DE1537590A1 - Differential amplifier circuit - Google Patents

Differential amplifier circuit

Info

Publication number
DE1537590A1
DE1537590A1 DE19671537590 DE1537590A DE1537590A1 DE 1537590 A1 DE1537590 A1 DE 1537590A1 DE 19671537590 DE19671537590 DE 19671537590 DE 1537590 A DE1537590 A DE 1537590A DE 1537590 A1 DE1537590 A1 DE 1537590A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
amplifier
connections
common
signal
current transfer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19671537590
Other languages
German (de)
Other versions
DE1537590B2 (en
Inventor
Henry Banasiewicz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
G&E Bradley Ltd
Original Assignee
G&E Bradley Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by G&E Bradley Ltd filed Critical G&E Bradley Ltd
Publication of DE1537590A1 publication Critical patent/DE1537590A1/en
Publication of DE1537590B2 publication Critical patent/DE1537590B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45278Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using BiFET transistors as the active amplifying circuit
    • H03F3/45282Long tailed pairs
    • H03F3/45286Non-folded cascode stages
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/34DC amplifiers in which all stages are DC-coupled
    • H03F3/343DC amplifiers in which all stages are DC-coupled with semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/45Differential amplifiers
    • H03F3/45071Differential amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/45076Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
    • H03F3/45376Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using junction FET transistors as the active amplifying circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

54075407

G. & E, Bradley, London /EnglandG. & E, Bradley, London / England

DifferentialverstärkerschaltungDifferential amplifier circuit

Die Erfindung betrifft eine Differentia!verstärkerschaltung, in der ein Differentialverstärker mit zwei Eingangsanschlüssen und zwei Ausgangsanschlüssen enthalten ist.The invention relates to a differential amplifier circuit, which contains a differential amplifier with two input connections and two output connections.

Die beiden Eingangsanschlüsse dea Differentialverstärkers sind symmetrisch zu einem gemeinsamen Punkt, der zum Verstärker gehört. Dieser gemeinsame Punkt ist häufig Erde oder Masse. Das zu verstärkende Signal wird zwischen den Eingangseinschlüssen angelegt. Wenn zwei verschiedene Signale miteinander verglichen werden sollen, werden sie zwischen dem gemeinsamen Punkt und einam der Eingangsanschlüsse getrennt angelegt. The two input connections of the differential amplifier are symmetrical about a common point belonging to the amplifier. This common point is common Earth or mass. The signal to be amplified is applied between the input terminals. If two different Signals are to be compared with each other, they are applied separately between the common point and one of the input terminals.

Wenn ein Signal zwischen dem gemeinsamen Punkt und jeweils einem der Eingangsanschlüsse gleichzeitig angelegt wird, dann wird dieses Signal Gleichtaktsignal genannt. Ein Gleichtaktsignal kann in einer Quelle eines zwischen den Eingangsanschlüssen angelegten Signals entstehen, wenn die Innenimpedanz der Quelle nicht relativ zum gemeinsamen Punkt symmetrisch ist. Wenn ein Differentialverstärker ferner nicht völlig symmetrisch in Beaug auf den gemeinsamen Punkt (erdsymmetrisch) ausgebildet ist, erscheint ein gedämpftes Gleichtakteingangssignal am Ausgang des Verstärkers, selbst wenn die Eingangssignalquelle symmetrisch ist.When a signal is between the common point and each is applied to one of the input terminals at the same time, this signal is called a common mode signal. A Common mode signal can be in a source one between the The signal applied to the input terminals occurs when the internal impedance of the source is not relative to the common Point is symmetrical. Furthermore, if a differential amplifier is not completely symmetrical in Beaug on the common Point (balanced to earth) is formed, an attenuated common-mode input signal appears at the output of the Amplifier even if the input signal source is balanced is.

909884/0713 bad original909884/0713 ba d original

Wenn es sich bei dem Differentialverstärker beispielsweise um einen Rechenverstärker mit jeweils einem Eingangswiderstand in jedem Eingangskreis und zwei Rückkopplungswiderständen handelt, und der Verstärker eine hohe Eingangsimpedanz haben soll, können die Eingangswiderstände beispielsweise einen Nennwert von 1 Mfihaben. Der Wert dieser Widerstände kann sich um etwa 10 kSLunterscheiden, bo daß vom Gleichtaktsignal hervorgerufene und über diese Widerstände fließende Ströme an unerwünschtes Eingangssignal erzeugen können, das in der gleichen Größenordnung wie das Nutzsignal liegt, das verstärkt werden soll. Da sich eine völlige Symmetrie in der Praxis nicht ausbilden läßt,ist ein Gleichtaktsüörsignal am Ausgang unvermeidlich.For example, if the differential amplifier is an arithmetic amplifier with an input resistor each in each input circuit and two feedback resistors, and the amplifier should have a high input impedance, the input resistances can be, for example have a face value of 1 Mfi. The value of this Resistances can differ by about 10 kSL, bo that Currents caused by the common-mode signal and flowing through these resistors to the undesired input signal can generate that is of the same order of magnitude as the useful signal that is to be amplified. That I cannot develop complete symmetry in practice, a common-mode noise signal at the output is unavoidable.

Eine Aufgabe der Erfindung wird daher darin gesehen, die Gleichtaktsigna!unterdrückung bei Differentialverstärkern zu verbessern.An object of the invention is therefore seen in the Common mode signal suppression in differential amplifiers to improve.

Gemä» 1^r Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Umleitungsverstärker (by-pass amplifier) vorgesehen ist, der derart ausgebildet und angeordnet ist, daß er den Ausgangsanschlüssen Ausgleiohssignale zuführt, die weitgehend identisch mit den GleichtaktSignalen sind, wenn diese in einem vorbestimmten Teil des Differentialverstärkers auftreten.ACCORDING TO "1 ^ r invention this object is achieved in that a bypass amplifier (by-pass amplifier) is provided which is so constructed and arranged that it supplies the output terminals Ausgleiohssignale which are substantially identical to the common mode signals when this in a predetermined part of the differential amplifier occur.

Damit das Ausgleichsignal weitgehend identisch mit einem GMchtaktsignal ist, muß das Ausgleichsignal, wenn das Gleichtaktsignal eine Gleichstromkomponente enthält, ebenfalls eine Gleichstromkomponente enthalten, die in Betrag und Vorzeichen weitgehend gleich derSo that the compensation signal is largely identical to a GM clock signal, the compensation signal must when the common mode signal has a DC component contains, also contain a direct current component which is largely the same in magnitude and sign as

909884/07 13909884/07 13

BADBATH

Gleichstromkomponente des Gleichtaktsignals ist, und wenn daa Gleichtaktsignal eine Weehselstromkomponente enthält, muß das Ausgleichsignal ebenfalls eine Wechselstromkomponente enthalten, deren Amplitude weitgehend gleich der Amplitude der Wechselstromkomponente des GleichtaktsignaIs und die weitgehend in Phase mit der Wechselstromkomponente des Gleichtaktsignals ist.Is a direct current component of the common mode signal, and if the common mode signal is an alternating current component contains, the equalization signal must also have an AC component contain the amplitude of which is largely equal to the amplitude of the alternating current component of the Common mode signals and which are largely in phase with is the AC component of the common mode signal.

Da die durch ein Gleichtaktsignal und das Ausgleichsignal hervorgerufenen Potentiale der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse weitgehend gleich sind, fließt kein Gleichtaktstrom in einem vorbestimmten Teil des Verstärkers. So kann beispielsweise bei den erwähnten Rechenverstärkern dafür gesorgt werden, daß über die Eingangswiderstände keine unsymmetrischen Ströme mehr fließen.Because the by a common mode signal and the equalization signal evoked potentials of the input and output connections are largely the same, flows no common mode current in a predetermined part of the amplifier. For example, the mentioned computational amplifiers ensure that there are no asymmetricals via the input resistances Currents flow more.

Praktisch erscheint das Gleichtaktsignal jetzt am Verstärkerausgang, da das Ausgleichsignal den Ausgangsanschlüssen zugeführt wird, jedoch ist das Verhältnis des verstärkten Nutzsignals zum Gleichtaktsignal jetzt um einen Faktor verbessert, der gleich der Verstärkung des Verstärkers ist. Außerdem läßt sieh die Ausgangsimpedanz des Verstärkers sehr niedrig ausbilden, z.B. 1 Ohm, und die Eingangswiderstände eines nachgeschalteten Differentialrechenverstärkers können entsprechend hochohmig gewählt werden, so daß jede Unsymmetrie praktisch vernachlässigbar ist und das Gleichtaktsignal am Ausgang dieses nachgeschalteten Verstärkers leicht unterdrückt werden kann.In practice, the common mode signal now appears on Amplifier output, since the equalization signal is fed to the output terminals, however, the ratio is of the amplified useful signal to the common mode signal is now improved by a factor equal to the gain of the amplifier is. In addition, the output impedance of the amplifier can be made very low, e.g. 1 ohm, and the input resistances of a downstream Differential arithmetic amplifiers can be selected to have a high resistance, so that each Asymmetry is practically negligible and the common mode signal at the output of this downstream Amplifier can be easily suppressed.

909884/0713909884/0713

Wie bereits erwähnt wurde, kann es sich "bei dem Verstärker um einen Rechenverstarker handeln, und außerdem kann er mehrere Stromübernahmestufen (auch emittergekoppelte oder kollektorgekoppelte. Gegentaktetufen genannt) mit Field-Effekt-Transistoren oder herkömmlichen Transistoren, weiterhin "Transistoren" genannt, enthalten.As mentioned earlier, it can be "with the amplifier be an arithmetic amplifier, and moreover it can be several Current transfer stages (also known as emitter-coupled or collector-coupled, push-pull stages) with field-effect transistors or conventional transistors, also called "transistors".

Die Ausdrücke "Katode", "Anode" und "Steueranschluß" werden hier generell jeweils anstelle von Stromabgabeanschluß (Quelle) und Emitteranschluß, Saugelektrodenanschluß (Senke) und Kollektoranschluß und Tor- und Basisanschluß von FieldL-Effekt-Transistoren und Transistoren verwendet. Die Transistoren und Pield-Effekt-Transistoren werden weiterhin auch als aktive Bauelemente bezeichnet.The terms "cathode", "anode" and "control connection" are generally used here instead of current output connection (Source) and emitter connection, suction electrode connection (sink) and collector connection and gate and base connection of FieldL-Effect transistors and transistors are used. The transistors and field effect transistors will continue also referred to as active components.

Bei dem Umleitungsverstärker kann es sich um einen Trennverstärker mit Verstärkungsfaktor 1 handeln, der zwischen die Katoden einer ersten Stromübernahmestufe und die Anoden einer zweiten Stromübernahmestufe geschaltet ist. Die Steueranschlüsse einer dritten Stromübernahmestufe, deren aktive Bauelemente als Katodenfolger geschaltet sind, und die die Verstärkerausgangsstufe bildet, können mit den Anoden der aktiven Bauelemente der zweiten Stromübernahmeschaltung verbunden sein.The diversion amplifier can be an isolation amplifier act with gain factor 1, between the cathodes of a first power take-off stage and the Anodes of a second current transfer stage is connected. The control connections of a third current transfer stage, whose active components are connected as cathode followers are, and which forms the amplifier output stage, can with the anodes of the active components of the second current transfer circuit be connected.

Das Gleichtaktsignal wird dem Ausgang also praktisch über die Katodenfolger in der ersten Stromübernahmeschaltung, üb.er den Verstärker mit Verstärkungsfaktor 1 und über die Katodenfolger in der dritten Stromübernahmestufe zugeführt. So the common mode signal becomes practical to the output via the cathode follower in the first current transfer circuit, via the amplifier with gain factor 1 and supplied via the cathode follower in the third current transfer stage.

09884/071309884/0713

BADBATH

Eine vierte Strömübernahmestufe mit zwei aktiven Bauelementen kann in die Anodenkreise der aktiven Bauelemente der ersten Stramübernahmestufe geschaltet sein, um eine Differenz zwischen der Amplitude des Gleichtaktsignals an den Steueranschlüssen und Katoden der aktiven Bauelemente der ersten Stromübernahmestufe zu verringern. Die Steueranschlüsse dieser vierten Stromübernahmestufe sind miteinander und über einen weiteren Trennverstärker mit Verstärkung 1 mit den Katoden der aktiven Bauelemente in der ersten Stromübernahmestufe verbunden, um die Gleichtakt signalunter drückung weiter zu verbessern.A fourth flow transfer stage with two active components can be placed in the anode circuits of the active components the first power takeover stage to be switched to a Difference between the amplitude of the common mode signal at the control connections and cathodes of the active components of the first current transfer stage. The control connections of this fourth current transfer stage are connected to one another and via a further isolating amplifier with gain 1 connected to the cathodes of the active components in the first current transfer stage, to the common mode further improve signal suppression.

Die beiden Trennverstärker Ic nnen in Reihe geschaltet sein, wobei der zuerst erwähnte Trennverstärker zwischen dem Ausgang des anderen Trennverstärkers und den Anoden der beiden aktiven Bauelemente der zweiten Stromübernahmestufe liegt.The two isolating amplifiers Ic can be connected in series with the first-mentioned isolation amplifier between the output of the other isolation amplifier and the anodes of the two active components of the second current transfer stage.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen naher beschrieben.Embodiments of the invention will now be based on the Drawings described in more detail.

In den Zeichnungen ist:In the drawings is:

Pig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltung mit einem Differentialverstärker,Pig. 1 is a block diagram of a circuit with a Differential amplifier,

Fig. 2 ein Schaltbild eines erfindnngsgemäßen Differentialveräärkers und2 shows a circuit diagram of a differential amplifier according to the invention and

Fig. 3 ein Schaltbild einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Differentialverstärkers.Fig. 3 is a circuit diagram of a further embodiment of a differential amplifier according to the invention.

909884/0713909884/0713

Der in Pig. 1 dargestellte Differential-Rechenverstärker enthält ein oder mehrere Verstärkerstufen 10, Eingangswiderstände R1 und R'1f Rückkopplungswiderstände R2 und R1P und Eingarigsanschlüsse 11 und 12. Das zu verstärkende Signal wird aus einer Quelle 13, die zwischen den Eingangsanschlüssen, liegt, und ein GMchtakteingangssignal aus einer Quelle 14 dem Eingangsanschluß 11 und über die Quelle 13 dem Eingangsanschluß 11 zugeführt. Am Ausgang des Verstärkers liegt ein Verbraucher 15. Pur den Ausgangsstrom der Stromquelle 14 gibt es vier Stromkreise:The one in Pig. 1 includes one or more amplifier stages 10, input resistors R 1 and R ' 1f, feedback resistors R 2 and R 1 P and single-circuit connections 11 and 12. The signal to be amplified is from a source 13, which is between the input connections, and A clock input signal from a source 14 is supplied to input terminal 11 and via source 13 to input terminal 11. There is a consumer 15 at the output of the amplifier. There are four circuits for the output current of the current source 14:

1) über die Widerstände R1 und Rp und den Verbraucher 15 nach Masse1) via the resistors R 1 and Rp and the consumer 15 to ground

2) über die Widerstände R'.. und R'p und den Verbraucher 15 nach Masse2) across the resistors R '.. and R'p and the consumer 15 by mass

3) über den Widerstand R1 und die Verstärkerstufen 10 zum Ausgsn gsanschluß 16 und3) via the resistor R 1 and the amplifier stages 10 to the output terminal 16 and

4) über den Widerstand R1.. und die Verst.-rkerstuf en 10 zum Ausgangsanschluß 17.4) via the resistor R 1 .. and the amplifier stage 10 to the output terminal 17.

Der aus der Stromquelle 14 über die Widerstände R1 und R'-.. fließende Strom ruft eine Spannung am Eingang der Verstärkerstufen 10 hervor, wenn öiese Widerstände nicht genau gleich sind. Diese zusätzliche Eingangsspannug kann groß im Verhältnis zum Signal aus der Quelle 13 sein, wenn es sich beispielsweise bei den Widerständen R1 und R-'. um 1-Megaohm-Widerstände und bei den Widerständen R2 und R'2 um 100-Megaohm-Widerstände handelt, da eine Unsymmetrie von beispielsweise 10 Kiloohm zwischen den Widerständen R1 und R1 1 wahrscheinlich ist und eine Gleichtaktspannung von nur 10 mmV eine Eingangsspannung von Mikrovolt hervorruft.The current flowing from the current source 14 via the resistors R 1 and R'- .. causes a voltage at the input of the amplifier stages 10 if these resistances are not exactly the same. This additional input voltage can be large in relation to the signal from the source 13 if, for example, the resistors R 1 and R- '. to 1 megohm resistors and the resistors R 2 and R '2 is 100 megohm resistors, as an asymmetry for example, 10 kilo-ohms between the resistors R 1 and R is probably 1 1 and a common mode voltage of only 10 mmV a Input voltage of microvolts.

909884/0713909884/0713

BAD ÖHiQiNAL BAD ÖHiQi NAL

Ein aus der Quelle H über die Widerstände R- und R'^ fließender Strom kann dadurch unterdrückt werden, daß an die Ausgangsanschlüsse 16 und 17 des Verstärkers ein Ausgleichsignal angelegt wird, das mit dem Gleichtaktsignal identisch ist. Wenn es sich beispielsweise bei dem Gleichtaktsignal um ein Gleichstromsignal handelt, entsteht keine Spannung, die einen Strom durch die Widerstände R. treiben würde, da das Ausgleichssignal an den Anschlüssen 16 und 17 nach Betrag und Vorzeichen gleich dem Gleichtaktsignal an den Anschlüssen 11 und ist.One from source H via resistors R- and R '^ Current flowing can be suppressed by connecting to the output terminals 16 and 17 of the amplifier an equalization signal is applied which is identical to the common mode signal. For example, if the common mode signal is a direct current signal, there is no voltage that would drive a current through the resistors R., because the compensation signal at connections 16 and 17 according to amount and sign is equal to the common mode signal at the terminals 11 and.

Das Gleichtaktsignal wird zwar dan Eingangsanschlüssen des Verbrauchers 15 zugeführt, jedoch ist das Verhälnis des verstärkten Ausgangssignals der Verstärkerstufen10 zum Gleichtaktsign^l verbessert. Da dieses Verhältnis außerdem um einen Faktor verbessert ist, der gleich der Verstärkung des Verstärkers ist, und da die Ausgangsimpedanz der Verstärkerstufen 10 niedrig gehalten werden kann, zum Beispiel auf 1 Ohm, ist die Gleichtaktunterdrückung am Verbraucher 15 unter der Annahme, daß es sich bei diesem Verbraucher tun einen weiteren Verstärker handelt, verhältnismäßig einfach.The common-mode signal is supplied to the input connections of the load 15, but the ratio is of the amplified output signal of the amplifier stages10 improved to common mode sign ^ l. In addition, since this ratio is improved by a factor equal to Gain of the amplifier is, and since the output impedance of the amplifier stages 10 are kept low can, for example, to 1 ohm, is the common mode rejection at consumer 15, assuming that this consumer is doing another amplifier acts, relatively easy.

Eine Möglichkeit, den Ausgangsanschlüssen Ausgleichsignale zuzuführen, um die Unterdrückung von Gleichtaktsignalen zu verbessern, die in demjenigen Teil des Verstärkers entstehen, der von den Eingangswider st and en R^ und R1.. gebildet wird, infolge einer Ungleichheit von R-. und R1.. oder einer Unsymmetrie in einer an die EingangsanschlüsseA possibility of supplying equalization signals to the output connections in order to improve the suppression of common-mode signals which arise in that part of the amplifier which is formed by the input resistors R ^ and R 1 .., as a result of an inequality of R-. and R 1 .. or an imbalance in one of the input terminals

909884/0713909884/0713

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

11 und 12 angeschlossenen Quelle, ist in Pig. 2 gezeigt. Hier sind die Verstärkerstufen 10 zusammen mit den Widerständen* R-, R1-, R2 und R'p sowie den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen 11, 12, 16 und 17 gezeigt.11 and 12 connected source, is in Pig. 2 shown. The amplifier stages 10 together with the resistors * R-, R 1 -, R 2 and R'p as well as the input and output connections 11, 12, 16 and 17 are shown here.

Der Verstärker wird zuerst beschrieben. Eine erste Stromübernahmestufe enthält z\e. Field-Effekt-Transistoren 18 und 19, deren Katodenanschlüsse S mit einer Konstantstromquelle und deren Anodenanschlüsse mit zwei Verbrauchern 21 und 22 verbunden sind. Diese Stromübernahmestufe verstärkt den Anschlüssen 11 und 12 zugeführte Signale und führt sie einer zweiten Stromübernahmestufe zu, die die Transistoren 23 und 24, einen Konstantstromgeneaator 25 die die WiderständeThe amplifier is described first. A first power takeover stage contains z \ e. Field effect transistors 18 and 19, whose cathode connections S are connected to a constant current source and whose anode connections are connected to two loads 21 and 22 are. This power takeover stage reinforces the connections 11 and 12 supplied signals and leads them to a second current transfer stage, which the transistors 23 and 24, a constant current generator 25 which is the resistors

und R1, enthält. Zwei weitere mit Widerständen R. und R1. als Katodenfolger geschaltete Transistoren 26 und 27 verstärken das an den Kollektoren der Transistoren 23 und erscheinende Signal und führen es den Anschlüssen 28 und zu. Da zwischen den Anschlüssen 11 und 17 und zwischen den Anschlüssen 12 und 16 keine Umkehr erfolgt, müssen die Rückkopplungswiderstände R2 und R1« jeweils zwischen den Anschluß 16 und den Steueranschluß des Pield-Effekt-Transistors 18 und den Anschluß 17 und dem Steueranschluß des Fittd Effekt-Transistors 19 geschaltet werden, um den Verstärker als Rechenverstärker wirken zu lassen.and R 1 . Two more with resistors R. and R 1 . Transistors 26 and 27 connected as cathode followers amplify the signal appearing at the collectors of transistors 23 and and feed it to connections 28 and. Since there is no reversal between the terminals 11 and 17 and between the terminals 12 and 16, the feedback resistors R 2 and R 1 «must each between the terminal 16 and the control terminal of the field effect transistor 18 and the terminal 17 and the control terminal of the Fittd effect transistor 19 are switched in order to let the amplifier act as an arithmetic amplifier.

Das Crleichtaktsignal wird den Eingangsanschlüssen 11 und zugeführt und praktisch wie M, einem Kotodenfolger ohne wesentliche Änderung der Amplitude und Phasenlage und Größe und Polarität von den Steueranschlüssen der PieId-Effekt-Transistoren 18 und 19 zu ihren Katodenanschlüssenifcertragen.The low-mode signal is applied to input terminals 11 and fed and practical like M, a Kotodenfolder without significant change in amplitude and phase position and size and polarity of the control connections of the PieId effect transistors 18 and 19 to their cathode terminals.

909804/0713909804/0713

."■■ ' ; -' SAD. "■■ ';-' SAD

-9--9-

Ein Trennverstärker 3D mit Verstärkungsfaktor 1 überträgt das Gleichtaktsignal praktisch ebenfalls ohne wesentliche Änderung der Amplitude und Phase oder Größe und Polaität au den Kollektoren der Transistoren 23 und 24. Auf diese Weise wird ein Ausgleichssignal, das im wesentlichen mit dem Gleichtaktsignal identisch ist, den Ausgangsanschlüssen, zugeführt, die von den Kollektoren der Transistoren 23 und 24 gebildet werden* und der Verstärker 30 dient als Umleitungsvorrichtung, da er eine Umleitung für das Gleichtaktsignal in Bezug auf einen Teil des Differentialverstärkers darstellt. Von dort erreicht es die Anschlüsse 16 und 17 durch die Katodenfolgerwirkung der Transistoren 26 und 27, wiederum weitgehend ohne Änderung der Amplitude und Phase oder Größe und Polarität. Der Trennverstärker 30 ermöglicht es, daß die Katodenanschlüsse der Field-Effekt-Transistoren 18 und 19 an die Kollektoren der Transistoren 23 und 24 angeschlossen werden, ohne daß die hohe Impedanz der Konstantstromquelle 20 geshuntet wird. Per Innenwcderstand der Stromquelle 20 sollte so hochohmig wie möglich sein, so daß praktisch 100 % des Gleichtaktsignals dem Trennverstärfeer 30 zugeführt werden.An isolating amplifier 3D with a gain factor of 1 also transmits the common-mode signal to the collectors of the transistors 23 and 24 with practically no significant change in amplitude and phase or size and polarity. which are formed by the collectors of transistors 23 and 24 * and the amplifier 30 serves as a bypass device since it is a bypass for the common mode signal with respect to a part of the differential amplifier. From there it reaches the connections 16 and 17 through the cathode follower effect of the transistors 26 and 27, again largely without changing the amplitude and phase or size and polarity. The isolation amplifier 30 enables the cathode connections of the field effect transistors 18 and 19 to be connected to the collectors of the transistors 23 and 24 without the high impedance of the constant current source 20 being shunted. The internal resistance of the current source 20 should be as high-resistance as possible, so that practically 100 % of the common-mode signal is fed to the isolation amplifier 30.

Die Glj/echt aktunt erdrückung beim Verstärker nach Fig. 2 läßt sich noch weiter verbessern, wenn der Einfluß irgendeiner Unsymmetrie in der Steuerelektroden-Anoden-Kapazität der Field-Effekt-Transistoren 18 und 19, der Einfluß irgandeiner Unsymmetrie in den Ausgangswiderständen und der Kapazitäten ihrer Steueranschlüsse nach Erde oder Masse verringert werden kann. Der infolge des Gleichtaktsignals über diese Kapazitäten fließende Strom kann durchThe glj / real active suppression in the amplifier according to FIG. 2 can be improved even further if the influence of any imbalance in the control electrode-anode capacitance the field effect transistors 18 and 19, the influence any asymmetry in the output resistances and the capacities of their control connections to earth or Mass can be reduced. The current flowing through these capacitances as a result of the common-mode signal can flow through

909884/0713909884/0713

Anlegen des Gleichtaktsignals· an die Anodenanschlüsse dieser Field-Effekt-TransiBtoren verringert werden. Beispielsweise kann ein Verstärker mit Verstärkungsfaktor zwischen die verbundenen Anodenanschlüsse der Field-Effekt-Transistoren 18 und 19, und die verbundenen Basisanschlüsse der beiden weiteren Transistoren gestaltet werden, wobei die Anodenverbindung jedes Field-Effekt-Transistors die Emitter/Kollektor-Strecke eines der weiteren Transistoren enthält. Auf diese Weise wird das bereits an den Katodenanschlüssen der Field-Effekt-Transistoren vorhandene Gleichtakteignal ihren Anodenansohlüssen zugeführt.Application of the common mode signal to the anode connections these field-effect transients can be reduced. For example, an amplifier with a gain factor between the connected anode connections of the field effect transistors 18 and 19, and the connected base connections of the two further transistors are designed, wherein the anode connection of each field effect transistor the emitter / collector path of one of the further transistors contains. In this way, what is already present at the cathode connections of the field effect transistors is removed Common-mode suitably supplied to their anode connectors.

Da die Gleichtakt-Unterdrückung bei dem Verstärker nach Fig. 2 und der erwähnten Abwandlung dieses Verstärkers davon abhängt, daß das Ausgleichssignal weitgehend gleich dem Gleichtaktsignal ist, können als Verstärker mit Verstärkungsfaktor 1 Katodenfolger verwendet- werden.Since the common mode rejection in the amplifier according to FIG. 2 and the mentioned modification of this amplifier depends on the fact that the compensation signal is largely equal to the common-mode signal, can be used as an amplifier with a gain factor 1 cathode follower can be used.

Die Katodenfolgerwirkung der Field-Effekt-Tranaistoren 18 unu 19 v/ird durch Einfügen weiterer Transistoren in ihre Anodenkreise weiter verbessert.The cathode follower effect of the field-effect transistors 18 unu 19 v / ird by adding more transistors in their anode circuits further improved.

Die Verstärker mit Verstärkungsfaktor 1 können in .Reihe * geschaltet werden, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Hier verbindet ein Verstärker mit Verstärkungsfaktor 1, ein Field-Effekt-Transistor 32, die Katoden der Field-Effekt-Transistoren 18 und.^9 mit den Basisanschlüssen zweier Transistoren 33 und 34, die mit den Anodenanschlüssen der Field-Effekt-Transistoren 18 und 19 verbunden sind.The amplifiers with gain factor 1 can be in .series * can be switched as shown in FIG. An amplifier with a gain factor of 1 connects here Field-effect transistor 32, the cathodes of the field-effect transistors 18 and. ^ 9 with the base connections of two transistors 33 and 34, which with the anode connections the field effect transistors 18 and 19 are connected.

909884/0713909884/0713

BAD 0RI3INAI:BATHROOM 0RI3INAI:

Das am Katodenanschluß des Field-Effekt-Transistors 32 erscheinende Gleichtaktsignal wird zum Verstärker 30 weitergeleitet, der durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist und zwei Transistoren enthält.The one at the cathode connection of the field effect transistor 32 appearing common mode signal is forwarded to amplifier 30, which is indicated by a dashed line and includes two transistors.

Das Aus gang s signal des Verstärkers 30, der wid "bereits erwähnt , einen Verstärkungsfaktor 1 hat, wird dann als Ausgleichsignal den Kollektoren der Transistoren 23 und 24 Über eine Zenerdiode 35 zugeführt.The output s signal of the amplifier 30, the wid "already mentioned, has a gain factor of 1, is then used as a compensation signal to the collectors of the transistors 23 and 24 Supplied via a Zener diode 35.

Eine weitere Verstärkerstufe zwischen den Transistoren 33 und 34 und den Transistoren 23 und 24 wird durch die Transistoren 36 und 37 gebildet.Another amplifier stage between the transistors 33 and 34 and the transistors 23 and 24 is through transistors 36 and 37 are formed.

Diejenigen Bauelemente in Fig. 3f die die gleichen Funktionen wie die Bauelemente nach Fig. 2 haben, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Funktion und Wirkungsweise der anderen Bauteile nach Fig. 3 sind dem Fachmann geläufig.Those components in FIG. 3 f which have the same functions as the components according to FIG. 2 are provided with the same reference symbols. The function and mode of operation of the other components according to FIG. 3 are familiar to the person skilled in the art.

Eine kapazitive Unsymmetrie im Eingangskreis des Verstärkers nach Fig. 3 laßt sich ferner durch Einstellung eines Differentialkondensators 38 verringern, der zwischen den Kollektoren der Transistoren 33 und 34 liegt.A capacitive imbalance in the amplifier's input circuit 3 can also be reduced by setting a differential capacitor 38 between the collectors of transistors 33 and 34 is located.

Obwohl bei den anhand der Fig· 2 und 3 beschriebenen AusführungBbeispielen Festkörperbauelemente mit einem Katoden-, einem Anoden- und einem Steueranschluß verwendet werden, lassen sich auch Schaltungsanordnungen aufbauen, in denen thermionische Vakuumröhren verwendet werden, die alle einen Katoden-»einen Anoden- und einen Steueranschluß haben.Although in those described with reference to Figs ExecutionExamples of solid-state components with a Cathode, an anode and a control connection are used circuit arrangements can also be built in which thermionic vacuum tubes are used, the all a cathode, an anode and a control connection to have.

909884/0713909884/0713

Claims (1)

PatentansprücheClaims I/ Differentialverstärkerschaltung, in der ein Differentialverstärker mit zwei Eingangsanschlüssen und zwei Ausgangsanschlüssen enthalten ist, dadurch gekennz ei ohne t, daß ein Umleitungsverstärker (30) vorgesehen ist, der derart ausgebildet und angeordnet ist, daß er den Ausgangsanschlüssen (28, 29) Ausgleichsignale zuführt, die weitgehend mit Gleichtaktsignalen identisch sind, wenn * diese in einem vorbestimmten Teil des Differentialverstärkers auftreten.I / differential amplifier circuit in which a differential amplifier with two input connections and two output connections is included, thereby marked ei without t that a diversion amplifier (30) is provided which is designed and arranged such that he supplies equalization signals to the output connections (28, 29) which are largely identical to common-mode signals, if * these occur in a predetermined part of the differential amplifier. 2) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialverstäker eine erste Stromübernahmestufe mit aktiven Bauelementen (18, 19)» die jsfeils mit den Eingangsanschlüssen (11 und 12) verbunden sind, und eine zweite Stromübernahmestufe enthält, wobei der Umleitungsverstärker (30) zwischen dem gemeinsamen Zweig (20), der ersten Strcmübernahmestufe und den Ausgangsanschl.üssen der aktiven Bauelemente (26 und 24) der zweiten Stromübernahmestufe liegt.2) Circuit according to claim 1, characterized in that that the differential amplifier is a first Current transfer stage with active components (18, 19) »which are connected to the input terminals (11 and 12) and includes a second current take-over stage, the bypass amplifier (30) being between the common branch (20), the first power takeover stage and the output connections the active components (26 and 24) of the second current transfer stage lies. ψ 3) Schaltung nach Anspruch 2, d...a durch g e k e η nzeichne t, daß zwei weitere aktive Bauelemente (23 und 34) jeweils mit den Anoden der aktiven Bauelemente (18 und 19) der ersten Stromübernahmestufe verbunden sind und von einem weiteren Verstärker (32) gesteuert werden, der mit dem gemeinsamen■Zweig (20) der ersten Stromübernahmestufe verbunden ist» ψ 3) Circuit according to claim 2, d ... a by gek e η n draws that two further active components (23 and 34) are each connected to the anodes of the active components (18 and 19) of the first current transfer stage and from a further amplifier (32) can be controlled, which is connected to the common ■ branch (20) of the first current transfer stage » 909884/0713909884/0713 BADBATH 4) Schaltung nach Anspruch'2 oder 3, dadurch gekennaeic h η e t, daß Trennverstärkerstufen (36 und 37t 26 und 27) zwischen die beiden Stromübernahmestufen und zwischen die zweite Stromübernahmestufe und die Ausgagsanschlüsse (28 und 29) geschaltet sind.4) Circuit according to Claim 2 or 3, characterized gekennaeic h η e t that isolation amplifier stages (36 and 37t 26 and 27) between the two current transfer stages and are connected between the second current transfer stage and the output connections (28 and 29). 5) Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» d a du r c h gekennzeichnet, daß Rückkopplungslmpedanzen die Bingangsansohlüsse (11 und 12) mit den Ausgaigsanschlüssen (28 und 29) verbinden,5) Circuit according to one of claims 1 to 4 »d a du r c h characterized in that feedback impedances the Input connections (11 and 12) with the output connections (28 and 29) connect, 6) Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch ge kennzeich net, daß die aktiven Bauelemente Festkörperbauelemente sind.6) Circuit according to one of claims 1 to 5, as through ge characterized net that the active components Are solid-state components. 90.9034/0790.9034 / 07
DE19671537590 1966-12-15 1967-12-13 Differential amplifier circuit Pending DE1537590B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB5623866A GB1212342A (en) 1966-12-15 1966-12-15 Improvements in differential amplifiers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1537590A1 true DE1537590A1 (en) 1970-01-22
DE1537590B2 DE1537590B2 (en) 1970-10-08

Family

ID=10476125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19671537590 Pending DE1537590B2 (en) 1966-12-15 1967-12-13 Differential amplifier circuit

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE1537590B2 (en)
FR (1) FR1548008A (en)
GB (1) GB1212342A (en)
NL (1) NL6717083A (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2426360A1 (en) * 1978-05-16 1979-12-14 Trt Telecom Radio Electr BALANCER AMPLIFIER
JPS5694994A (en) * 1979-12-28 1981-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Output circuit
US4644295A (en) * 1986-02-04 1987-02-17 Motorola, Inc. Balanced differential load and method

Also Published As

Publication number Publication date
NL6717083A (en) 1968-06-17
GB1212342A (en) 1970-11-11
FR1548008A (en) 1968-11-29
DE1537590B2 (en) 1970-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0529119B1 (en) Monolithic integrated amplifier with digital gain control
DE69023061T2 (en) Buffer amplifier with low output resistance.
DE2247471A1 (en) DIFFERENTIAL AMPLIFIER CIRCUIT
DE1901804B2 (en) STABILIZED DIFFERENTIAL AMPLIFIER
EP0365085B1 (en) Signal amplitude controlling circuit
DE1257212B (en) Differential amplifier circuit with transistors whose common electrodes are connected to a current regulating element
DE2420158A1 (en) DIFFERENCE AMPLIFIER
DE2249859A1 (en) INTEGRATED AMPLIFIER CIRCUIT
DE2648577A1 (en) ELECTRICALLY CHANGEABLE IMPEDANCE CIRCUIT
DE2416534A1 (en) COMPLEMENTARY-SYMMETRIC AMPLIFIER CIRCUIT
DE2804064C3 (en) Amplifier circuit arrangement for aperiodic signals
DE69414525T2 (en) Differential amplifier stage for use in standard ECL bipolar processes
DE69315553T2 (en) Differential amplifier arrangement
DE2529966B2 (en) Transistor amplifier
DE69320776T2 (en) Transconductance amplifier
DE2409929B2 (en) Low-distortion, low-frequency push-pull power amplifier
DE3136910A1 (en) SIGNAL INTERRUPTION
DE1537590A1 (en) Differential amplifier circuit
DE3007715A1 (en) AMPLIFIER CIRCUIT WITH A TOTAL CONTROLLABLE VOLTAGE AMPLIFIER
DE69008958T2 (en) Combined current differential and operational amplifier circuit.
DE1293860B (en) Transistor-equipped differential amplifier with three amplifier stages connected in cascade
DE3836836A1 (en) IMPLEMENTATION
DE1537590C (en) Differential amplifier circuit
DE2307514A1 (en) AMPLIFIER WITH HIGH INPUT IMPEDANCE
DE2635574A1 (en) CURRENT MIRROR AMPLIFIER