit dem fünften Anschluss der x-ten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist, und wobei jeder geradzahlige, (2x)-ter Eingang jeweils mit dem sechsten Anschluss der x-ten Differenzeingangsstufe elektrisch leitfähig verbunden ist. Durch diese Erweiterung ist es möglich, die Anzahl der invertierenden und nichtinvertierenden Eingänge paarweise auf eine beliebige Anzahl zu erhöhen. Dabei ergibt sich in Abhängigkeit der gewählten Anzahl ein geringer Einfluss auf Bandbreite, Flankensteilheit und Laufzeit.In a further embodiment of an electrical circuit according to the invention, based on one of the fifth to seventh embodiments, the number of differential input stages is extended to any number N greater than two and the number of inputs is extended to a number of 2N, with a running variable x (here x ∈ ℕ and 1 ≤ x ≤ N), where N represents a natural number, where x represents a natural number in the range from 1 to N, the first connections of all differential input stages with one another, with the third connection of the p-current mirror and with the first Output of the electrical circuit are electrically conductively connected, the second connections of all differential input stages being connected to each other, to the second connection of the p-current mirror and to the third output of the electrical circuit, the third connections of all differential input stages being connected to each other, to the second connection of the n-current mirror and are electrically conductively connected to the second output of the electrical circuit, the fourth connections of all differential input stages being electrically conductively connected to one another, to the third connection of the n-current mirror and to the fourth output of the electrical circuit, each odd-numbered (2x-1 ) -th input is electrically conductively connected to the fifth connection of the x-th differential input stage, and each even-numbered (2x) -th input is electrically conductively connected to the sixth connection of the x-th differential input stage. With this extension it is possible to increase the number of inverting and non-inverting inputs in pairs to any number. Depending on the number selected, there is little influence on the bandwidth, edge steepness and runtime.
In einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung basierend auf der zuvor beschriebenen Ausführungsform liegt N in einem Bereich von 2 bis 30.In a further embodiment of an electrical circuit according to the invention based on the embodiment described above, N is in a range from 2 to 30.
Für die nachfolgenden Verschaltungen bzw. Schaltungen wird ein typischer komplementärer Verstärkeraufbau bestehend aus Differenzverstärker, Spannungsverstärker und Endstufe verwendet. Als Differenzverstärker wird die erfindungsgemäße Schaltung für einen Differenzverstärker verwendet.A typical complementary amplifier structure consisting of differential amplifier, voltage amplifier and output stage is used for the subsequent interconnections or circuits. The circuit according to the invention is used as a differential amplifier for a differential amplifier.
Ein mit einer erfindungsgemäßen Schaltung bereitgestellter komplementärer Verstärker kann als Summierer oder Subtrahierer mit einer beliebigen Anzahl an Eingängen genutzt werden. Hierzu wird wie bei einem nichtinvertierenden Verstärker ([1], S. 510) eine Gegenkopplung zwischen dem Ausgang des Verstärkers und einem beliebigen invertierenden Eingang des Verstärkers gebildet, um den Verstärkungsfaktor der Schaltung zu definieren. Die zu summierenden Eingangssignale werden jeweils mit einem der nichtinvertierenden Eingänge des Verstärkers verbunden. Die zu subtrahierenden Eingangssignale werden jeweils mit einem der invertierenden Eingänge des Verstärkers verbunden, ausgenommen dem invertierenden Eingang, der für die Gegenkopplung genutzt wird. Der Ausgang des Verstärkers bildet den Ausgang der Schaltung. Nicht benötigte Eingänge des Verstärkers können deaktiviert werden, indem sie mit dem Nullspannungspotential verbunden werden. Durch die hohe Eingangsimpedanz der Erfindung beeinflussen sich dabei die Eingangssignale nicht gegenseitig, wodurch auf eine vorige Impedanzwandlung der Eingangssignale verzichtet werden kann.A complementary amplifier provided with a circuit according to the invention can be used as an adder or subtracter with any number of inputs. For this purpose, as with a non-inverting amplifier ([1], p. 510), negative feedback is formed between the output of the amplifier and any inverting input of the amplifier in order to define the gain factor of the circuit. The input signals to be summed are each connected to one of the non-inverting inputs of the amplifier. The input signals to be subtracted are each connected to one of the inverting inputs of the amplifier, with the exception of the inverting input, which is used for negative feedback. The output of the amplifier forms the output of the circuit. Inputs of the amplifier that are not required can be deactivated by connecting them to the zero voltage potential. Due to the high input impedance of the invention, the input signals do not influence one another, which means that a previous impedance conversion of the input signals can be dispensed with.
Ein mit einer erfindungsgemäßen Schaltung bereitgestellter komplementärer Verstärker mit vier Eingängen kann als Instrumentenverstärker eingesetzt werden. Hierzu wird wie bei einem nichtinvertierenden Verstärker ([1], S. 510) eine Gegenkopplung zwischen dem Ausgang des Verstärkers und einem beliebigen invertierenden Eingang des Verstärkers gebildet, um den Verstärkungsfaktor der Schaltung zu definieren. Einer der nichtinvertierenden Eingänge kann als Anschluss für die Referenzspannung genutzt werden. Das verbleibende Paar aus invertierendem und nichtinvertierendem Eingang des Verstärkers dient als Differenzeingang des Instrumentenverstärkers. Der Ausgang des Verstärkers bildet den Ausgang des Instrumentenverstärkers. Im Gegensatz zu gewöhnlichen Instrumentenverstärkern, die intern aus zwei oder drei Verstärkerschaltungen aufgebaut sind, besteht dieser Instrumentenverstärker aus einem einzelnen Verstärker. Neben dem verringerten Bauteilaufwand resultiert dies in einer höheren Bandbreite, Flankensteilheit und einer reduzierten Signallaufzeit. Dies stellt, gegenüber den bisherigen Schaltungskonzepten, eine deutliche Verbesserung dar.A complementary amplifier with four inputs provided with a circuit according to the invention can be used as an instrumentation amplifier. For this purpose, as with a non-inverting amplifier ([1], p. 510), negative feedback is formed between the output of the amplifier and any inverting input of the amplifier in order to define the gain factor of the circuit. One of the non-inverting inputs can be used as a connection for the reference voltage. The remaining pair of inverting and non-inverting inputs of the amplifier serves as the differential input of the instrumentation amplifier. The output of the amplifier forms the output of the instrumentation amplifier. In contrast to ordinary instrumentation amplifiers, which are built up internally from two or three amplifier circuits, this instrumentation amplifier consists of a single amplifier. In addition to the reduced component costs, this results in a higher bandwidth, edge steepness and a reduced signal propagation time. This represents a significant improvement compared to the previous circuit concepts.
Ein mit einer erfindungsgemäßen Schaltung bereitgestellter komplementärer Verstärker ermöglicht es, eine Mittelwertbildung aus einer beliebigen Anzahl von Eingangssignalen, z.B. von mehreren Sensorsignalen durchzuführen. Hierzu werden alle Eingangssignale jeweils mit einem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers verbunden und dieselbe Anzahl an invertierenden Eingängen des Verstärkers mit dem Ausgang des Verstärkers. Der Ausgang des Verstärkers bildet den Ausgang der Schaltung. Nicht benötigte Eingänge können deaktiviert werden, indem sie mit dem Nullspannungspotential verbunden werden. Durch die mehrfache Gegenkopplung wird somit die Summe aller Eingangsspannungen durch die Anzahl der Eingangsspannungen geteilt, was einer Mittelwertbildung entspricht. Der Vorteil dieser Schaltung liegt in der hohen Eingangsimpedanz der Eingänge, der hohen Bandbreite, der hohen Flankensteilheit und der geringen Laufzeit, die einem einzelnen Verstärker entspricht.A complementary amplifier provided with a circuit according to the invention enables an averaging of any number of input signals, e.g. to be carried out by several sensor signals. For this purpose, all input signals are each connected to a non-inverting input of the amplifier and the same number of inverting inputs of the amplifier to the output of the amplifier. The output of the amplifier forms the output of the circuit. Inputs that are not required can be deactivated by connecting them to the zero voltage potential. Due to the multiple negative feedback, the sum of all input voltages is divided by the number of input voltages, which corresponds to a mean value formation. The advantage of this circuit lies in the high input impedance of the inputs, the high bandwidth, the steep edge steepness and the short transit time, which corresponds to a single amplifier.
Ein mit einer erfindungsgemäßen Schaltung bereitgestellter komplementärer Verstärker ermöglicht es, Abweichungen eines Eingangssignals bei einer beliebigen, geradzahligen Anzahl 2N von Eingangssignalen festzustellen, z.B. bei mehreren Sensorsignalen. Hierzu wird wie bei einem nichtinvertierenden Verstärker ([1], S. 510) eine Gegenkopplung zwischen dem Ausgang des Verstärkers und einem beliebigen invertierenden Eingang des Verstärkers gebildet, um den Verstärkungsfaktor der Schaltung zu definieren. N Eingangssignale werden jeweils mit einem invertierenden Eingang des Verstärkers verbunden und die verbleibenden N Eingangssignale jeweils mit einem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers. Der Ausgang des Verstärkers bildet den Ausgang der Schaltung. Nicht benötigte Eingänge können deaktiviert werden, indem sie mit dem Nullspannungspotential verbunden werden. Eine solche Schaltung summiert die N Eingangssignale an den nichtinvertierenden Eingängen des Verstärkers auf und subtrahiert davon die Summe der N Eingangssignale an den invertierenden Eingängen des Verstärkers. Das sich daraus bildende Differenzsignal wird um den Verstärkungsfaktor des Verstärkers verstärkt. Sind alle Eingangssignale identisch, so beträgt die Ausgangsspannung der Schaltung 0V. Weicht eines der Eingangssignale von den anderen ab, so resultiert dies in einer Ausgangsspannung ungleich 0V. Eine solche Schaltung kann beispielsweise eingangsseitig parallel zu einem Mittelwertbildner eingesetzt werden, um frühzeitig einen Sensordefekt feststellen zu können. Durch die hohe Eingangsimpedanz der Schaltung werden die Eingangssignale kaum beeinflusst und ein Sensordefekt kann in der Laufzeit eines einzelnen Verstärkers festgestellt werden.A complementary amplifier provided with a circuit according to the invention makes it possible to detect deviations in an input signal for any
Ein mit einer erfindungsgemäßen Schaltung bereitgestellter komplementärer Verstärker kann auch im Bereich des Analog Computing für mathematische Operationen genutzt werden. Durch die beliebige Anzahl an hochohmigen Eingängen können dabei mehrere Eingangsgrößen gleichzeitig abgetastet, addiert und subtrahiert werden. Durch den Einsatz von Logarithmierern ist es auch möglich, Multiplikationen und Divisionen durchzuführen. Auch in diesem Anwendungsbereich liegt der Vorteil des Schaltungskonzeptes in der hohen Eingangsimpedanz und Bandbreite, der Vielzahl der Eingänge und der damit verbundenen Einsparung an Signallaufzeit und Bauteilaufwand.A complementary amplifier provided with a circuit according to the invention can also be used in the field of analog computing for mathematical operations. With any number of high-resistance inputs, several input variables can be sampled, added and subtracted at the same time. By using logarithmizers, it is also possible to carry out multiplications and divisions. In this area of application, too, the advantage of the circuit concept lies in the high input impedance and bandwidth, the large number of inputs and the associated savings in signal transit time and component costs.
Ein mit einer erfindungsgemäßen Schaltung bereitgestellter komplementärer Verstärker mit vier oder mehr Eingängen ermöglicht über die unabhängigen, invertierenden und nichtinvertierenden Eingänge, mehrere Gegen- und Mitkopplungen parallel aufzubauen. In den verschiedenen Gegen- und Mitkopplungen können beispielsweise passive Filter verwendet werden, die sich durch die hohe Eingangsimpedanz der Eingänge nicht gegenseitig beeinflussen. Jede Filterstufe ist dabei mit dem niederimpedanten Ausgang des Verstärkers und einem der hochimpedanten invertierenden oder nichtinvertierenden Eingänge verbunden. Da die Eingänge die Filterschaltungen kaum belasten werden, können diese anhand gängiger Filtergleichungen ausgelegt werden. Auf diese Weise ist es möglich, beliebig aufwändige aktive Filter mit nur einem einzelnen Verstärker aufzubauen. Eingangssignale können hierbei sowohl an nichtinvertierende, als auch an invertierende Eingänge des Verstärkers angeschlossen werden. Der Ausgang des Verstärkers bildet den Ausgang der Schaltung. Nicht benötigte Eingänge können deaktiviert werden, indem sie mit dem Nullspannungspotential verbunden werden.A complementary amplifier with four or more inputs provided with a circuit according to the invention enables several negative and positive feedbacks to be set up in parallel via the independent, inverting and non-inverting inputs. For example, passive filters can be used in the various negative and positive feedback, which do not influence one another due to the high input impedance of the inputs. Each filter stage is connected to the low-impedance output of the amplifier and one of the high-impedance inverting or non-inverting inputs. Since the inputs will hardly load the filter circuits, they can be designed using common filter equations. In this way it is possible to set up any complex active filter with just a single amplifier. Input signals can be connected to both non-inverting and inverting inputs of the amplifier. The output of the amplifier forms the output of the circuit. Inputs that are not required can be deactivated by connecting them to the zero voltage potential.
Hierin ist unter dem Begriff „Konstantstromquelle“ eine elektrische Einrichtung zu verstehen, die einen konstanten Ausgangsstrom zur Verfügung stellt.Here, the term “constant current source” is to be understood as an electrical device which provides a constant output current.
Hierin ist unter dem Begriff „Widerstandsverschaltung“ eine elektrische Einheit bzw. zumindest ein elektrisches Bauteil zu verstehen, die an ihren Anschlüssen das Verhalten eines elektrischen Widerstands aufweist bzw. einen zuvor bestimmbaren elektrischen Widerstand bereitstellt.Here, the term “resistor interconnection” is to be understood as an electrical unit or at least one electrical component that exhibits the behavior of an electrical resistance at its connections or provides a previously determinable electrical resistance.
Hierin ist unter dem Begriff „Stromspiegel“ eine elektrische Verschaltung zu verstehen, die es ermöglicht, von einem vorhandenen Referenzstrom einen weiteren Strom abzuleiten und stellt somit eine stromgesteuerte Stromquelle dar.Here, the term “current mirror” is to be understood as an electrical circuit that makes it possible to derive a further current from an existing reference current and thus represents a current-controlled current source.
Hierin ist unter dem Begriff „Spannungsversorgung“ eine elektrische Einheit zu verstehen, die eine zuvor bestimmbare elektrische Spannung zur Verfügung stellt.Here, the term “voltage supply” is to be understood as an electrical unit which provides a previously determinable electrical voltage.
Hierin ist unter dem Begriff „n-Transistorverschaltung“ eine elektrische Verschaltung zu verstehen, die ein äquivalentes elektrisches Übertragungsverhalten zwischen ihren drei elektrischen Anschlüssen wie ein NPN-Bipolartransistor oder wie ein n-Feldeffekttransistor aufweist.Here, the term “n-transistor connection” is to be understood as an electrical connection that has an equivalent electrical transmission behavior between its three electrical connections, such as an NPN bipolar transistor or an n-field effect transistor.
Hierin ist unter dem Begriff „p-Transistorverschaltung“ eine elektrische Verschaltung zu verstehen, die ein äquivalentes elektrisches Übertragungsverhalten zwischen ihren drei elektrischen Anschlüssen wie ein PNP-Bipolartransistor oder wie ein p-Feldeffekttransistor aufweist.Here, the term “p-transistor connection” is to be understood as an electrical connection that has an equivalent electrical transmission behavior between its three electrical connections, such as a PNP bipolar transistor or a p-field effect transistor.
Hierin ist unter dem Begriff „n-Transistor“ entweder ein NPN-Bipolartransistor oder ein n-Feldeffekttransistor mit jeweils drei Anschlüssen zu verstehen. Dabei werden bei einem NPN-Bipolartransistor der erste Anschluss als Emitter, der zweite Anschluss als Basis und der dritte Anschluss als Kollektor bezeichnet. Bei einem n-Feldeffekttransistor wird der erste Anschluss als Source, der zweite Anschluss als Gate und der dritte Anschluss als Drain bezeichnet.The term “n-transistor” here means either an NPN bipolar transistor or an n-field effect transistor, each with three connections. In the case of an NPN bipolar transistor, the first connection is referred to as the emitter, the second connection as the base and the third connection as the collector. In the case of an n-type field effect transistor, the first connection is referred to as the source, the second connection as the gate and the third connection as the drain.
Hierin ist unter dem Begriff „p-Transistor“ ein PNP-Bipolartransistor oder ein p- Feldeffekttransistor mit jeweils drei Anschlüssen zu verstehen. Dabei werden bei einem PNP-Bipolartransistor der erste Anschluss als Emitter, der zweite Anschluss als Basis und der dritte Anschluss als Kollektor bezeichnet. Bei einem n-Feldeffekttransistor wird der erste Anschluss als Source, der zweite Anschluss als Gate und der dritte Anschluss als Drain bezeichnet.Here, the term “p-transistor” is to be understood as meaning a PNP bipolar transistor or a p-field effect transistor, each with three connections. In the case of a PNP bipolar transistor, the first connection is referred to as the emitter, the second connection as the base and the third connection as the collector. In the case of an n-type field effect transistor, the first connection is referred to as the source, the second connection as the gate and the third connection as the drain.
Hierin ist unter dem Begriff „Differenzverstärker“ eine elektrische Verschaltung zu verstehen, die sich am Eingang einer Verstärkerschaltung befindet und jeweils einen oder mehrere invertierende- und nichtinvertierende Eingänge zur Verfügung stellt. Bei einem komplementären Aufbau weist ein Differenzverstärker zwei invertierende und zwei nichtinvertierende Ausgänge auf, die mit den Eingängen des Spannungsverstärkers verbunden sind. Abhängig von der Gleichtaktunterdrückung verstärkt ein Differenzverstärker nur die Differenz zwischen den Eingangssignalen.Here, the term “differential amplifier” is to be understood as an electrical circuit that is located at the input of an amplifier circuit and provides one or more inverting and non-inverting inputs. In a complementary structure, a differential amplifier has two inverting and two non-inverting outputs, which are connected to the inputs of the voltage amplifier. Depending on the common mode rejection, a differential amplifier only amplifies the difference between the input signals.
Hierin ist unter dem Begriff „Differenzeingangsstufe“ eine elektrische Verschaltung zu verstehen, die Teil eines erfindungsgemäßen Differenzverstärkers ist und jeweils einen einzelnen invertierenden- und einen einzelnen nichtinvertierenden Eingang zur Verfügung stellt. Zwei oder mehr dieser elektrischen Schaltungen sind Teil eines erfindungsgemäßen Differenzverstärkers.Here, the term “differential input stage” is to be understood as an electrical connection that is part of a differential amplifier according to the invention and that provides a single inverting input and a single non-inverting input. Two or more of these electrical circuits are part of a differential amplifier according to the invention.
FigurenlisteFigure list
Weitere Einzelheiten und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, insbesondere in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele bzw. formen beschränkt.Further details and features of the present invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment, in particular in conjunction with the dependent claims. The respective features can be implemented individually or in combination with one another. The invention is not limited to the exemplary embodiments or forms.
Die Ausführungsbeispiele bzw. -formen sind schematisch in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Hierbei bezeichnen gleiche Bezugsziffern in den Figuren gleiche oder funktionsgleiche Elemente bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente.The exemplary embodiments and forms are shown schematically in the following figures. Here, the same reference numerals in the figures denote the same or functionally identical elements or elements that correspond to one another with regard to their functions.
Zur Veranschaulichung und ohne einschränkende Wirkung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung aus der Beschreibung der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung eines komplementären Differenzverstärkers mit 4 Eingängen; -
2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Differenzeingangsstufe; -
3 drei schematische Darstellungen (140a - 140c ) einer Ausführungsform einer n-Transistorverschaltung; -
4 drei schematische Darstellungen (150a - 150c ) einer Ausführungsform einer p-Transistorverschaltung; -
5 drei schematische Darstellungen (120a - 120c ) einer Ausführungsform eines p-Stromspiegels; -
6 drei schematische Darstellungen (130a - 130c ) einer Ausführungsform eines n-Stromspiegels; -
7 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektrischen Schaltung eines komplementären Differenzverstärkers mit N-Eingängen
-
1 a schematic representation of a first embodiment of an electrical circuit according to the invention of a complementary differential amplifier with 4 inputs; -
2 a schematic representation of an embodiment of a differential input stage according to the invention; -
3 three schematic representations (140a - 140c ) an embodiment of an n-transistor circuit; -
4th three schematic representations (150a - 150c ) an embodiment of a p-transistor interconnection; -
5 three schematic representations (120a - 120c ) an embodiment of a p-current mirror; -
6 three schematic representations (130a - 130c ) an embodiment of an n-current mirror; -
7th a schematic representation of a second embodiment of an electrical circuit according to the invention of a complementary differential amplifier with N inputs
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Die Differenzeingangsstufen
Zwei oder mehr dieser elektrischen Schaltungen sind Teil eines erfindungsgemäßen Differenzverstärkers.Two or more of these electrical circuits are part of a differential amplifier according to the invention.
Jeder der Eingänge,
Jeder der Ausgänge,
Der p-Stromspiegel
Der n-Stromspiegel
Ein Stromspiegel stellt eine elektrische Verschaltung dar, die es ermöglicht, von einem vorhandenen Referenzstrom einen weiteren Strom abzuleiten. Sie stellt somit eine stromgesteuerte Stromquelle dar.A current mirror is an electrical circuit that makes it possible to derive a further current from an existing reference current. It thus represents a current-controlled power source.
Die erste n-Transistorverschaltung
Die erste p-Transistorverschaltung
Die zweite n-Transistorverschaltung
Die zweite p-Transistorverschaltung
Dabei stellt eine p-Transistorverschaltung eine elektrische Verschaltung dar, die ein äquivalentes elektrisches Übertragungsverhalten zwischen ihren drei elektrischen Anschlüssen wie ein PNP-Bipolartransistor oder wie ein p-Feldeffekttransistor aufweist, und eine n-Transistorverschaltung eine elektrische Verschaltung, die ein äquivalentes elektrisches Übertragungsverhalten zwischen ihren drei elektrischen Anschlüssen wie ein NPN-Bipolartransistor oder wie ein n-Feldeffekttransistor aufweist.A p-transistor connection represents an electrical connection that has an equivalent electrical transfer behavior between its three electrical connections such as a PNP bipolar transistor or a p-field effect transistor, and an n-transistor connection an electrical connection that has an equivalent electrical transfer behavior between its has three electrical connections such as an NPN bipolar transistor or an n-type field effect transistor.
Die vier Widerstandsverschaltungen
Dabei ist der erste Anschluss
Die negative Spannungsversorgung
Die erste Konstantstromquelle
Die zweite Konstantstromquelle
Dabei stellt ein n-Transistor
Dabei stellt ein p-Transistor
Bei der ersten Ausführungsform
Bei der zweiten Ausführungsform
Bei der dritten Ausführungsform
Dabei stellt ein n-Transistor
Dabei stellt ein p-Transistor
Bei der ersten Ausführungsform
Bei der zweiten Ausführungsform
Bei der dritten Ausführungsform
Bei der ersten Ausführungsform
Bei der zweiten Ausführungsform
Bei der dritten Ausführungsform
Bei der ersten Ausführungsform
Bei der zweiten Ausführungsform
Bei der dritten Ausführungsform
LiteraturlisteReading list
-
[1]
Tietze, Ulrich; Schenk, Christoph: „Halbleiter-Schaltungstechnik.“; 11. Berlin; Heidelberg; New York : Springer-Verlag, 1999. - ISBN 3-540-64192-0 Tietze, Ulrich; Schenk, Christoph: "Semiconductor circuit technology."; 11. Berlin; Heidelberg; New York: Springer-Verlag, 1999. - ISBN 3-540-64192-0 -
[2]
Stonchino, Giovanni: „Ultra-fast Amplifier.“ In: ELEC-TRONICS WORLD (1995), 10, S. 835-841 Stonchino, Giovanni: “Ultra-fast Amplifier.” In: ELEC-TRONICS WORLD (1995), 10, pp. 835-841
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- eine erste Ausführungsform einer elektrischen Schaltung eines Differenzverstärkers;a first embodiment of an electrical circuit of a differential amplifier;
- 110110
- DifferenzeingangsstufeDifferential input stage
- 111111
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der Differenzeingangsstufe
110 Electrical conductive connection from thedifferential input stage 110 - 112112
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der Differenzeingangsstufe
110 Electrical conductive connection from thedifferential input stage 110 - 113113
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der Differenzeingangsstufe
110 Electrical conductive connection from thedifferential input stage 110 - 114114
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der Differenzeingangsstufe
110 Electrical conductive connection from thedifferential input stage 110 - 115115
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der Differenzeingangsstufe
110 Electrical conductive connection from thedifferential input stage 110 - 116116
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der Differenzeingangsstufe
110 Electrical conductive connection from thedifferential input stage 110 - 120120
- p-Stromspiegelp-current mirror
- 121121
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von des p-Stromspiegels
120 Electrical conductive connection of the pcurrent mirror 120 - 122122
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von des p-Stromspiegels
120 Electrical conductive connection of the pcurrent mirror 120 - 123123
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von des p-Stromspiegels
120 Electrical conductive connection of the pcurrent mirror 120 - 130130
- n-Stromspiegeln-current mirror
- 131131
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von des n-Stromspiegels
130 Electrical conductive connection of the ncurrent mirror 130 - 132132
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von des n-Stromspiegels
130 Electrical conductive connection of the ncurrent mirror 130 - 133133
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von des n-Stromspiegels
130 Electrical conductive connection of the ncurrent mirror 130 - 140140
- n-Transistorverschaltungn-transistor connection
- 141141
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss der n-Transistorverschaltung
140 Electrically conductive connection of the n-transistor interconnection 140 - 142142
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss der n-Transistorverschaltung
140 Electrically conductive connection of the n-transistor interconnection 140 - 143143
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss der n-Transistorverschaltung
140 Electrically conductive connection of the n-transistor interconnection 140 - 150150
- p-Transistorverschaltungp-transistor connection
- 151151
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss der p-Transistorverschaltung
150 Electrically conductive connection of the p-transistor connection 150 - 152152
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss der p-Transistorverschaltung
150 Electrically conductive connection of the p-transistor connection 150 - 153153
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss der p-Transistorverschaltung
150 Electrically conductive connection of the p-transistor connection 150 - 160160
- Erste KonstantstromquelleFirst constant current source
- 161161
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der erste Konstantstromquelle
160 Electrical conductive connection from the first constantcurrent source 160 - 162162
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der erste Konstantstromquelle
160 Electrical conductive connection from the first constantcurrent source 160 - 170170
- Zweite KonstantstromquelleSecond constant current source
- 171171
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der zweite Konstantstromquelle
170 Electrical conductive connection from the second constantcurrent source 170 - 172172
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der zweite Konstantstromquelle
170 Electrical conductive connection from the second constantcurrent source 170 - 180180
- WiderstandsverschaltungResistor connection
- 181181
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der Widerstandsverschaltung
180 Electrical conductive connection from theresistor circuit 180 - 182182
-
Elektrischer leitfähiger Anschluss von der Widerstandsverschaltung
180 Electrical conductive connection from theresistor circuit 180 - TNTN
- n-Transistor, der entweder als ein NPN-Bipolartransistor oder als ein n- Feldeffekttransistor mit jeweils drei Anschlüssen realisiert sein kannn-transistor, which can be implemented either as an NPN bipolar transistor or as an n-field effect transistor, each with three connections
- TNaTNa
-
Erster Anschluss des n-Transistors
TN , wobei dieser für einen NPN-Bipolartransistor als Emitter und für einen n- Feldeffekttransistor als Source bezeichnet wirdFirst connection of the n-transistorTN This is called the emitter for an NPN bipolar transistor and the source for an n-type field effect transistor - TNbTNb
-
Zweiter Anschluss des n-Transistors
TN , wobei dieser für einen NPN-Bipolartransistor als Basis und für einen n- Feldeffekttransistor als Gate bezeichnet wirdSecond connection of the n-transistorTN This is called the base for an NPN bipolar transistor and the gate for an n-type field effect transistor - TNcTNc
-
Dritter Anschluss des n-Transistors
TN , wobei dieser für einen NPN-Bipolartransistor als Kollektor und für einen n-Feldeffekttransistor als Drain bezeichnet wirdThird connection of the n-transistorTN , whereby this is called the collector for an NPN bipolar transistor and the drain for an n-field effect transistor - TPTP
- p-Transistor, der entweder als ein PNP-Bipolartransistor oder als ein p- Feldeffekttransistor mit jeweils drei Anschlüssen realisiert sein kannp-transistor, which can be implemented either as a PNP bipolar transistor or as a p-field effect transistor, each with three connections
- TPaTPa
-
Erster Anschluss des p-Transistors
TP , wobei dieser für einen PNP-Bipolartransistor als Emitter und für einen p- Feldeffekttransistor als Source bezeichnet wirdFirst connection of the p-transistorTP This is called the emitter for a PNP bipolar transistor and the source for a p-type field effect transistor - TPbTPb
-
Zweiter Anschluss des p-Transistors
TP , wobei dieser Second connection of the p-transistorTP , with this - TPcTPc
-
für einen PNP-Bipolartransistor als Basis und für einen p- Feldeffekttransistor als Gate bezeichnet wird Dritter Anschluss des p-Transistors
TP , wobei dieser für einen PNP-Bipolartransistor als Kollektor und für einen p-Feldeffekttransistor als Drain bezeichnet wirdfor a PNP bipolar transistor as the base and for a p-field effect transistor as the gate, the third connection of the p-transistorTP This is called the collector for a PNP bipolar transistor and the drain for a p-field effect transistor - -Ub.-Ub.
- Negative SpannungsquelleNegative voltage source
- +Ub+ Ub
- Positive SpannungsquellePositive voltage source
- E1-E4E1-E4
- Eingänge des DifferenzverstärkersInputs of the differential amplifier
- E(x)Ex)
- x-ter Eingang des Differenzverstärkersx-th input of the differential amplifier
- A1-A4A1-A4
- Ausgänge des DifferenzverstärkersOutputs of the differential amplifier
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 3232442 A1 [0011]DE 3232442 A1 [0011]
- US 4780630 [0012]US 4780630 [0012]
Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited
- Tietze, Ulrich; Schenk, Christoph: „Halbleiter-Schaltungstechnik.“; 11. Berlin; Heidelberg; New York : Springer-Verlag, 1999. - ISBN 3-540-64192-0 [0087]Tietze, Ulrich; Schenk, Christoph: "Semiconductor circuit technology."; 11. Berlin; Heidelberg; New York: Springer-Verlag, 1999. - ISBN 3-540-64192-0 [0087]
- Stonchino, Giovanni: „Ultra-fast Amplifier.“ In: ELEC-TRONICS WORLD (1995), 10, S. 835-841 [0087]Stonchino, Giovanni: "Ultra-fast Amplifier." In: ELEC-TRONICS WORLD (1995), 10, pp. 835-841 [0087]
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019110021.6A DE102019110021A1 (en) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | Electronic circuit for a differential amplifier with at least four inputs |
PCT/EP2020/025096 WO2020211978A1 (en) | 2019-04-16 | 2020-02-27 | Electronic circuitry for a differential amplifier having at least four inputs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019110021.6A DE102019110021A1 (en) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | Electronic circuit for a differential amplifier with at least four inputs |
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---|---|
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ID=69770852
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DE102019110021.6A Withdrawn DE102019110021A1 (en) | 2019-04-16 | 2019-04-16 | Electronic circuit for a differential amplifier with at least four inputs |
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
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GB9516025D0 (en) * | 1995-08-04 | 1995-10-04 | Philips Electronics Uk Ltd | Amplifier |
US10224886B2 (en) * | 2017-05-19 | 2019-03-05 | Novatek Microelectronics Corp. | Operational amplifier circuit using variable bias control |
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---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
CORDELL, B: Designing Audio Power Amplifiers; McGraw-Hill; 2011; S. 55-57, 137-138 * |
IBRAHIM, M. A. et al: A very high-frequency CMOS self-biasing complementary folded cascode differential difference current conveyor with application example; in: The 2002 45th Midwest Symposium On Circuits And Systems. Conference Proceedings. Tulsa, OK, 4. - 7. Aug. 2002; Seiten 279 - 282 * |
VAN ZEGHBROECK, B.: Principles of Semiconductor Devices, Chapter 7: MOS Field Effect Transistors; Boulder, Dez. 2004; recherchiert am 31.10.2019; URL: https://ecee.colorado.edu/~bart/book/book/chapter7/ch7_5.htm * |
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