DE1246821B

DE1246821B - Differentialverstaerker mit Transistoren und einer Schaltungsanordnung zur thermischen Kompensation der Temperaturabweichung dieser Transistoren

Info

Publication number: DE1246821B
Application number: DE1965S0097113
Authority: DE
Inventors: Roland Crouillere; Arcy Bois D
Original assignee: Jeumont Schneider SA
Current assignee: Jeumont Schneider SA
Priority date: 1964-07-02
Filing date: 1965-05-14
Publication date: 1967-08-10
Also published as: NL6507178A; FR1408341A; LU48644A1; GB1078486A; BE662329A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESGHRIFT

Int. CL:

H03f

Deutsche Kl.: 21 a2 -18/08

Nummer: 1246 821

Aktenzeichen: S 97113 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 14. Mai 1965

Auslegetag: 10. August 1967

Die Erfindung bezieht sich auf einen Differentialverstärker mit Transistoren und einer Schaltungsanordnung zur thermischen Kompensation der Temperaturabweichung dieser Transistoren.

Die beiden Transistoren eines Differentialverstärkers sind mit ihrem Emitter durch wenigstens einen Widerstand verbunden und liegen mit ihrem Kollektor an der Speisespannung. Der Basis der beiden Transistoren werden zwei Signale zugeführt, deren Differenz durch den Diflerentialverstärker verstärkt wird. Das Ausgangssignal wird am Kollektor der beiden Transistoren abgenommen.

Nun unterliegen Transistoren bekanntlich einer Temperaturabweichung. Um sie zu kompensieren, ist es bekannt, die Emitter der beiden Transistoren über einen Widerstand mit einer Spannungsquelle zu verbinden. Die Kompensation ist jedoch nur dann wirksam, wenn beide Transistoren dieselbe Temperaturabweichung aufweisen.

Es ist weiterhin bekannt, die vorstehend genannte Kompensationsschaltungsanordnung durch Verwendung eines Transistors zu verbessern, der in den Differentialverstärker einen Strom injiziert, der — abgesehen vom Spannungsabfall zwischen Basis und Emitter des genannten Transistors — nur von der an die Basis des Transistors gelegten Spannung und dem in Reihe mit dem Emitter des Transistors geschalteten Widerstand abhängt. Diese Schaltungsanordnung weist jedoch noch eine Temperaturabweichung infolge der Spannungsdifferenz zwischen Basis und Emitter des Transistors als Funktion der Temperatur auf. Eine einwandfreie Kompensation ist im übrigen auch nur dann gewährleistet, wenn beide Transistoren des Differentialverstärkers ein identisches Temperaturverhalten besitzen, Diesen letzteren Mangel der bekannten Kompensationsschaltungsanordnung kann man auch nicht dadurch beseitigen, daß der Kompensationstransistor gegen Änderungen seiner Basis-Emitter-Spannung stabilisiert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kompensationsschaltungsanordnung für einen Differentialverstärker so auszubilden, daß auch bei unterschiedlichem Temperaturverhalten der beiden Transistoren des Differentialverstärkers eine einwandfreie Kompensation der Temperaturabweichung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kompensationsschaltungsanordnung zwei gleiche Transistoren enthält, deren Emitter über Widerstände mit einer gemeinsamen Spannungsquelle verbunden sind, deren Kollektoren mit den Abgriffen von zwei im Emitterkreis der beiden Transistoren Differentialverstärker mit Transistoren und
einer Schaltungsanordnung zur thermischen
Kompensation der Temperaturabweichung
dieser Transistoren

Anmelder:

Societe de Constructions Electrome'caniques

Jeumont-Schneider, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht,

Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

Roland Crouillere,

Bois d'Arcy, Seine-et-Oise (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 2. Juli 1964 (980 453)

des Differentialverstärkers vorgesehenen Potentiometern verbunden sind und deren Basiselektroden jeweils an einen aus einem ohmschen Widerstand und einem temperaturempfindlichen Widerstand bestehenden Spannungsteiler geschaltet sind, der zwischen der gemeinsamen Spannungsquelle und Masse liegt, und daß die Anordnung der Widerstände im Spannungsteiler derart getroffen ist, daß bei Temperaturänderung eine Verschiebung der Basis-Emitter-Spannung der Transistoren der Kompensationsschaltung im umgekehrten Sinn erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Der dargestellte Differentialverstärker enthält zwei Transistoren T₁ und T₂, deren Kollektoren über Widerstände 1 und 2 mit der Speisespannung U verbunden sind. Die Eingangsspannungen E₁ und Zs₂ werden an die Basis der Transistoren T₁ bzw. T₂ gelegt; die Ausgangsspannungen S₁ und S₂ werden von den Kollektoren der Transistoren T₁ und T₂ abgenommen. Die Emitter der Transistoren T₁ und T₂ sind über zwei Widerstände 3 und 4 und zwei parallelgeschaltete Potentiometer 5 und 6 parallel geschaltet. Der Abgriff des Potentiometers 5 ist mit dem Kollektor eines Transistors T₃ eines Strominjektors 14 verbunden, während der Abgriff des Potentiometers 6 mit dem

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Kollektor eines zweiten Transistors T₄ des Strom

injektors 14 verbunden ist. Der Emitter des Transistors T₃ ist mit einer Spannungsquelle 7 über einen Widerstand 8 und der Emitter des Transistors 4 mit der genannten Spannungsquelle T₁ über einen Widerstand 9 verbunden. Die Basis des Transistors T₃ ist einerseits über einen Widerstand 10, an die Spannungsquelle 7 und anderseits an ein Element 11 mit temperaturabhängigem Widerstand angeschlossen. Die Basis des Transistors T₄ ist einerseits mit der Spannungsquelle 7 über ein Element 12 mit temperaturabhängigem Widerstand und anderseits an einen Widerstand 13 angeschlossen. Der genannte Widerstand 13 und das Element 11 sind miteinander verbunden.

Die ,Wirkungsweise..,der Schaltungsanordnung ist folgendermaßen: Die Elemente 11 und 12 besitzen einen negativen Temperatürköeffizienten, die Transistoren T₃ und T₄ sind: identisch, und die Widerstände 8 und 9 besitzen die gleiche;.Größe wie die Widerstände 10 und 13. Bei einer Temperaturänderung verändern sich (mit Rücksicht auf die vertauschte Anordnung der Elemente 10, 11, 12 und 13) die Basisspannungen der Transistoren T₃ und T₁ im umgekehrten Sinn. - Steigt._: beispielsweise die Basisspannung von T₃, "so verkleinert sich die Basisspannung von T_i entsprechend. Demgemäß ändern sich bei einer Temperaturänderung auch die Ströme, die durch die Transistoren T₃ und T₄ fließen, im umgekehrten Sinn (im Normalzustand sind diese Ströme einander gleich).

Die Summe der beiden Ströme, die von den Transistoren T₃ und T₁ in den Differentialverstärker eingeführt wird, bleibt bei Temperaturänderungen etwa konstant. Es ändert ...sich lediglich die Aufteilung dieses Stromes auf die Transistoren T₁ und T₂. Dies

ergibt sich einerseits daraus, daß sich bei einer Temperaturänderung die durch die Transistoren T₃ und T₄ fließenden Ströme im umgekehrten Sinn ändern und daß andererseits diese beiden Ströme an unterschiedlichen, jedoch symmetrisch zueinander liegenden Stellen, nämlich an den Potentiometern 5 und 6 in den Differentialverstärker einfließen.

Man kann somit durch geeignete Einstellung der Abgriffe der Potentiometer 5 und 6 die Verhältnisse so wählen, daß sich bei Temperaturänderungen die durch die Transistoren T₁ und T₂ fließenden Ströme gerade so ändern, daß die temperaturbedingten Änderungen der Basis-Emitter-Spannung dieser beiden Transistoren T₁ und T₂ kompensiert werden,

ίο und zwar auch dann, wenn diese beiden Transistoren T₁ und T₂ nicht dasselbe Temperaturverhalten zeigen.

Claims

Patentanspruch:

Differentialverstärker mit Transistoren und einer Schaltungsanordnung zur thermischen Kompensation der Temperaturabweichung dieser Transistoren, dadurch "gekennzeichnet, daß die Kompensationsschaltungsanordnung zwei gleiche Transistoren (T₃, T₄) enthält, deren

Emitter über Widerstände (8, 9) mit einer gemeinsamen Spannungsquelle verbunden sind, deren Kollektoren mit den Abgriffen von zwei im Emitterkreis der beiden Transistoren (T₁, T₂) des Differentialverstärkers vorgesehenen Potentiometern (5, 6) verbunden sind und deren Basiselektroden jeweils an einen aus einem ohmschen Widerstand (10 bzw. 13) und einem temperaturempfindlichen Widerstand (11 bzw. 12) bestehenden Spannungsteiler geschaltet sind, der zwischen der gemeinsamen Spannungsquelle (7) und Masse liegt, und daß die Anordnung der Widerstände im Spannungsteiler derart getroffen γ ist, daß bei Temperaturänderung eine Verschiebung der Basis-Emitter-Spannung der Transistoren der Kompensationsschaltung im umgekehrten Sinn erfolgt. '

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 371148;
französische Patentschrift Nr. 1235 618;
»Electronic Engineering«, April 1963, S. 257.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen