DE1906213A1

DE1906213A1 - Stromregelschaltung

Info

Publication number: DE1906213A1
Application number: DE19691906213
Authority: DE
Inventors: Wilson George Robert
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 1968-02-08
Filing date: 1969-02-07
Publication date: 1969-09-04
Also published as: GB1224833A; DE1906213B2; DE1906213C3; US3588672A; NL164401C; NL6901884A; FR2001583A1; JPS499819B1; NL164401B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. E Wbicesiann,

Dipl.-Ing. 0."Weickmann, Dipl.-Phy$. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A-Weicxmann, Dipl.-Gheii. B. Huber

I MÜNCHEN 27, DEN MDHLSTRASSE 22, RUFNlMMBIUi8JWa22 «

TEKTRONIX INO.

14150 Southwest Karl Braun Drive,

Beaverton, Oregon, V. St. v. A.

Stromregeischaltung

Die Erfindung bezieht^;sich auf eine Stromregelschaltung mit einem Transistor, der eingangsseitig an eine Speisestromquelle angeschlossen ist und der ausgangsseitig einen stabilisierten Ausgangsstrom abgibt.

In elektronischen Schaltungen ist häufig ein weitgehend konstanter Strom erforderlich. Zu diesem Zweck ist zwischen einem herkömmlichen Netzgerät und der jeweiligen Lastschaltung eine Konstantstromeinrichtung zwischenzuschalten. Eine derartige KonstantStromeinrichtung enthalt in einfacher Weise einen Widerstand mit einem relativ hohen Widerstandswert, so daß der durch diesen Widerstand fließende Strom unabhängig von Laständerungen nahezu konstant ist. Eine andere normalerweise benutzte Konstantstromquelle verwendet

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einen Transistor zur Abgabe eines Äusfgangsstroms von seinem Kollsktor«. Die* Basis das betreffeaden Transistors liegt dabei auf eine® Beasugspotential's die Quellimpedaiiz ist gleich' dem ziemlich hohen Ausgangswiderstand d@s Transistors _β Dadurch kann ein nahezu konstanter₉von Bellas tungsänderungen unabhängiger Strom abgegeben werden. Stromquellender zuvor erwähnten Arten liefern jedoch nur einen relativ konstanten Strom; sie setzen im übrigen eine Belastungsimpedanz voraus, die niedriger ist als die Impedanz der Quelle«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesser= w te Stromregelschaltung oder Stromquelle mit einer.hohen Ausgangsimpedanz zu schaffen_o Insbesondere ist eine verbesserte transistorisierte Stromregelschaltung bzw« Stromquelle zu schaffen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und durch Anwendung integrierter Schaltungstechniken herstellbar ist» Die neu zu schaffende Stromregelschaltung bzw. Stromquelle soll bei den auftretenden Speiseströmen betreibbar sein und den jeweils abzugebenden Ausgangsstrom einfach zu steuern erlauben und dabei einen nahezu konstanten Strom abgeben. Dabei ist mit einem Minimum an Speisestromanschlüssen auszukommen. Außerdem soll die neu zu schaffende Stromregelschaltung bzw. Stromquelle ^ während des Betriebs genau arbeiten und einen Ausgangsstrom abgeben, der unabhängig von Temperaturänderungen nahezu konstant ist. . . · -

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Stromregelschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß dem Transistor ein Halbleiterelement mit einein vom stabil lisierten Ausgangsstrom durchflossenen pn-übergang in Heine geschaltet ist, daß an das Halbleiterelement ein weiterer Transistor mit seiner Steuerstrecke derart angeschlossen ist

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daß der diesen weiteren Transistor durchfließende Strom sich entsprechend der an dem Halbleiterelement jeweils liegenden Spannung ändert, und daß der weitere Transistor mit seinem Ausgang an den Steuereingang des erstgenannten Transistors derart angeschlossen ist, daß auf eine Änderung des den ersten Transistor durchfließenden Stromes hin eine Änderung dieses Stromes in entgegengesetzter Richtung erfolgt. Dabei kann gezeigt werden, daß der effektive Ausgangswiderstand der Schaltung etwa R (1+ ß) ist. Hierin ist R der Ausgangswiderstand des ersten Transistors, und β ist der Stromverstärkungsfaktor der Transistoren.

Der oben erwähnte Halbleiterübergang liegt dem Eingang des zweiten Transistors parallel; er liefert in wünschenswerter Weise eine Spannungs-Strom-Kennlinie, die der der Basis-Emitter—Strecke des zweiten Transistors entspricht. Die Steuerung des AusgangsStroms ist somit linear, und zwar unabhängig von Temperatur- und Stromänderungen. Der Halbleiterübergang ist vorzugsweise durch die Basis-Emitter-Strecke eines dritten Transistors gebildet. Sämtliche drei Transistoren befinden sich in wünschenswerter Weise in einer gemeinsamen integrierten Halbleiterschaltung.

Nachstehend wird die Erfindung mit den ihr anhaftenden Merkmalen und Vorteilen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schaltplan einer bekannten Konstantstromschaltung.

Fig. t2^; ^zei^t einen Schaltplan einer Konstant st roms chaltung gemäß der Erfindung»

Fig.- 3 zeigt einen Schaltplan einer bevorzugten Ausführungsförm der in Fig· 2 dargestellten Schaltung* Fig;. M- zeigt eine Sehnittansicht durch eine die Erfindung umfassende integrierte Schaltung.

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Fig. 3 zeigt ein Ersatzschaltbild einer Schaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 6 zeigt ein Schaltbild einer Vergleiehs^Konstantstromschaltung, unter Verdeutlichung der auftretenden Stromverteilung.

Fig. 7 zeigt einen Schaltplan einer KonstantstromschalV tung gemäß der Erfindung, unter Verdeutlichung der auftretenden Stromverteilung.

Fig* 8 zeigt einen Schaltplan einer anderen Konstäntstromschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Stromregelschaltung oder , Konstantstromquelle, die lediglich einen Transistor νMO-.-- ' enthält. Der Transistor 10 besitzt einen Kollektor 12, eine _ Baß is 14 und einen Emitter 16. Dabei bewirkt der den Hauptstrom führende Schaltungszweig bzw. die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 10 die Regulierung des Ausgangs-Stroms I , der der Klemme 18 zugeführt und/der Klemme 20 abgenommen wird. An der Basis 14 des Transistors 10 liegt eine Bezugsspannung V, die eine entsprechende, an die Klemme 22 angeschlossene Bezugsspannungsquelle abgibt. Erhöht sich z.B. der Ausgangsetrom I . so steigt die Spannung am Emitterwiderstand des Transistors 10 in Bezug auf die * Spannung V derart an, daß der Strom I wieder zu einem konstanten Wert hin zurückkehrt. Obwohl diese Schaltung an der Anschlußklemme 18 eine verhältnismäßig hohe Impedanz besitzt, ist die Impedanz gleich dem Ausgangswideratand des Transistors 10.

Fig. 2 zeigt eine erfindungegemaße Schaltung\ .mit einer höheren AuBgangsimpedanz. Bei dieser Schaltung ist ©in erster Transistor 30 mit seinem Hauptstromzweig «wischen einer JLüegangsklemme 32 und einergemeinsamen RüokfUhrklemme 34 angeschlossen. Der Hauptstromweg des TranBistors

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verläuft zwischen den Hauptstromklemmen bzw. -anschlussen; an die Ausgangs-Anschlußklemmen 32 ist dabei der Kollektor 36 des Transistors 30 angeschlossen, und der Emitter "dieses Transistors ist über eine Halbleiterstrecke·bzw. Diode 40 an die gemeinsame Rückführklemme 34 angeschlossen. Die Anode 42 der Diode 40 ist dabei mit dem Emitter 38 des Transistors 30 verbunden; die Kathode 44 der Diode 40 ist mit der gemeinsamen Rückführklemme 34 verbunden.

Zwischen einer zweiten Klemme oder Steuerstrom-Klemme 48 und der gemeinsamen Rückführklemme 34 ist ein zweiter Transistor 46 mit seiner Hauptstromstrecke geschaltet. Die stromführende Strecke ist durch die Hauptstromstrecke des Transistors gebildet; dabei ist der Kollektor 50 des *

Transistors 46 an die Anschlußklemme 48 angeschlossen, und der Emitter 52 des Transistors 46 ist an die Anschlußklemme 34 angeschlossen. Die Basis 54 des Transistors 46 ist an den Verbindungspunkt des Emitters 38 des Transistors 30 und der Anode 42 der Diode 40 angeschlossen. Der Kollektor 50 des Transistor 46 ist ferner mit der Basis des Transistors 30 verbunden.· Es sei bemerkt, daß der Strom I₀ zweckmäßigerweise von einem herkömmlichen Netzgerät über einen Widerstand 60 zugeführt wird. Das Netzgerät ist dabei an der bezeichneten Anschlußklemme 58 angeschlossen. Der in gestrichelten Linien dargestellte Widerstand 60 stellt den Lastwiderstand dar, durch den der Strom I fließt. In j entsprechender Weise wird der Anschlußklemme' 48 ein Regeloder Steuerstrom I„ zugeführt, z.B. über einen in gestrichelten Linien dargestellten großen Widerstand 64 von einem an einer Anschlußklemme 62 angeschlossenen Netzgerät her.

Während des Betriebs bewirkt die in S¹Ig. 2 dargestellte Schaltung eine Rückkopplung, derzufolge der Strom I zu einem großen Teil konstant gehalten wird. Steigt der Strom I an, so steigt der die Diode 40 durchfließende Strom,

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bei dem es sich zum größten Teil um den Strom I_Q handelt, ebenfalls an. Dadurch steigt auch der Spannungsabfall an der Diode 40. Dies hat zur SOlge, daß die Spannung an der Basis¹des Transistors 46 ansteigt. Die Folge hiervon ist j daß die Spannung am Kollektor 50 des Transistors 46 sinkt. Daraufhin beginnt die Spannung an der Basis 56 des Transistors 30 kleiner zu werden. Eine Spannungsabnahme an der Basis 56 des Transistors 30 erfolgt dabei in einer solchen Richtung, daß der Strom I abnimmt. Dadurch wird die Wiedereinstellung des gewünschten Stromwertes I bewirkt. In entsprechender Weise bewirkt die Schaltung bei abnehmendem Strom I eine Erhöhung der Spannung an der Basis 56 des Transistors 30, und zwar derart, daß der Wert des Strom
wünschten Wert angehoben wird.

derart, daß der Wert des Stroms I wieder auf den ge-

Das durch die Diode 40 gebildete Halbleiterelement ist der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 46 parallel geschaltet; die Polung der Halbleiterübergänge der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 46 und der Diode sind dabei gleich. Die Diode 40 bewirkt hier eine Kompensation einer sonst nicht linearen Wirkung des Transistors

46. Dabei ist es erwünscht, daß der Strom I so konstant

wie nur möglich gehalten wird. Durch Temperaturänderungen hervorgerufene Änderungen des Basis-Emitter-Widerstands ; des Transistors 46 führen zu einem Ausgangsstrom I , der sich mit der Temperatur ändert. Das durch die Diode 40. gebildete Halbleiterelement arbeitet jedoch j__n geeigneter Weise bei derselben Temperatur wie der Transistor 46. Dadurch ändert sich der Übergangswiderstand der Diode 40 in derselben Weise wie der Basis-Emitter-Widerstand des Transistors 46. Die betreffenden Elemente können in nachstehend noch näher erläuterter Weise bei ein und derselben Temperatur gehalten werden. Die Schaltung kompensiert

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damit Fehler, die sonst aufgrund von Temperaturänderungen auftreten könnten. Wie ferner einzusehen sein dürfte, besitzen der durch die Basis-Emitter-Strecke: des Transistors 46 gebildete Halbleiterübergang und der durch die Diode 40 gebildete Halbleiterübergang jeweils eine Kennlinie mit exponentieller Abhängigkeit zwischen Spannung und Strom. Da die Diode 40 der Basis-Emitter-Strecke des Transistors46 parallel geschaltet ist, führt ein die Diode 40 durchfließenderStrom zur Abgabe eines linear abhängigen Außgangsstromß von dem Transistor 46. Der zum Kollektor 50 des Transistors 46 hinfließende ^ Strom hängt damit weitgehend linear von dem die Diode durchfließenden Strom ab.

Eine bevorzugte Ausführungsform der in Eig. 2 dargestellten Schaltung zeigt Fig. 3« In. Fig. 3 sind den bei der Schaltung gemäß Fig. 2 vorgesehenen Schaltungselementen entsprechende Schaltungselemente, mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet. Gemäß Fig. 3 ißt der gemäß Fig. durch eine Diode gebildete Halbleiterübergang durch einen Transistor 40 · gebildet, der in seinen Eigenschaften weitgehend mit dem Transistor 46 übereinstimmt* Der Transistor 40* ist mit seinem Emitter 66 an die gemeinsame Bückführklemme 34 angeschlossen. Der Kollektor 68 des Transistors 40' und dessen Basis 70 sind miteinander verbunden. Damit erfolgt vom Kollektor 68 des Transistors 40' zu. dessen Basis 70 hin eine Rückkopplung, durch die die exponentielle Kennlinie des Transietors 40· verbessert wird. Der gemeinsame Verbindungspunkt der Basis und des Kollektors des Transistors 40* ist an den Emitter 38 des Transistors und an die Basis 54 des Transistors 46 angeschlossen.

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Wenn die beiden Transistoren'46 und 40* gleich sind und dieselbe Temperatur besitzenj dann führt ein den ; Transistor 40· durchfließender Strom zum Abfall einer - :·.-.. Spannung an diesem Transistor, die gerade diejenige Spannung darstellt, die an die Basis 54- des Transistors 46 anzulegen ist, um einen gleichen Stromfluß zum"Emitter- 52 ;; des Transistors 46 zu bewirken. Die beiden Ströme, ~d*h* die aus den Emittern 56 und, 52 herausfließenden Ströme, sind _:·: dann unabhängig von der jeweiligen Temperatur und unab- ; A hängig von Nichtlinearitäten der Transistoren jeweils ·:: nahezu gleich groß. Die Schaltung gemäß. Fig. 3 arbeitet ^; in nahezu derselben Weise wie die in Fig* 2 dargestellte Schaltung, Die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 3 kann jedoch .auch in anderer Weise erläutert werden. Hiere zu sei angenommen, daß die die Hauptstromstrecken der Transistoren 46 und 40* durchfließenden Ströme stets gleich groß sind. Versucht der Ausgangsstrom I anzusteigen, so steigt der zum Kollektor 50 des Transistors 46 hinfließende Strom um einen nahezu gleichen Betrag. Der Strom Ij, ist nahezu konstant. Da der den Transistor 46 durchfließende- Strom von dem Strom I„. abgeleitet ist, wird in dem betrachteten Fall der Basis 56 des Transistors JO weniger Strom zugeführt. Dies führt dazu, ' ■ - ■ daß der Strom I abnimmt. Sowohl bei der Schaltung gemäß Fig. 2 als auch bei der Schaltung gemäß Fig. 3 hängtder Strom I_n von dem Strom I_D ab. Werden darüber hinaus für

O JtC

die Transistoren 46 und 40' gleiche Transistoren ver- ■'...". wende.t, die dieselbe Temperatur besitzen, so sind darüber hinaus auch die Ströme I und I_fi gleich groß.

Fig. 4 veranschaulicht eine vorteilhafte Ausführungsform der in Fig. 3 dargestellten Schaltung, unter Anwendung integrierter Schaltungstechni&en* In Fig. 4 sind den bei

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der Schaltung gemäß Fig. 3 vorgesehenen Elementen entsprechende Elemente mit entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet. Gemäß Fig. 4 enthält z.B. der Kollektor 36 des (Transistors 30 eine n-leitende epitaxiale Schicht auf einer p-leitenden Trägerschicht 72, auch Substrat genannt. Der Emitter 38 wird durch eine η-leitende Diffusionszone gebildet, und die Basis 56 ist eine zwischen der Emitter-Diffusionszone und der epitaxialen Schicht vorgesehene p-leitende Diffusionszone. Die Transistoren 30, 40' und 46 sind durch p-leitende Isolations-Diffusionszonen 74 voneinander getrennt. Die gesamte Schaltung enthält damit nahezu nur Halbleiterelemente, die in wirtschaftlicher Weise in kleinem Raum untergebracht sind. Die Transistoren besitzen alle dieselbe Temperatur und stimmen auch ansonsten weitgehend miteinander überein.

Wenn im Unterschied dazu der Wunsch besteht, daß der Ausgangsstrom I ein Vielfaches des Steuerstroms I_R ist, dann werden die Flächen der Emitter 38, 66 und 52 so gewählt, daß z.B. die Emitter 38 und. 66 gleich groß sind, während der Emitter 52 eine kleinere Fläche besitzt. In diesem Fall ist der Bezugs-Steuerstrom I~ entsprechenddem Verhältnis der Fläche des Emitters 52 zur Fläche des Emitters 38 oder des Emitters 66 kleiner. ,

Der Ausgangswiderstand der erfindungsgemäßen Schaltung kann entsprechend der in Verbindung mit Fig. 5 erläuterten Weise berechnet werden. Fig. 5 zeigt ein Ersatzschaltbild der Schaltung gemäß Fig. 2. Dabei sind den in Fig. vorgesehenen Elementen hier entsprechende Elemente mit; entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet. Anstelle des Transistors 30 ist eine annäherungsweise stimmende Transistorers at z schaltung gezeigt, die einen Eingangswiderstand ßr und einen Ausgangswiderstand R enthält. Dem Ausgangswider-

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stand R liegt eine Stromquelle parallel, die einen Strom : V./r abgibt. Bei dem Transistor 46 und der Diode 40 ist angenommeni daß es sich dabei um gleiche Elemente handelt, d.h. daß die Diode 40 durch den bei der Schaltung gemäß Fig. 3 vorgesehenen Transistor 40· gebildet sein kann. Damit ist der die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 46 durchfließende Strom gleich dem die Diode 40 durchfließenden Strom. Mit R ist der Widerstandswert eines Quell— ν Widerstands 64 bezeichnet, der von einem Bezugs strom durchflossen wird.

Die folgenden Berechnungen sind unter der Annahme angestellt, daß die Transistoren in der aus ^ig. 4 ersichtlichen Weise hergestellt sind und somit alle den gleichen Ver-Stärkungsfaktor, die gleichen Emitterflächen und den gleichen Widerstand r_ besitzen. Der Ausgangswiderstand der in Fig. 5 dargestellten Schaltung kann durch die Spannung an einer 1-Ampere-Prüfstromquelle 76 ausgedrücktr werden, die an der Ausgangsklemme 32 angeschlossen ist. Der die Diode 40 durchfließende Strom beträgt 1(1+1/β )Aoder nahezu 1 Ampere. Derselbe Strom fließt im Transistor46. Der Widerstand am Verbindungspunkt 73 ist durch die Parallelschaltung von β (2r ) und R_ gegeben bzw. durch

Hierin sind 2Üx die Eingangswiderstände der in Reihe

■ θ _#

liegenden Elemente 30 und 40. Die Spannung V. istr damit

« ^^" ^{Der den} Widerstand R_Q durchfließende

• Strom ist damit 1A- V„/r = 1A (1 -s- . Unter

1 e _ d/ST_Q + Hg :

Vernachlässigung des geringen dynamischen Widerstands des Elements 40 ist die Ausgangsspannung somit

ßR

(1A) R (1 ■+ ^ * Damit ist der Ausgangs-/ e s

widerstand gleich R_Q· = R_Q (1 + ) · ^Ie-b-^s _s

groß, so ist auch der Ausgangswiderstand der Schaltung an der Anschlußklemme 52 großer als der Ausgangswiderstand R des Transistors, und zwar um.den Faktor /3+ 1. Dies stellt eine erhebliche Erhöhung der Ausgangsimpedanz für die Stromquelle, dar. _^

Fig. 6 veranschaulicht die Stromverteilung bei einer der in Fig. 1 gezeigten Schaltung weitgehend entsprechenden Schaltung. Bei der in Fig. 6 gezeigten Schaltung ist eine Diode 86 zwischen der Basis 14- eines Transistors 10 und einer gemeinsamen Ruckführklemme 20 vorgesehen. Diese Diode dient für Vergleichszwecke. Sie wird dabei dazu benutzt, an der Basis 14- des Transistors 10 eine Spannung zu erzeugen. Die Anode 88 der Diode 86 ist dabei mit der Basis 14- des Transistors 10 und außerdem mit einer einen Steuerstrom führenden Anschlußklemme 84- verbunden, der ein Bezugs- oder Steuerstrom I„ zugeführt wird. Die Kathode 90 der Diode 86 ist an der Anschlußklemme 20 angeschlossen. Die Diode 86 besitzt zweckmäßigerweise den Kennwerten des Transistors 10 entsprechende Kennwerte. Unter der Annahme, daß der Strom I der Anschlußklemme

■ ... ο

zugeführt wird, tritt die angegebene Aufteilung der Ströme auf. Sind die Diode 86 und der Transistor 10 weitgehend einander entsprechende Elemente, so müssen der den Emitter 16 des Transistors 10 durchfließende Strom und der die Diode 86 durchfließende Strom gleich groß sein. Dies

heißt, daß I_R - l_Q/ß - I_Q ist. Nach Auflösung der

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■ΑΧ-

Gleichung -öacbI₀ erhält man/I = I_R I A - I .

Fig. 7 zeigt eine der in F^g. 2 dargestellten Schaltung weitgehend entsprechende Schaltung gemäß der Erfindung. In Fig. 7 ist ferner die Verzweigung der verschiedenen Ströme veranschaulicht. Dabei sind auch hier die verschiedenen Halbleiterelemente nahezu "gleich. Demgemäß muß &er"äi±<g'^;i)±öde~4O ^dtiröifiießende* Strom gleich dem den Emitter 52 des Transistors 46 durchfließenden Strom sein, Dies bedeutest, daß folgende' Beziehung erfüllt sein'muß:

Durch Auflösen.dieser Gleichung nach I gelangt man zu ..-

I as I-n 1 - —5-—^—z—-^-I * Damit dürfte gezeigt ⁰ ^R L ß?. , + -2ß +2 J ^& - -

sein, daß der Ausgangs strom I von dem Bezugs- oder Steuerstrom I„ abhängt. Die Anpassung des" Bezugsstroms und des Ausgangs Stroms mit Hilfe der in Fig. 7 dargestellten er*- findungsgemäßen Schaltung ist hervorragend* Es dürfte ersichtlich sein, daß die Differenz zwischen dem Bezugsstrom und dem Ausgangsstrom bei der Schaltung gemäß Fig. 6 um einen Faktor größer ist, der ein wenig größer als der. Verstärkungsfaktor ist.

Obwohl die erfindungsgemäße Schaltung insbesondere*dann von Vorteil ist, wenn sie in integrierten Schaltungsgebilden enthalten ist - und zwar wegen der nahezu ausschließlichen Verwendung von Halbleiterübergärigen - kann die Schaltung gemäß der Erfindung jedoch auch unter Verwendung normaler Transistoren aufgebaut werden.

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Fig. 8 zeigt eine der in Fig. 2 dargestellten Schaltung weitgehend entsprechende Schaltung. Die in Fig. 8 gezeigte Schaltung ist jedoch für normale Transistorelemente geeignet. Zwischen dem Emitter 52 des in Fig. 8 gezeigten Transistors 46 und der gemeinsamen Rückführklemme 34 ist ein Widerstand 80 vorgesehen, und zwischen der Kathode 44 der Diode 40 und der gemeinsamen Rückführklemme 34 liegt ein Widerstand 82. Die Verwendung dieser Widerstände ermöglicht die Anwendung dieser Schaltung ohne eine wesentliche. Anpassung der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 46 an die Diodenstrecke der Diode 40. Die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. ist im übrigen im wesentlichen die gleiche wie die der zuvor beschriebenen Schaltungen. Es dürfte somit einzusehen sein, daß die Diode 40 auch hier in vorteilhafter Weise durch die Basis-Emitter-Strecke eines 'Transistors zu ersetzen ist, der den Kennwerten des Transistors 46 entsprechende Kennwerte besitzt.

Die Stromregelschaltung oder Stromquelle gemäß der Erfindung gibt nun nicht nur einen.nahezu konstanten Ausgangsstrom ab, sondern sie besitzt auch eine Ausgangsimpedanz, die gegenüber der Ausgangsimpedanz einer normalerweise benutzten Transistor-Stromquelle um einen dem Stromverstärkungsfaktor entsprechenden Faktor größer ist. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Schaltung einfach aufgebaut und leicht herzustellen, und zwar insbesondere im Hinblick auf integrierte Schaltungseinrichtungen. Schließlich braucht die erfindungsgemäße Stromregelschaltung keine äußere Normalspannung; sie weist neben der Ausgangs- und Strom-Rückführklemme lediglich eine weitere Strom-Eingangsklemme auf. An diesem zusätzlichen Eingang ist zweckmäßigerweise eine Stromquelle angeschlossen, die in Halbleiterschaltungen häufig verfügbar ist und mit deren Hilfe die Höhe des AusgangsStroms der erfindungsgemäßen Schaltung steuerbar ist.

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Claims

P a t e η t a η s ρ r ii c he

Stromregelschaltung mit einem Transistor, der eingangsseitig an eine Speisestromquelle angeschlossen ist und der ausgangsseitig einen stabilisierten Ausgangsstrom abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß dem' Transistor (30) ein Halbleiterelement (40;40^r) mit einem vom stabilisierten Ausgangsstrom durchflöSsenen. pn-übergang in Reihe geschaltet ist, daß an das Halbleiterelement (40;40·) ein weiterer Transistor (46) mit seiner Steuerstrecke derart angeschlossen isty daß der diesen weiteren Transistor (46) durchfließende Strom sich entsprechend der an dem Halbleiterelement (40;4X)') jeweils liegenden Spannung ändert, und daß der weitere Transistor (46) mit seinem Ausgang an den Steuereingang des erstgenannten Transistors (30) derart angeschlossen ist, daß auf eine Änderung des den erstgenannten Transistor (30) durchfließenden Stromes hin eine Änderung dieses Stromes in entgegengesetzter Richtung, erfolgt. ν
2. Stromregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekeimt zeichnet, daß die Steuerung der Transistoren (30,46) basisseitig erfolgt und daß das Halbleiterelement (40;40) an den Emitter des erstgenannten Transistors (30) und an die Basis des weiteren Transistors (46) angeschlossen.ist.
3. Stromregelschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement durch einen dritten Transistor (40·) gebildet ist, der mit seiner Basis (70) und mit seinem Kollektor (68) an den Emitter (38) des erstgenannten Transistors (30) und an die Basis (54) des weiteren Transistors (46) angeschlossen ist.

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4. StromregelSchaltung nach Anspruch. 3, dadurch ge-. kennzeichnet, daß alle Transistoren (30,AO',46) in einer gemeinsamen integrierten Halbleiterschaltung.,enthalten sind. , · ...
5. Stromregel schaltung nach Anspruch 3_t ,dadürqh, gekennzeichne.t, daß .--der,-|toit1;.§r (§2) des genannten weiteren Transistors (46) μηά de^ Etoit^e/r.^G) des. dritten.,

. Transistorsι (40O geaeinsam an einen gemeinsamen , Rückführanschluß.(54) angeschlossen sind..
6. Stromregelschaltuiig nach einem der Ansprüche 2 bis 3 t dadurch gekennzeichnet, daß an den Kollektor,(50) des weiteren Transistors (46) eine Steuerstromquelle (In) angeschlossen ist*

7· Stromregelschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Emitter (52) des weiteren Transistors (46) und^dem gemeinsamen Rückführanschluß (34) ein Widerstand (80) geschaltet ist und daß zwischen den Emitter (38) des dritten Transistors (40') und dem gemeinsamen Rückführanschluß (34·) ein weiterer Widerstand (82) geschaltet ist.

lzb :8c

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