DE1933120B2 - Integrierbarer UEbertragungsvierpol - Google Patents

Description

zugspotentialfrei ausgebildet sein soll, ist es erforder- triebsgleichspannung und mit seinem Kollektor mit lieh, die Übertragungsvierpole mit schwimmenden einer zweiten Betriebsgleichspannung verbunden und Anschlußklemmenpaaren (schwimmende Übertra- andererseits der zweite Transistor emitterseilig über gungsvierpole) auszubilden. Dies kann in vorteilhafter die zweite Betriebsstromquelle mit der zweiten Be-Weise gemäß einer Weiterbildung der Erfindung da- 5 triebsgleichspannung und mit seinem Kollektor mit durch geschehen, daß zwei jeweils in Kette geschal- dem Eingang der stromgesteuerten Stromquelle vertete gleiche Eingangs- und Ausgangsschaltungsstufen bunden. Der Leitwert verbindet hier die Emitter der vorgesehen sind und daß hierbei die antiparallel ge- beiden Transistoren miteinander. Ferner geben die schalteten schwimmenden Spannungseingänge der Anschlüsse der beiden Transistoren den Eingang der spannungsgesteuerten Stromquellen den Vierpolein- io spannungsgesteuerten Stromquellen ab. gang und die bezugspotentialfreien Anschlüsse der Bei einer zweiten bevorzugten Vierpolgrundschal-Ausgänge der stromgesteuerten Stromquellen den tung besteht die spannungsgesteuerte Stromquelle Vierpolausgang abgeben. aus einem Transistor und einem Leitwert, von denen Zwei solcher schwimmenden Übertragungsvierpole der Transistor, dessen Basis gegen Bezugspotential können in einfacher Weise dadurch zum Aufbau 15 den Spannungseingang für die spannungsgesteuerte eines schwimmenden Gyrators verwendet werden, daß Stromquelle abgibt, mit seinem Kollektor mit dem sie antiparallel zusammengeschaltet werden und da- Eingang der stromgesteuerten Stromquelle und mit bei die Parallelschaltung der Anschlußpaare auf seinem Emitter über den Widerstand mit einer Beeiner Anschlußseite mit kreuzweise vertauschten An- triebsgleichspannung verbunden ist. Dabei handelt schlußklemmen vorgenommen wird. Auf diese Weise 20 es sich definitionsgemäß um einen O°-Übertragungsüberträgt der eine Vierpol das seinem Eingang zu- vierpol.

geführte Signal mit der Phase 0° zum Ausgang, Der dieser zweiten bevorzugten Grundausfühwährend der andere Übertragungsvierpol, der hierbei rungsform entsprechende 180°-Ubertragungsvierpol in Gegenrichtung überträgt, auf Grund seiner ver- kommt hier in vorteilhafter Weise mit einer spantauschten Anschlüsse zwischen seinem Eingangs- 25 nungsgesteuerten Stromquelle aus, die ebenfalls ledig- und seinem Ausgangssignal eine 180°-Phasendrehung Hch einen Transistor und einen Leitwert benötigt, aufweist. von denen der Transistor, dessen Basis gegen Bein ähnlicher Weise können mittels zweier erdun- zugspotential den Spannungseingang der spannungssymmetrischen Übertragungsvierpole erdunsymme- gesteuerten Stromquelle bildet, mit seinem Kollektor trische Gyratoren dadurch realisiert werden, daß ein 30 mit einer Betriebsgleichspannung und mit seinem 0^o-Ubertragunsvierpol und ein 180°-Übertragungs- Emitter über den Leitwert mit dem Eingang der vierpol antiparallel zusammengeschaltet werden. stromgesteuerten Stromquelle verbunden ist.

Bei einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel Es bleibt festzustellen, daß sich beide Vierpolfür eine Vierpolgrundschaltung nach der Erfindung grundschaltungen sowohl mit npn- als auch mit besteht die spannungsgesteuerte Stromquelle aus 35 pnp-Transistoren, unter Beachtung der zwischen einem Transistor, einem Leitwert und einer Betriebs- komplementären Anordnungen gegebenen Gesetzstromquelle. Dabei ist der Transistor mit seinem mäßigkeiten, verwirklichen lassen. Kollektor mit dem Eingang der stromgesteuerten Zur Erhöhung der Eingangswiderstände der Tran-Stromquelle und mit seinem Emitter einerseits mit sistoren, ihrer Stromverstärkungsfaktoren, wie auch der Betriebsstromquelle und andererseits mit dem 40 zur Verbesserung ihrer sonstigen Eigenschaften, ist Leitwert verbunden, während der freie Anschluß des es sinnvoll, sie als sogenannte Verbundtransistoren Leitwertes zusammen mit der Basis des Transistors auszuführen. Als Verbundtransistoren eignen sich den Spannungseingang der spannungsgesteuerten hier besonders, wie noch näher an Hand der Zeich-Stromquelle abgibt. Diese Vierpolgrundschaltung nung ausgeführt werden wird, das sogenannte Superüberträgt ein ihrem Eingang zugeführtes Signal defi- 45 paar oder den Gegenstand eines älteren Vorschlags nitionsgemäß zum Ausgang hin in Phase. bildenden sogenannte Supertriplett.

Mit Hilfe zweier gleicher solcher erdunsymme- Insbesondere beim Aufbau von erdunsymmetritrischen Ubertragungsvierpole läßt sich ein schwim- sehen, schwimmenden oder halbschwimmenden Gyramender Übertragungsvierpol dadurch in vorteilhafter toren mit Hilfe von Übertragungsvierpolen nach der Weise aufbauen, daß einerseits die Basisanschlüsse 50 Erfindung ist es vorteilhaft, die in der Gesamtschalder Transistoren ihrer spannungsgesteuerten Strom- tung verwendeten Betriebsstromquellen zu einer von quellen den Eingang und die bezugspotentialfreien einem Referenzstrom gesteuerten Betriebsstromquel-Anschlüsse ihrer stromgesteuerten Stromquellen den lenbank zusammenzufassen. Dabei besteht jede Ausgang des schwimmenden Übertragungsvierpols BetriebsstromqueUe aus wenigstens einem Transistor, abgeben und andererseits die Leitwerte der span- 55 wobei die Basisanschlüsse sämtlicher die Betriebsnungsgesteuerten Stromquellen zu einem gemein- Stromquellen darstellenden Transistoren an den vom samen Leitwert zusammengefaßt sind, der hierbei die Referenzstrom durchflossenen, gegebenenfalls zu Emitter der beiden genannten Transistoren miteinan- einem Referenzspannungsteiler erweiterten Rede? verbindet. ferenzwiderstand parallel angeschaltet sind.

Eine Vierpolschaltung für eine Übertragung des 60 Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform für eingangssei tig zugeführten Signals zum Ausgang in eine solche Betriebsstromquellenbank ist jede Be-Gegenphase weist zweckmäßig eine spannungsge- triebsstromquelle ein von zwei Transistoren gebilsteuerte Stromquelle auf, die aus einem ersten Tran- detes Cascode-Paar. Dabei ist der zu einem Resistor mit einer ersten Betriebsstromquelle, einem ferenzspannungsteiler erweiterte Referenzwiderstand komplementären zweiten Transistor mit einer zweiten 65 von einem Verbundtransistor, und zwar einem soge-Betriebsstromquelle und einem I^eitwert besteht. Da- nannten n anspart en ten Paar, verwirklicht, dessen bei ist einerseits der erste Transistor emitterseitig Emitter die Basisanschlüsse der ersten Transistoren über die erste Betriebsstromquelle mit einer ersten Be- und dessen Anschlußpunkt für den von einer beson-

deren Betriebsstromquelle gelieferten Referenzstrom quelle Ql verbunden, während die Ausgangsdie Basisanschlüsse der zweiten Transistoren der klemme la' bzw. la auf Bezugspotential, hier Erd-Cascode-Paare parallel angeschaltet sind. potential, liegt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung für eine Der jeweils in Klammer gesetzt Ausdruck + und

Betriebsstromquellenbank besteht jede Betriebs- 5 — der in Fig. 1 angegebenen Betriebsgleichspanstromquelle aus einem Transistor und einer mit nung Ub <+> und Ub <+> soll lediglich andeuten, daß ihrem Eingang der Emitter-Kollektor-Strecke des die Polarität der zwischen diesen beiden Betriebs-Transistors in Reihe geschalteten stromgesteuerten gleichspannungen herrschenden Potentialdifferenz Stromquelle. Dabei sind die Basisanschlüsse der jeweils vom Leitungstyp der bei der spannungsge-Transistoren dem vom Referenzstrom durchflossenen io steuerten Stromquelle und des davon abhängigen Lei-Referenzwiderstand parallel angeschaltet. tungstyps der Transistoren der stromgesteuerten Zweckmäßig wird der Referenzwiderstand vom Stromquelle SS und der Betriebsstromquelle Q1 ab-Durchlaßwiderstand einer Diode bzw. vom Durch- hängig ist. Der an der Ausgangsklemme 1 α bzw. 2 a' laßwiderstand der Basis-Emitter-Strecke eines zwi- angegebene Ausgangsstrom i_a sowie der von der spanschen seinem Kollektor und seiner Basis kurzge- 15 nungsgesteuerten Stromquelle VS gelieferte Strom i schlossenen Transistors realisiert. ist jeweils durch zwei Pfeile unterschiedlicher Rich-An Hand von in der Zeichnung dargestellten Aus- tung, und zwar einen ausgezogenen Pfeil und einen führungsbeispielen soll die Erfindung im folgenden in unterbrochener Linie dargestellten Pfeil, angenoch näher erläutert werden. In der Zeichnung be- geben. Der ausgezogene Pfeil soll dabei defmitionsdeutet 20 gemäß den Fall des Übertragungsvierpols darstellen, F i g. 1 das Prinzipschaltbild eines Übertragungs- in dem die Eingangsspannung «_f, der hiermit vervierpols nach der Erfindung, koppelte Strom i und der Ausgangsstrom i_a in Phase F i g. 2 ein Prinzipschaltbild eines schwimmenden sind. Entsprechend stellen die in unterbrochener Linie Ubertragungsvierpols nach der Erfindung, dargestellten Pfeile die Verhältnisse für einen Pha-F i g. 3 a, b das Schaltungsprinzip für den Aufbau 25 senunterschied zwischen der Eingangsspannung u_e, eines von zv»ei Übertragungsvierpolen nach der Er- dem Strömt, sowie dem Ausgangsstromi_a von 180° findung Gebrauch machenden Gyrators, dar. Die Eingangsklemme 1 e' bzw. Ie' des Span-F i g. 4 a, b eine erste Grundschaltung für einen nungseingangs der spannungsgesteuerten Strom-0°-Ubertragungsvierpol nach der Erfindung, quelle VS wird für zahlreiche Anwendungsfälle auf F i g. 5 a, b eine erste Grundschaltung für einen 30 Bezugspotential, vorzugsweise Erdpotential, liegen. 180°-Ubertragungsvierpol nach der Erfindung, Der Übertragungsvierpol nach Fig. 1 stellt eine F i g. 6 a, b eine zweite Grundschaltung für einen erdunsymmetrische Anordnung dar. Er kann mit 0°-übertragungsvierpol nach der Erfindung, Hilfe einer gleichen zweiten Anordnung zu einem F i g. 7 a, b eine zweite Grundschaltung für einen schwimmenden Ubertragungsvierpol dadurch weiter-180°-Ubertragungsvierpol nach der Erfindung, 35 gebildet werden, daß einerseits die Spannungsein-F i g. 8 a, b die schwimmende Ausführung eines gänge der spannungsgesteuerten Stromquellen antivon der Grundschaltung nach den Fig. 4a, b Ge- parallel zum neuen Vierpoleingang zusammengebrauch machenden Übertragungsvierpols nach der schaltet werden und andererseits die bezugspotential-Erfindung, freien Anschlüsse der Ausgänge der stromgesteuerten F i g. 9 a, b eine bekannte steuerbare Stromquelle, 40 Stromquellen den neuen Vierpolausgang abgeben. Ein Fig. 10 a, b das bekannte Superpaar, entsprechendes Prinzipschaltbild zeigt F i g. 2. Hier-F i g. 11 a, b das Gegenstand eines älteren Vor- bei ist der eine erdunsymmetrische Übertragungsvierschlages bildende Supertriplett, pol von der spannungsgesteuerten Stromquelle FSl Fig. 12 ein halbschwimmender Gyrator nach der der stromgesteuerten StromquelleSS1 und der BeErfindung, 45 triebsstromquelle Q 21 und der andere gleiche erd-F i g. 13' ein erstes Ausführungsbeispiel für eine unsymmetrische Übertragungsvierpol von der span-Betriebsstromquellenbank nach der Erfindung, nungsgesteuerten Stromquelle FS 2 der stromge-Fig. 14 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine steuerten StromquelleSS2 und der Betriebsstrom-Betriebsstromquellenbank nach der Erfindung, quelle Q 22 gebildet. Das schwimmende Eingangs-Das Prinzipschaltbild nach F i g. 1 zeigt auf der so anschlußpaar des neuen Übertragungsvierpols nach linken Seite eine spannungsgesteuerte Stromquelle Fig. 2 ist mit Ieile' bzw. 2e'2e' und sein schwim- VS mit den Eingangsklemmen 1 e/1 e' bzw. 2<?/2e'. mendes Ausgangsanschlußpaar mit la/la' bzw. Die von der Eingangsspannung u_r spannungsgesteu- 2α· 2 α' bezeichnet.

erte Stromquelle VS liefert einen Strom i in den Ein- In den F i g. 1 und 2 bedeuten die Bezeichnunger

gang der der spannungsgesteuerten Stromquelle VS 55 für die Eingangsklemmen 1 e/1 e' ond die Ausgangs nachgeschalteten stromgesteuerten Stromquelle SS. klemmen 1 a/l a' jeweils die Ein- und Ausgangsklem Die stromgesteuerte Stromquelle SS, die einseitig mit men eines 0°-Ubertragungsvierpols, während die h der Betriebsgleichspannung Ub <+> verbunden ist, ist Klammer gesetzten Bezeichnungen 2e/2e' um ausgangsseitig über die Betriebsstromquelle Q 2 an 2 α/2 α' die Ein- und Ausgangsklemmen eines 180° die Betriebsgleicb'-pannung Ub _(i) geschaltet. Gleich- 60 Übertragungsvierpols angeben. Wie bereits ange zeitig ist die Bc triebsgleichspannung Ub _(±) mit der deutet worden ist, läßt sich durch Antiparanelschaltei spannunesgesttuerten Stromquelle VS verbunden. eines 0^o-Übertragungsvierpols und eines 180°~Übei Der Ausgang des Übertragungsvierpols besteht aus tragungsvierpols ein Gyrator aufbauen, wobei zm den Klemmen lala' bzw. 2a'/2a, an die der Last- erdunsymmetrische Übertragungsvierpole nach F i g. leitwert G, angeschaltet ist. Dabei ist die Ausganp- 65 einen erdunsymmetrischen Gyrator und zw< klemme la bzw. la' mit dem gemeinsamen Ver- schwimmende Übertragungsvierpole nach Fig. bindungspunkt zwischen dem Ausgang der strom- einen schwimmenden Gyrator bilden. Dieser Sachvej gesteuerten Stromquelle SS und der Betriebsstrom- halt ist in F i g. 3 dargestellt. Der obere Vierpol η

509535/2

9 10

den Eingangsklemmen teile' und den Ausgangs- quelleQl bzw. QV und die BetriebsstromquelleQ2 klemmen 1 allά ist hierbei definitionsgemäß der bzw. Ql' sowie die bei fehlender Spannungu_e am 0^o-Ubertragungsvierpol und der darunter gezeich- Eingang ausschließlich vom Gleichstrom /1 eingangs* nete Vierpol mit den Eingangsklemmen 2eile' und seitig durchflossen steuerbare Stromquelle SS bzw. den Ausgangsklemmen 2 all α der 180°-Übertra- 5 SS' sind so aufeinander abgestimmt, daß über die gungsvierpol. Zur Verdeutlichung des Sachverhaltes Ausgangsklemmen 1 all a' kein Gleichstrom fließt, ist der obere Übertragungsvierpol mit einem mit 0° Im vorliegenden Fall ist angenommen, daß der Tranbezeichneten Pfeil und der untere Übertragungsvier- sistorTrl bzw. TrI' ein Verbundtransistor von solpol mit einem mit 180° bezeichneten Pfeil in Ge- eher Art ist, daß zwischen seinem Basisanschluß und genrichtung versehen. Wie F i g. 3 erkennen läßt, sind io seinem Emitteranschluß stets gleiches Potential vorauf der linken Seite die Anschlußklemmen 1 e und handen ist.

la' sowie Ie' und la zum ersten Gyratoranschluß- Dieser Sachverhalt ist beispielsweise bei den an

paar £ und auf der rechten Seite die Anschlußklem- Hand der Fi g. 10 und 1 i noch näher zu beschreibenmen 1« und 2e sowie la' und 2e' zum zweiten Gyra- den Transistorverbundschaltungen gegeben, toranschlußpaar A einander parallel geschaltet. Bei 15 Unter der Voraussetzung, daß die Eingangsder schwimmenden Ausführung, die von symme- klemme 1 e gleichstrommäßig das Potential der zweitrischen Übertragungsvierpolen nach F i g. 2 Ge- ten Anschlußklemme 1 e' hat, liegen auch beide Anbrauch macht, haben der 0^o-Übertragungsvierpol Schlüsse des Leitwertes g gleichstrommäßig auf dem- und der 180°-Übertragungsvierpol den gleichen Auf- selben Potential. Damit ist aber in außerordentlich bau. Die Phasenumkehr wird hier, wie ein Vergleich ao vorteilhafter Weise erreicht, daß der Leitwert g der Anschlußklemmenbezeichnungen nach F i g. 3 mit gleichstromfrei ist und somit seine Änderung keinen den Anschlußklemmenbezeichnungen nach F i g. 2 Einfluß auf den in den Eingang der stromgesteuerten erkennen läßt, einfach durch kreuzweises Vertäu- Stromquelle SS hineinfließenden Gleichstrom /1 im sehen der Anschlußklemmenpaare auf einer Seite bei Sinne einer Störung des gleichstromfreien Ausgangs der Parallelschaltung herbeigeführt. as des Übertragungsvierpols haben kann.

Die nunmehr zu erläuternden F i g. 4 bis 8 stellen Selbstverständlich läßt sich dieses Ergebnis auch

Ausführungsbeispiele der Prinzipschaltung nach dann erreichen, wenn der Transistor Tr 1 bzw. TrI' Fig. 1 dar, und zwar unterscheiden sie sich vonein- kein Verbundtransistor, also ein einfacher Transistor ander durch unterschiedlichen Aufbau der die Ein- ist, sofern die zwischen der Basis und dem Emitter gangsschaltungsstufe darstellenden spannungsge- 30 vorhandene Schwellspannung in der Größenordnung steuerten Stromquelle VS. Jede der F i g. 4 bis 8 von 0,6 V dadurch kompensiert wird, daß die Vergibt zwei zueinander komplementäre, mit α und b bindung zwischen dem Anschluß des Leitwerts g und bezeichnete Schaltungskonfigurationen an. Die zu- der Anschlußklemme 1 e' aufgetrennt und diese Aneinander komplementären Schaltungen nach den schlußklemme und der betreffende Anschluß des Fig. 4 bis 11 unterscheiden sich jeweils voneinander 35 Leitwertsg auf entsprechend unterschiedliche Bedurch zueinander komplementäre Transistoren, Be- zugspotentiale gelegt werden. Eine weitere Möglichtriebsstromquellen und stromgesteuerte Stromquel- keit besteht darin, im Verbindungsweg zwischen der len, sowie durch Vertauschen der anliegenden Be- Anschlußklemme 1 e' und dem Leitwert g eine EMK triebsgleichspannungen, und zwar der Betriebsgleich- von der Größe der genannten Schwellspannung einspannungen Ub -+■ durch die Betriebsgleichspannung 40 zufügen.

Ub — und umgekehrt. Die komplementäre Ausfüh- Wird an den Eingangsklemmen 1 eil e' eine Wech-

rung der Schaltungselemente nach den F i g. 4 a bis selspannung u_e wirksam, so kann der Wechselstrom i 11a in den Fig. 4b bis 11b ist jeweils dadurch be- im Hinblick auf die Hochohmigkeit der Betriebssonders zum Ausdruck gebracht, daß bei gleichen Be- stromquelle Q1 bzw. QV lediglich in dem den Leitzeichnungen die Schaltungselemente der Schaltungen 45 wert g, die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors nach den Fi g. 4 b bis 11 b mit einem hochgestellten TrI bzw. TrV und den Eingang der stromgesteuerten Strich versehen sind. Stromquelle SS bzw. SS' gebildeten Stromkreis

Bei den zueinander komplementären Ausführungs- fließen. Entsprechendes gilt hinsichtlich des am Ausbeispielen nach Fig. 4a und 4b handelt es sich um gang der stromgesteuerten StromquelleSS bzw. SS' eine Vierpolgrundschaltung nach Fig. 1 mit erd- so in Abhängigkeit des eingangsseitig fließenden Wechansymmetrischem Spannungseingang und Stromaus- selstroms i erzeugten Ausgangswechselstroms i_e, der gang. Die spanmmgsgesteuerte Stromquelle besteht im Gegensatz zum Gleichstrom/2 über die Ausaus dem Transistor Trί bzw. TrI', dem Leitwert g gangsklemmen I alia' und den hieran angeschlosse- und der Betriebsstromquelleßl bzw. QV. Der nen, in unterbrochener linie dargestellten Lastleit-Etnitter des Transistors TrI bzw. TrV ist einerseits 55 wert G, fließen muß.

aber die Stromquelle ßl bzw. QV mit der Be- Wie die in Fig.4a und 4b angegebenen Pfeile

triebsgleichspannung Vb + bzw. Ub - und anderer- für die Eingangsspannung«, und den Ausgangsseite mit dem einen Anschluß des Leitwerts g ver- strom i_a erkennen lassen, soll es sich bei diesen Ausbtmden. Der Basisanschluß des Transistors Tr I bzw. führungsbeispielen um 0^o-Übertragungsvierpole han- TrV stellt zusammen mit dem freien Anschluß des 60 dein. Die in den Fig. 5a und 5b angegebenen ÜberLeitwerts g das Emgangskleminenpaar 1 e/1 e' für die tragungsvierpolc sind 180^o-Übertragungsvierpole. Spannung u, der spamungsgesteuerten Stromquelle Die Phasenumkehr zwischen der Eingangsspan- VS nach F i g. 1 dar. Dabei ist die Eragangsklemme nung u, und dem Ausgangsstrom i an den Eingangs· Ie' mit Erdpotential verbunden. Die Betnebsstrom- klemmen 2 eIl e\ die hier einen schwhnmendei quelleQl bzw. QV liefert den Gleichstrom/1 und 65 Spannungseingang darstellen, und den Ausgangs die Betriebsstromque0eß2 bzw. Q2 m Reihe mit klemmen la, la erfordert eine Ausbildung der di< dem Ausgang der sttomgesteuerten Siromstufe SS Eingangsschaltungsstufe darstellenden spannung* bzw. ST den Gleichstrom Il Die Betnebsstrom- gesteuerten Stromquelle mit zwei Transistoren, vor

denen der zweite Transistor die gewünschte Phasenumkehr herbeiführt. Im einzelnen besteht die spannungsgesteuerte Stromquelle VS nach F i g. 1 hier aus einem ersten Transistor TrO bzw. TrO', dessen Kollektor mit der Betnebsgleichspannung Ub + bzw. Ub- und dessen Emitter über die Betriebsstromquelle Qo bzw. Qo' mit der Betriebsgleichspannung Ub — bzw. Ub + verbunden ist. Der erste Transistor TrO bzw. TrO' ist über den Leitwert g emitterseitig mit dem Emitter des zweiten Transistors Tr 1 bzw. TrV verbunden. Der Transistor Tr 1 bzw. TrV, der emitterseitig über die Betriebsstromquelle Ql bzw. QV mit der Betnebsgleichspannung Ub+ bzw. Ub- und mit seinem Kollektor mit dem Eingang der stromgesteuerten Stromquelle SS bzw. SS' verbunden ist, entspricht im wesentlichen dem bereits aus Fig. 4a und 4b bekannten Schaltungsaufbau. Der Spannungseingang der spannungsgesteuerten Stromquelle wird von der Basis (2e) des Transistors TrO bzw. TrO' und der Basis (2e') des Transistors Tr 1 bzw. Tr V gebildet. Der von der Betriebsstromquelle Qo bzw. Qo erzwungene Gleichstrom Io stellt dann den Emittergleichstrom des Transistors TrO bzw. TrO' dar, wenn, wie im Zusammenhang mit den F i g. 4 a und 4 b bereits erläutert worden ist, in der dort angegebenen Weise dafür gesorgt wird, daß das Gleichpontential an den Emittern der Transistoren TrO bzw. TrO' und TrI bzw. TrI' dem der Basis des Transistors TrO bzw. TrO' entspricht. Der an die Ausgangsklemmen ldHa angeschaltete Lastleitwert G, ist hier wiederum, wie auch in den folgenden Figuren, jeweils in unterbrochener Linie angedeutet. Bei Anlegen einer Wechselspannung u_e zwischen den Eingangsklemmen 2eile' tritt auf der Emitterseite wie auch auf der Kollektorseite des Transistors TrO bzw. TrO' ein Wechselstrom i auf, der nunmehr über den Leitwert g fließt und durch dessen Größe definiert ist. Unter Berücksichtigung der Betriebsstromquellen Qo bzw. Qo' und Ql bzw. QV kann der Wechselstrom i lediglich die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors TrI und den Eingang der stromgesteuerten Stromquelle SS bzw. SS' in erwünschter Weise durchfließen.

Bei den Ausfuhrungsbeispielen für einen 180°- Übertragungsvierpol nach den F i g. 5 a und 5 b sind die beiden Transistoren TrO bzw. TrO' und TrI bzw. TrI' zueinander komplementär. Die von ihnen dargestellte spannungsgesteuerte Stromquelle kann auch mit zwei Transistoren vom gleichen Leitfähigkeitstyp realisiert werden. Hierbei ist es lediglich erforderlich, den ersten Transistor TrO bzw. TrO' vom gleichen Leitfähigkeitstyp des zweiten Transistors Tr 1 bzw. Tr V zu wählen, den Kollektor dieses ersten Transistors an Stelle mit der Betriebsgleichspannung Ub+ bzw. Ub- mit der Betnebsgleichspannung Ub — bzw. Ub + zu verbinden und den mit dem Leitwert g verbundenen Emitter ober eine duale Betriebsstromquelle Qo bzw. Qo' an die Betnebsgleichspannung Üb+ bzw. Ub- anzuschließen. In Abänderung der Übertragungsvierpole nach den Fig. 5a, 5b kann ferner die Eingangsklemme 1 e' bzw. Ie', wenn hiermit keine schwimmenden Übertragungsvierpole bzw. schwimmenden Gyratoren aufgebaut werden sollen, Bezugspotential, vorzugsweise Erdpotential gelegt werden.

Die Fig. 6a, 6b und 7a, 7b zeigen ein weiteres bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiei für einen erdunsymmetrischen 0°-übertragungsvierpol und einen erdunsymmetrischen 180°-Übertragungsvierpol, bei denen die die Eingangsschaltungsstufe darstellende spannungsgesteuerte Stromquelle einen besonders einfachen Aufbau hat. V/ie die F i g. 6 a, 6 b und 7 a, 7b erkennen lassen, besteht hier die spannungsgesteuerte Stromquelle aus einem Transistor TrI bzw. TrI' oder TrI bzw. TrI' und einem Leitwert g, der dabei in der Emittemileitung des Transistors zu einer Betriebsgleichspannung angeordnet ist. Wie bei

ίο den Ausführungsformen nach den Fig. 4a, 4b und 5 a, 5 b bildet auch hier die Basis dieses Transistors TrI bzw. TrI' oder TrT. bzw. TrT' die Eingangsklemme Ie oder Ze. Die Eingangsklemme Ie' oder Ie' liegt ihrerseits auf Bezugspotential, hier Erdpotential. Bei der Ausführungsfonn nach den Fig. 6a und 6b, die einen 0°-übertragungsvierpol darstellt, ist der Emitter des Transistors TrI bzw. Tr V über den Leitwert g mit der Betriebsgleichspannung Ub + und sein Kollektor mit dem Eingang der

*o stromgesteuerten Stromquelle SS bzw. SS' verbunden. Die stromgesteuerte Stromquelle SS bzw. SS' steht ihrerseits mit der Betriebsgleichspannung Ub — bzw. Ub + in Verbindung. Im Unterschied zu den Fig. 4 a, 4b und 5 a, 5 b ist hier der Leitwert g nicht gleichstromfrei und kann daher nicht geändert werden, ohne gleichzeitig das Gleichgewicht der Ausgangsschaltungssrufe im Hinblick auf den gleichstromfreien Ausgang mit den Klemmen 1 α und 1 α' zu gefährden. Dafür hat diese Schaltung bei einfacherem Aufbau annähernd gleich gute Eigenschaften hinsichtlich der Hochohmigkeit von Ein- und Ausgang, der Temperaturstabilität und der Unempfindlichkeit gegen Spannungsschwankungen.
Die den 0°-Übertragungsvierpolen nach den Fig. 6a und 6b entsprechenden 180°-Übertragungsvierpole sind in den Fig. 7a und 7b dargestellt. Sie unterscheiden sich von den Ausführungsformen nach den F i g. 6 a und 6 b lediglich dadurch, daß hier der Transistor TrI bzw. TrI' vom jeweils komplementären Leitungstyp ist und dementsprechend nunmehr der Emitter des Transistors TrT bzw. TrT' über den Leitwert g mit dem Eingang der stromgesteuerten Stromquelle SS bzw. SS' und sein Kollektor mit der Betnebsgleichspannung Ub + bzw. Ub — verbunden ist.

Die Ausführungsformen mit schwimmendem Spannungseingang nach den F i g. 5 a und 5 b können entsprechend dem Prinzipschaltbild nach Fig. 2 zu einem schwimmenden Übertragungsvierpol ergänzt werden.

Auch mit den erdunsymmetrischen Übertragungs vierpolen nach den Fig. 4a und 4b lassen sict schwimmende Übertragungsvierpole realisieren, wem zwei gleiche solcher Vierpole in der in den F i g. 81 und 8 b angegebenen Weise miteinander vereinigt wer den. Die Bezeichnung für die Betriebsstromquellet die Transistoren, die stromgesteuerten Stromquelle sowie die Gleichströme stimmen mit den Bezeichnun gen der entsprechenden Schaltungselemente nach dei Fig.4a und 4b mit dem Unterschied überein, dal ihnen ein zweiter Zahlenindex, und zwar die Zahl oder 2, beigefügt ist, die angibt, zu welchem der bei den zu einem schwimmenden Übertragungsvierpol zu sammengefUgtsn erdunsymmetrischen Übertragung; Vierpole nach den Fig. 4a und 4b das betreffend Schaltungselement gehört. Wie die Fig. 8a und 8 erkennen lassen, benotigt hier auch die schwimmern Ausfuhrung eines Übertragungsvierpols lediglic

A 0-

13

einen Leitwert g', der dabei die beiden Emitter der Transistors TrI bzw. TrT den Kollektor Ce des ErTransistoren TrIl und TrIl bzw. die Emitter der satztransistors abgeben. Der Emitter des Transistors Transistoren TrIl' und Tr 12' miteinander verbindet Tr6 bzw. Tr6' und die Basis des Transistors TrI Der Leitwert g' des schwimmenden Übertragungsvier- bzw. Tr T sind ihrerseits gemeinsam über eine Strompols kommt dadurch zustande, daß die Eingangs- 5 quelle Q mit der Betriebsgleichspannung Ub- bzw. klemmen Ie' der beiden unsymmetrischen Übertra- Ub+ verbunden, die der Ableitung bzw. Zuführung gungsvierpole nach den Fig. 4a und 4b vom Be- des Emitterstroms des Transistors Tr6 bzw. Tr6' zugspotential abgetrennt und miteinander verbunden und des Basisstroms des Transistors Tr 7 bzw. Tr T werden. Ferner lassen diese Figuren erkennen, daß dient Wie die Schaltung nach den Fig. 10a und die jeweils benötigten Stromquellen β 11, β 21, β 12 ίο 10 b erkennen läßt, haben die Basis Be und der Emit- und β 22 bzw. β 11', β 21', β 12' und β 22' jeweils ter£e gleiches Gleichpotential, da sich die Schwellzu einer Stromquellenbank QB bzw. QB' zweckmäßig spannungen zwischen der Basis und dem Emitter der zusammengefaßt sind, wodurch, wie an Hand der Transistoren Tr 6 bzw. Tr 6' und Tr 7 bzw. Tr 7' hin-Fig. 13 und 14 noch erläutert werden wird, für die sichtlich der BasisBe und des Emitters Ee des Erpraktische Realisierung solcher Betriebsstromquellen 15 satztransistors gerade kompensieren. Abgesehen von Schaltungsvereinfachungen erzielt werden können. der genannten Potentialgleichheit zwischen Be und

In den Fig. 1 bis 8 sind einerseits die Betriebs- Ee, die für die Anwendung eines solchen Superpaares Stromquellen und andererseits die stromgesteuerten als Ersatztransistor für die spannungsgesteuerte Stromquellen lediglich als Symbole angedeutet Eine Stromquelle nach den F i g. 4 und 5 von besonderer Betriebsstromquelle wird, wenn Widerstände mög- 20 Bedeutung ist, zeichnen sich solche Transistoren darliehst vermieden werden sollen, zweckmäßig als Kon- über hinaus neben einem großen Eingangswiderstand Stanzstromquellen mit wenigstens einem Transistor durch eine besonders große Stromverstärkung aus. In verwirklicht, wie sie beispielsweise in der Literatur- diesem Zusammenhang sei im übrigen auf die Literastelle RCA Linear Integrate Circuits Manual, 1967, turstelle »Electronic Design«, 24, 1966, S. 102 bis S. 53 bis 62, angegeben sind. 35 104, hingewiesen.

Stromgesteuerte Stromquellen lassen sich, wie be- Eine weitere für die Anwendung beim Erfindungsreits einleitend ausgeführt worden ist, ausschließlich gegenstand besonders geeignete Verbundtransistormit Transistoren verwirklichen. Eine solche strom- schaltung ist das in den Fig. 11a und 11 b dargegesteuerte bekannte Stromquelle, die hierbei aus drei stellte aus drei Transistoren Tr6 bzw. TrS', TrI bzw. Transistoren Tr3 bzw. Tr3', Tr4 bzw. Tr4' und Tr5 30 Tr7' und Tr8 bzw. Tr8' bestehende Supertripiett. bzw. Tr 5' besteht, ist in F i g. 9 a bzw. 9 b angegeben. Der mittlere Transistor Tr 7 bzw. Tr 7', der sich von Dabei stellt der Transistor Tr 3 bzw. Tr 3' mit seinem den beiden übrigen Transistoren Tr 6 bzw. Tr 6' und Kollektor den Ausgang für den Strom Il und der ge- Tr8 bzw. Tr8' durch seinen Leitfähigkeitstyp untermeinsame Verbindungspunkt der Basis dieses Transi- scheidet, bestimmt den Leitfähigkeitstyp des Ersatzstors mit dem Kollektor des Transistors Tr 4 bzw. 35 transistors. Das Supertripiett stellt gleichsam eine Tr4' den Eingang für den Referenzstroml„, dieser Weiterbildung des Superpaares nach den Fig. 10a stromgesteuerten Stromquelle dar. Die Transistoren und 10 b in der Weise dar, daß der Kollektor Ce die-Tr4 bzw. Tr4' und TrS bzw. TrS' sind emitterseitig ses Ersatztransistors vom Emitter des dritten Transimit der Betriebsgleichspannung Ub — bzw. Ub+ ver- stors Tr 8 bzw. Tr 8' gebildet wird, dessen Basis mit bunden. Außerdem ist der Emitter des Transistors 40 dem Kollektor des Transistors Tr 7 bzw. Tr 7' ver-Tr 3 bzw. Tr 3' mit dem Kollektor des Transistors bunden und dessen Kollektor mit dem Emitter des TrS bzw. TrS' verbunden und dieser gemeinsame Transistors Tr 7 bzw. Tr7' und dem Kollektor des Verbindungspunkt wiederum gegen den gemeinsamen Transistors Tr 6 bzw. Tr 6' zum Ersatzemitter Ee ver-Verbindungspunkt der Basisanschlüsse der Transisto- bunden ist. Das Supertripiett hat ebenfalls die Eigenren Tr4 bzw. Tr4 und TrS bzw. Tr5' geschaltet. Der 45 schaft, daß das Gleichpotential zwischen der Basis im Eingang der stromgesteuerten Stromquelle die- Be und dem Emitter Ee dieses Ersatztransistors gleich ßende Referenzstrom I_ret findet eine niederohmige ist. Darüber hinaus hat das Supertripiett gegenübei Eingangsimpedanz vor. Die Spannungsschwankungen dem Superpaar eine noch größere Stromverstärkung am Eingang für den Referenzstrom l_re, treten näm- und einen noch größeren Eingangswiderstand. Das lieh praktisch in gleicher Größe auch am Emitter des so Supertripiett kann dadurch in seinen Eigenschaften Transistors Tr 3 bzw. Tr 3' und damit auch an der noch verbessert werden, daß eine weitere, nicht dar-Basis des Transistors Tr4 bzw. Tr4' auf. Die an der gestellte Stromquelle an dem gemeinsamen Verbin-Basis des Transistors Tr 4 bzw. Tr 4' wirksamen Span- dungspunkt des Kollektors des Transistors Tr 7 bzw nungsschwankungen steuern diesen Transistor in dem Tr 7' und der Basis des Transistors Tr 8 bzw. Tr 8 Sinne aus, daß der Referenzstrom l_re, praktisch un- 55 angeschaltet wird.

gehindert in den Kollektor des Transistors Tr4 bzw. Fig. 12 zeigt einen halbschwimmenden Gyrator

Tr 4' hineinfließen kann. Somit ist die Eingangsimpe- bei dem von zwei schwimmenden Übertragungsvier·

danz für' den Referenzstrom gleich der reziproken polen nach F i g. 8 ausgegangen ist, die entspreche«

Steilheit dieses Transistors. Fig. 3 antiparallel zusammengeschaltet sind. Dh

In den Fig. 10a und 10b sind die zueinander 60 erdunsymmetrische Ausbildung des zweiten An

komplementären Anordnungen eines als Superpaar schlußpaares A dieses Gyrators gibt die Möglichkeit

bezeichneten Verbundtransistors angeführt. Das Super- einen der beiden ursprünglich schwimmenden Über

paar besteht aus einem Transistor Tr 6 bzw. Tr 6' tragungsvierpole ebenfalls erdunsymmetrisch zu ge

und einem hierzu komplementären Transistor Tr 7 stalten, was sich beim Ausführungsbeispiel nacl

bzw. TrT, von denen der Kollektor des Transistors 65 Fig. 12 dadurch ausdrückt, daß beim oberen ur

Tr 6 bzw. Tr 6' mit dem Emitter des Transistors Tr 7 sprünglich schwimmenden Übertragungsvierpol di(

bzw. Tr T zum Emitter Ee, die Basis des Transistors Betriebsstromquelle β 21 sowie die stromgesteuert»

Tr 6 bzw. Tr 6' die Basis Be und der Kollektor des Stromquelle 551 bei gleichzeitiger wechselstrom

uäißiger Erdung des Kollektors des Transistors TrIl entfallen.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Stromquellenbank, die alle oder einen Teil der Betriebsstromquellen in den Schaltungen nacu den Fig. 8a, 8b oder 12 in sich vereinigt, zeigt Fig. 13. Jede der Stromquellen öl» ß2 bis Qn besteht aus zwei pnp-Transistoren in an sich bekannter Cascodeschaltung (Cascode-Paar), von denen der erste Transistor mit seinem Emitter an der Betriebsgleichspannung Ub + angeschaltet ist und der Kollektor des zweiten Transistors den Ausgang der Stromquelle darstellt Die Ausgangsströme der Betriebsstromquellen Ql, Ql bis β η sind entsprechend mit /1, Il bis / η bezeichnet Die Basisanschlüsse der ersten Transistoren der Stromquellen Ql, Ql bis Qn einerseits und ihrer zweiten Transistoren andererseits sind jeweils einander parallel geschaltet und mit dem vom Referenzstrom /„/ durchflossenen Referenzspannungsteiler verbunden. Der Referenzspannungsteiler besteht dabei aus den Transistoren Tr 9 und TrIO vom pnp-Typ, die einen Verbundtransistor, und zwar ein sogenanntes transparentes Paar, darstellen. Hierbei ist einerseits der Kollektor des Transistors Tr 9 mit der Basis des Transistors TrIO und die Basis des Transistors Tr 9 mit dem Emitter des Transistors TrIO verbunden. Ferner ist der Emitter des Transistors Tr 9 mit der Betriebsgleichspannung Ub+ verbunden, während am Kollektor des Transistors TrIO die Betriebsgleichspannung Ub- anliegt. Der Referenzstrom I„i wird am gemeinsamen Verbindungspunkt des Kollektors des Transistors Tr 9 mit der Basis des Transistors TrIO abgeleitet. Die hinsichtlich ihrer Basisanschlüsse einander parallelgeschalteten ersten Transistoren der Stromquellen sind mit der Basis des Transistors Tr 9 bzw. dem Emitter des Transistors TrIO verbunden. Die einander parallelgeschalteten Basisanschlüsse der zweiten Transistoren der Betriebsstromquellen sind ihrerseits an den Anschlußpunkt des Referenzstroms I_rel angeschaltet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Betriebsstromquellenbank, die sich durch besonders hohen Innenwiderstand der Betriebsstromquellen Ql, Ql... Qn auszeichnet, bt in Fig. 14 in einer der Fig. 13 entsprechenden Darstellungsform angegeben. Die Betriebsstromquellen bestehen hier jeweils aus steuerbaren Stromquellen, denen eingangsseitig ein Transistor mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe geschaltet ist und deren Ausgang ίο den Betriebsstromausgang bildet. Die Transistoren sind npn-Transistoren, die emitterseitig mit der Betriebsgleichspannung Ub- verbunden sind. Außerdem sind ihre Basisanschlüsse entsprechend den Transistorpaaren der Betriebsstromquellen nach »5 Fig. 13 einander parallel geschaltet und mit einem vom Referenzstrom I_rel durchflossenen Referenzwiderstand verbunden. Der Referenzwiderstand ist hier ein zwischen Kollektor und Basis kurzgeschlossener Transistor TrQ, und zwar ein npn-Transistor, ao der emitterseitig ebenfalls mit der Betriebsgleichspannung Ub- verbunden ist und dessen Basis den Basisanschlüssen der Transistoren der Betriebsstromquellen Ql, Ql... Qn ebenfalls parallel liegt.

Die Betriebsstromquellenbänke nach den Fig. 13 »5 und 14 können selbstverständlich, wie alle übrigen Schaltungen, auch durch die hierzu komplementären Schaltungen ausgeführt werden.

Bei der Zusammenfassung sämtlicher Betriebsstromquellen einer Schaltung, insbesondere nach Fig. 12, in einer einzigen Betriebsstromquellenbank können sich Schwierigkeiten hinsichtlich der Einstellung der Gleichpotentiale dann ergeben, wenn die Bauelementetoleranzen zu große Werte aufweisen, In diesem Falle ist es zweckmäßig, die einzelnen Betriebsstromquellen in geeigneter Weise auf zwei odei mehr Betriebsstromquellenbänke aufzuteilen. Dies« Aufteilung gestattet es nämlich, durch unterschied liehe Wahl der Größe der Referenzströme der ver schiedenen Betriebsstromquellenbänke die gewünsch ten Gleichpotentiale herzustellen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Integrierbarer, aus einer Eingangsschaltungsstufe und einer Ausgangsschaltungsstufe be- s stehender Übertragungsvierpol, insbesondere für Gyratoren und Gleichspannungstransformatoren, mit einem Spannungseingang und einem einseitig auf Bezugspotential liegenden Stromausgang, bei dem sich der Ausgangsstrom zur Eingangsspannung entweder in Phase (0°-übertragungsvierpol) oder in Gegenphase (180°-Übertragungsvierpol) befindet und bei dem die Eingangsschaltungsstufe eine spannungsgesteuerte Stromquelle ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus- ¹S gangsschaltungsstufe eine stromgesteuerte Stromquelle (SS) ist, daß ferner die spannungsgesteuerte Stromquelle mit einer ersten auf Bezugspotential bezogenen Betriebsgleichspannung Ub _(±) und die stromgesteuerte Stromquelle mit einer zweiten «j auf Bezugspotential bezogenen Betriebsgleichspannung Ub cp in Verbindung steht und daß der bezugspotentialfreie Anschluß des Ausgangs der stromgesteuerten Stromquelle über eine Betriebsstromquelle (Q 2) mit der ersten Betriebs- »5 gleichspannung Ub <+> verbunden ist.

2. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschluß seines Spannungseingangs auf Bezugspotential liegt.

3. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach Anspruch 1 in schwimmender Ausführung, dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils in Kette geschaltete gleiche Eingangs- und Ausgangsschaltstufen vorgesehen sind und daß hierbei die antiparallel geschalteten schwimmenden Spannungseingänge der spannungsgesteuerten Stromquellen (VS) den Vierpoleingang und die bezugspotentialfreien Anschlüsse der Ausgänge der stromgesteuerten Stromquellen (SS) den Vierpolausgang abgeben. 4«

4. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwirklichung eines erdunsymmetrischen Gyrators ein 0°-übertragungsvierpol und ein 180°- Übertragungsvierpol antiparallel zusammengeschaltet sind.

5. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwirklichung eines schwimmenden Gyrators zwei schwimmende Übertragungsvierpole antiparallel zusammengeschaltet sind und dabei die Parallelschaltung der Anschlußpaare auf einer Anschlußseite mit kreuzweise vertauschten Anschlußklemme" "^genommen ist.

6. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach An-Spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsgesteuerte Stromquelle (VS) aus einem Transistor (TrI, TrI'), einem Leitwerk (g) und einer Betriebsstromquelle besteht und daß hierbei der Transistor (TrI, TrV) mit seinem Kollektor mit dem Eingang der stromgesteuerten Stromquelle (SS, SS') und mit seinem Emitter einerseits mit der Betriebsstromquelle (Ql, QV) und andererseits mit dem Leitwerk (g) verbunden ist, dessen freier Anschluß zusammen mit der Basis des Transistors den Spannungseingang der spannungsgesteuerten Stromquelle abgibt.

7. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß er mittels eines gleichen zweiten erdunsymmetrischen Übertragungsvierpols dadurch zu einem schwimmenden Übertragungsvierpol weitergebildet ist, daß einerseits die Basisanschlüsse der Transistoren (Tr 11/Tr ti', Tr VLlTr12') der spannungsgesteuerten Stromquellen den Eingang und die bezugspotecttialfreien Anschlüsse der Ausgänge der stromgesteuerten Stromquelle (SSl/SSV, SS2/SS2') den Ausgang des schwimmenden Übertragungsvierpols abgeben und andererseits die Leitwerte (g) der spannungsgesteuerten Stromquellen der beiden erdunsymmetrischen Übertragungsvierpole zu einem gemeinsamen Leitwert (g') zusammengefaßt sind, der hierbei die Emitter der Transistoren (TrillTrIV und Tr 12 ITr 12') miteinander verbindet.

8. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsgesteuerte Stromquelle (VS) aus einem ersten Transistor(Tr0, TrO) mit einer ersten Betriebsstromquelle (Qo, Qo), einem komplementären zweiten Transistor (Tr 1 TrI') mit einer zweiten Betriebsstromquelle (Öl, QV) und einem Ixitwert besteht, daß hierbei einerseits der erste Transistor emitterseitig über die erste Betriebsstromquelle mit einer ersten Betriebsgleichspannung Ub (+) und mit seinem Kollektor mit einer zweiten Betriebsgleichspannung Ub ^ verbunden ist und andererseits der zweite Transistor emitterseitig über die zweite Betriebsstromquelle mit üer zweiten Betriebsgleichspannung und mit seinem Kollektor mit dem Eingang der stromgesteuerten Stromquelle (55, SS') verbunden ist, daß ferner der Leitwert (g) die Emitter der beiden Transistoren miteinander verbindet und daß die Basisanschlüsse der beiden Transistoren den Eingang der spannungsgesteuerten Stromquelle abgeben.

9. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsgesteuerte Stromquelle (VS) aus einem Transistor (TrI, TrV) und einem Leitwert (g) besteht und daß hierbei der Transistor, dessen Basis gegen Bezugspotential den Spannungseingang für die spannungsgesteuerte Stromquelle abgibt, mit seinem Kollektor mit dem Eingang der stromgesteuerten Stromquelle (55, 55') und mit seinem Emitter über den Leitwert (g) mit einer Betriebsgleichspannung Ub <+> verbunden ist.

10. lntegrierbarei Übertragungsvierpol nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsgesteuerte Stromquelle (VS) aus einem Transistor und einem Leitwert besteht und daß hierbei der Transistor (TrI, TrV), dessen Basis gegen Bezugspotential den Spannungseingang der spannungsgesteuerten Stromquelle bildet, mit seinem Kollektor mit einer Betriebsgleichspannung Ub (+) und mit seinem Emitter über den Leitwert (g) mit dem Eingang der stromgesteuerten Stromquelle (SS, SS') verbunden ist.

11. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren Verbundtransistoren sind.

12. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundtransistoren sogenannte Superpaare

3 4

(Fig, 10a, 10b) oder Supertripletts (Fig. 11a, 1966, S. 250/251, der DT-OS 1487484, der DT-AS 11 b) sind. 1283 909 und dem DT-BP 1261250. Zum Aufbau

13. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach von Gyratoren können auch, wie Literaturstelle einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch »IEEE Transactions on Circuits Theory«, Vol. 15, gekennzeichnet, daß die in der \3esamtschaltung 5 Nr, 2, Juni 1968, S. 158 bis 160, angibt, spannungs- verwendetenBetriebsstromquellen(ßl,Q2...Qn) gesteuerte Stromquellen, spannungsgesteuerte Spanzu einer von einem Referenzstrom (/,_e,<) gesteuer- nungsquellen und stromgesteuerte Stromquellen verten Betriebsstromquellenbank zusammengefaßt wendet werden. Dabei ist für die Realisierung eines sind, daß ferner jede Betriebsstromquelle aus we- induktiven Gyrators eine Schaltung mit vier spannigstens einem Transistor besteht imd daß die io nungsgesteuerten Stromquellen und für die Reali-Basisanschlüsse sämtlicher die Betriebsstrom- sierung eines kapazitiven Gyrators eine Schaltung quellen darstellenden Transistoren an den vom mit zwei spannungsgesteuerten Spannungsquellen und Referenzstrom durchflossenen, gegebenenfalls zu zwei stromgesteuerten Stromquellen angegeben, einem Referenzspannungsteiler erweiterten Re- Im Hinblick auf die hohen Anforderungen hinsichtferenzwiderstand parallel angeschaltet sind. 15 Hch geringer Übertragungsverluste, hoher Tempera-

14. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach turstabilität, guter Gleichtaktunterdriickung, einer Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede weitgehenden Unabhängkeit von Versorgungsspan-Betriebsstromquelle (Q 1, QI... Qn) ein von nungsschwankungen und hohem Eingangs-und Auszwei Transistoren gebildetes Cascode-Paar ist, gangswiderstand ist es, wie die in den oben angegedaß ferner der zu einem Referenzspannungsteiler 20 benen Literaturstellen angeführten Schaltungen ererweiterte Referenzwiderstand von einem Ver- kennen lassen, übHch, derartige Übertragungsvierpole bundtransistor, und zwar einem sogenannten mit wenigstens zwei Stufen aufzubauen, die hierbei tranparenten Paar, verwirklicht ist, an dessen eine größere Anzahl von Widerständen benötigen. Emitter (Fe) die Basisanschlüsse der ersten Insbsondtre bei Ausführungen solcher Übertragungs-Transistoren der Cascode-Paare und an dessen 25 vierpole in monolithisch integrierter Technik haben Anschlußpunkt für den von einer besonderen Be- die Widerstände im Verhältnis zu den Transistoren triebsstromquelle gelieferten Referenzstrom (I_ret) einen erheblich größeren Platzbedarf. Außerdem erdie Basisanschlüsse der zweiten Transistoren der zwingen die Widerstände relativ hohe Versorgungs-Cascode-Paare angeschaltet sind. spannungen.

15. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach 30 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jede einen Übertragungsvierpol der einleitend beschriebe-Betriebsstromquelle (Ql, QI... Qn) aus einem nen Art eine weitere Lösung anzugeben, die im Hin-Transistor und einer mit ihrem Eingang der blick auf ihre Ausführung in monolithisch integrierter Emitter-Kollektor-Strecke dieses Transistors in Technik mit einem Minimum an Widerständen aus-Reihe geschalteten stromgesteuerten Stromquelle 35 kommt.

besteht und daß die Basisanschlüsse der Tran- Diese Aufgabe wird auf einen Übertragungsvierpol

sistoren dem vom Referenzstrom (/„,) durchflos- der einleitend geschilderten Art gemäß der Erfindung senen Referenzwiderstand parallel angeschaltet dadurch gelöst, daß die Ausgangsschaltungsstufe eine sind. stromgesteuerte Stromquelle ist, daß ferner die span-

16. Integrierbarer Übertragungsvierpol nach 40 nungsgesteuerte Stromquelle mit einer ersten auf Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugspotential bezogenen Betriebsgleichspannung Referenzwiderstand der Durchlaßwiderstand Ub <+) und die stromgesteuerte Stromquelle mit einer einer Diode bzw. der Durchlaßwiderstand der zweiten auf Bezugspotential bezogenen Betriebs-Basis-Emitter-Strecke eines zwischen seinem KoI- gleichspannung Ub <+> in Verbindung steht und daß lektor und seiner Basis kurzgeschlossenen Tran- 45 der bezugspotentialfreie Anschluß des Ausgangs der sistors (TrO) ist. stromgesteuerten Stromquelle über eine Betriebsstromquelle (Q 2) mit der ersten Betriebsgleichspan-

nung Ub (+> verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß 50 sich stromgesteuerte Stromquellen, wie sie beispielsweise in der Literaturstelle »IEEE Journal of Solid

Die Erfindung bezieht sich auf einen integrier- State Circuits«, Dez. 1968, Vol. Sc-3, Nr. 4, S. 341 baren, aus einer Eingangsschaltstufe und einer Aus- bis 347, angegeben sind, ausschließlich mit Transistogangsschaltstufe bestehenden Übertragungsvierpol, ren realisieren lassen, sofern von der Festlegung des insbesondere für Gyratoren und Gleichspannungs- 55 Referenzstromes durch einen Widerstand abgesehen transformatoren, mit einem Spannungseingang und wird, und daß sich darüber hinaus bei einem zweieinem einseitig auf Bezugspotential liegenden Strom- stufigen Übertragungsvierpol dann zusätzlich Widerausgang, bei dem sich der Ausgangsstrom zur Ein- stände einsparen lassen, wenn der Ausgangsstrom der gangsspannung entweder in Phase (O°-Übertragungs- eine spannungsgesteuerte Stromquelle darstellenden vierpol) oder in Gegenphase (180°-Übertragungsvier- 60 Eingangsschaltungsstufe direkt zur Steuerung der pol) befindet, und bei dem die Eingangsschaltungs- Ausgangsschaltungsstufe verwendet wird, stufe eine spannungsgesteuerte Stromquelle ist. Für zahlreiche Anwendungsfälle des erfindungsge-

Schaltungen dieser Art werden vorzugsweise zur mäßen Übertragungsvierpols ist es sinnvoll, einen AnBildung von Gyratorschaltungen und für Gleich- schluß seines Spannungseingangs auf Bezugspotential Spannungstransformatoren benötigt. Bekannte Gyra- 65 zu legen.

torschaltunngen, die von derartigen Übertragungs- Beispielsweise für die Verwirklichung halbschwim-

vierpolen Gebrauch machen, befinden sich beispiels- mender oder schwimmender Gyratoren, d. h. für Gyweise in der Zeitschrift »Electronic Letters«, Juli ratoren, bei denen wenigstens ein Anschlußpaar be-