DE19524476C1 - Vorrichtungen zur Umwandlung von Single-Ended-Signalen zu volldifferentiellen Signalen und umgekehrt - Google Patents
Vorrichtungen zur Umwandlung von Single-Ended-Signalen zu volldifferentiellen Signalen und umgekehrtInfo
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Description
Bei analogen Schaltungen kann eine Signalbearbeitung auf der
Basis von sogenannten Single-Ended-Signalen oder auf der Ba
sis von volldifferentiellen Signalen erfolgen, wobei die
Single-Ended-Signale aus einzelnen Knotenspannungen oder
-strömen und die volldifferentiellen Signale aus Differenzen
von zwei Spannungen oder Strömen gebildet werden. Bei voll
differentiellen geregelten Signalen (Balanced Fully Differen
tial Signals) sollte dazu der Mittelwert dieser beiden voll
differentiellen Signale noch konstant sein. Die Vorteile der
volldifferentiellen Signalverarbeitung gegenüber der Verar
beitung von Single-Ended-Signalen bestehen in einer verbes
serten Störunempfindlichkeit und in einer kleineren harmoni
schen Verzerrung durch die Elimination der ungeraden harmoni
schen Oberwellen. Sehr viele analoge integrierte Schaltungen
zum Beispiel A/D-Wandler und Filter arbeiten intern (on chip)
mit volldifferentiellen geregelten Signalen, brauchen aber
ein Single-Ended-Interface zur Außenwelt. Hierzu sind Schal
tungen notwendig, die Single-Ended-Signale in volldifferenti
elle geregelte Signale bzw. volldifferentielle Signale in
Single-Ended-Signale umwandeln. Je nach Frequenzbereich ist
die Umwandlung mehr oder weniger problematisch.
Bisher wurden zur Umwandlung von Single-Ended-Signalen in
volldifferentielle Signale und umgekehrt beispielsweise
Transformatoren verwendet, die jedoch den Nachteil haben, daß
sie nicht integrierbar sind und keine Gleichspannungspegel
übertragen können. Ferner sind Wandler auf der Basis von ge
wöhnlichen Operationsverstärkern bekannt, die jedoch den
Nachteil aufweisen, daß diese Schaltungen nicht symmetrisch
sind und somit bei höheren Frequenzen unterschiedliche Lauf
zeiten für die beiden Differenzsignale entstehen.
Aus der Veröffentlichung von M. Banu, Y. Tsividis, "Fully In
tegrated Active RC Filters in MOS Technology", IEEE Journal
of Solid State Circuits, Vol. SC-18, No. 6, pp. 644-651, Dec.
1983, ist ein Wandler auf der Basis eines volldifferentiellen
Operationsverstärkers bekannt. Diese Art von Wandler weist
jedoch den Nachteil auf, daß der in jedem volldifferentiellen
Operationsverstärker enthaltene Gleichtaktregler (Common-
Mode-Regler) wegen der sonst auftretenden Stabilitätsprobleme
der Reglerschleifen, schaltungstechnisch relativ aufwendig
ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung besteht
nun darin, Vorrichtungen zur Umwandlung von Single-Ended-
Signalen in volldifferentielle Signale und umgekehrt anzuge
ben, die möglichst gute Wandlereigenschaften, insbesondere
eine gute Gleichtaktregelung, bei einem minimalen Schaltungs
aufwand aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der
beiden unabhängigen Patentansprüche 1 und 3 gelöst. Die Vor
teile der Erfindung liegen in der leichten Integrierbarkeit,
in der großen Bandbreite zwischen Gleichspannungssignalen und
Videofrequenzen im MHz-Bereich in der Tatsache, daß kein ex
terner Abgleich erforderlich ist, daß nur geringe harmonische
Verzerrungen auftreten und vor allem in einer sehr geringen
erforderlichen Chipfläche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher er
läutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umwandlung von
Single-Ended-Signalen in volldifferentielle Signale
und
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umwandlung von
volldifferentiellen Signalen in Single-Ended-Signale.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umwandlung von Single-
Ended-Signalen in volldifferentielle Signale ist in Fig. 1
gezeigt und besteht aus drei Teilschaltungen MASTER, SLAVE
und BIASREG, wobei die Teilschaltung SLAVE die eigentliche
Wandlerschaltung darstellt. Die Teilschaltung MASTER ist
identisch zur Teilschaltung SLAVE und wird ebenso wie die
Teilschaltung SLAVE an ein Ausgangssignal BIASPR in der Re
gelschaltung BIASREG geregelt. Ferner erhält die Teilschal
tung MASTER nicht wie die Teilschaltung SLAVE ein Single-
Ended-Eingangssignal IN sondern nur eine Gleichspannung VCM.
Ein Eingang für das Single-Ended-Eingangssignal IN ist dabei
mit dem Basisanschluß eines Darlington-Transistorpaars QINV,
dessen Kollektorknoten OUTN über einen Kollektorwiderstand RC
mit der Versorgungsspannung VDD und dessen Emitterknoten OUTP
über einen Emitterwiderstand RE mit Bezugspotential VSS ver
bunden sind. Der Basisanschluß des Darlington-Transistorpaares
QINV ist zum einen durch einen Widerstand RIN1 mit der Ver
sorgungsspannung VDD und zum anderen über einen Widerstand
RIN2 mit Bezugspotential verbunden, wobei die Widerstände
RIN1 und RIN2 bei unbeschaltetem Single-Ended-Eingang IN an
der Basis des Darlington-Transistorpaares QINV etwa die halbe
Versorgungsspannung VDD/2 einstellen. Der Anschlußknoten OUTN
ist mit der Basis eines weiteren Darlington-Transistorpaares
QEF verbunden, dessen Kollektoranschluß mit der Versorgungs
spannung VDD und dessen Emitteranschluß über einen n-Kanal-
MOS-Transistor NBIASN mit Bezugspotential VSS verbunden ist
wobei das Gate des MOS-Transistors NBIASN mit einer Gleich
spannung VCM versorgt ist. Am Emitterausgang des Darlington-
Transistorpaares QEF liegt ein erstes volldifferentielles
Ausgangssignal NEG, das ein zum Singled-Ended-Eingangssignal
IN inverses Signal darstellt. Der Emitterknoten OUTP des
Transistorpaares QINV ist mit dem Gate eines p-Kanal-MOS-
Transistors POUTP verbunden, dessen erster Anschluß mit Be
zugspotential und dessen zweiter Anschluß über einen weiteren
p-Kanal-MOS-Transistor PBIASP mit der Versorgungsspannung VDD
verbunden ist, wobei das Gate des Transistors PBIASP mit der
Regelspannung BIASPR aus der Regelschaltung BIASREG beauf
schlagt ist. Am Verbindungsknoten der beiden Transistoren
PBIASP und POUTP liegt ein weiteres volldifferentielles Aus
gangssignal POS an, wobei das Signal POS gegenüber dem Sing
le-Ended-Eingangssignal IN nicht invertiert ist.
Wie bereits oben erwähnt ist die Teilschaltung MASTER zumin
dest von der Struktur her gleich aufgebaut als die Teilschal
tung SLAVE, wobei die Teilwiderstände RIN1 und RIN2 lediglich
mit RCM1 und RCM2 bezeichnet sind und die Widerstände RE und
RC mit RCE und RCC bezeichnet sind und hier beispielsweise
anstelle von 3 kOhm den Wert 4 kOhm aufweisen. Die Darling
ton-Transistorpaare QINV und QEF sind entsprechend mit QCINV
und QCEF bezeichnet. Der n-Kanal-Transistor NBIASN ist mit
NCBIASN und die beiden p-Kanal-Transistoren PBIASP und POUTP
sind mit PCBIASP und PCOUTP bezeichnet. Der Knoten der in der
Teilschaltung SLAVE das volldifferentielle Signal NEG lie
fert, liefert in der Teilschaltung MASTER das Signal CNEG und
der Knoten, der in der Teilschaltung SLAVE das volldifferen
tielle Signal POS liefert, liefert in der Teilschaltung
MASTER ein Signal CPOS.
Der Regler BIASREG besteht aus einer Brückenschaltung die von
einer Stromquelle gespeist wird, wobei in einem linken Brüc
kenzweig ein p-Kanal-Transistor PL und ein n-Kanal-Transistor
NBIAL und in einem rechten Brückenzweig ein p-Kanal-
Transistor PR und ein n-Kanal-Transistor NBIAR in Reihe ge
schaltet sind. Die beiden Brückenzweige liegen zwischen der
Versorgungsspannung VDD und einem Fußpunkt NFOOT, der seiner
seits in einen n-Kanal-Transistor NBIA1 mit Bezugspotential
VSS verbunden ist und dessen Gate mit der Gleichspannung VCM
der Teilschaltung MASTER beschaltet ist, wodurch der Transi
stor NBIA1 eine Stromquelle bildet. Der Gateanschluß des
Transistors NBIAL ist mit dem Signal CPOS und der Gatean
schluß des Transistors NBIAR mit dem Signal CNEG der Teil
schaltung MASTER beschaltet. Die Gateanschlüsse der beiden
Transistoren PL und PR sind mit dem Spannungspegel BIASPL des
Verbindungsknotens zwischen den beiden Transistoren PL und
NBIAL beschaltet und der Verbindungsknoten zwischen den Tran
sistoren PR und NBIAR führt die Regelspannung BIASPR für die
Teilschaltungen SLAVE und MASTER.
Durch das Darlington-Transistorpaar QINV wird die Spannung
des Eingangssignal IN um zwei Diodenspannungen, also etwa um
ca. 1,3 Volt, in Richtung Bezugspotential verschoben und es
entsteht am Knoten OUTP ein Signal in Phase zu dem Eingangs
signal IN und mit gleicher Amplitude wie das Eingangssignal.
Da der Basisstrom der Bipolartransistoren vernachlässigbar
ist und die Widerstände RE und RC gleich sind gilt die Bezie
hung daß die Spannungen am Kollektorwiderstand RC und am
Emitterwiderstand RE dem Betrag nach gleich sind. Damit ent
steht am Knoten OUTN ein Signal in Gegenphase zu dem Ein
gangssignal und mit gleicher Amplitude wie das Eingangssignal
aber um zwei Diodenspannungen erhöht. Das gegenphasige Signal
OUTN wird durch das Darlington-Transistorpaar QIF wieder um
zwei Diodenspannungen abgesenkt, so daß das Signal NEG das
zum Eingangssignal EN inverse Signal NEG bildet. Das Signal
am Knoten OUTP wird durch den MOS-Transistor POUTP, der als
Sourcefolger geschaltet ist, um einen Gleichspannungspegel
angehoben, so daß das Signal POS wieder dem Eingangssignal IN
entspricht, wobei dieser Sourcefolger automatisch durch die
Schaltungsteile MASTER und BIASREG über das Signal BIASPR und
den dadurch angesteuerten Transistor BPIASP automatisch abge
glichen wird.
Die Teilschaltung MASTER ist identisch zur Teilschaltung
SLAVE erhält aber als Eingangsspannung lediglich die Gleich
spannung VCM die aus der Versorgungsspannung VDD und den bei
den gleich großen Verteilerwiderständen RCM1 und RCM2 gebil
det wird und folglich ungefähr gleich VDD/2 beträgt. Der
Transistor TCBIASP dient als geregelte Stromquelle, die durch
die Teilschaltung BIASREG so geregelt wird, daß die Ausgangs
spannung CPOS gleich der Ausgangsspannung CNEG ist. Diese Re
gelspannung BIASPR liegt auch an der Teilschaltung SLAVE an,
so daß der Gleichspannungsanteil der beiden Signale POS und
NEG gleich groß ist.
Die Bandbreite ist hierbei deutlich größer als 30 MHz, für
einen 1,2 Vpp Ausgangssignal und einer Frequenz von 1 MHz be
trägt die Spannung der ersten harmonischen Oberwelle ledig
lich 0,16% und die Spannung der zweiten harmonischen Ober
welle lediglich 0,24%. Die erforderliche Chipfläche beträgt
lediglich 400 µm × 300 µm.
In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umwand
lung von volldifferentiellen Signalen in Single-Ended-Signale
dargestellt und weist ein stark degeneriertes, differentiel
les Bipolartransistorpaar QP und QN sowie Schaltungselemente
zur Vorspannungs- und Gleichspannungseinstellung dieses dif
ferentiellen Paares auf, wobei der Begriff die Bedeutung des
Begriffes "degeneriert" beispielsweise in der Veröffentli
chung von P.R. Gray und R.G. Meyer mit dem Titel "A Ratio-
Independent Algorithmic Analog-to- Digital Conversion
Technique", IEEE Journal of Solid-State Circuit, Vol. SC-19,
No. 6, pp. 198-203, Dec. 1984 näher erläutert.
Der Transistor QP ist aus einem Basisanschluß mit einem nicht
invertierten differentiellen Eingangssignal INP beschaltet,
sein Kollektoranschluß ist über einen Widerstand ROUTL mit
der Versorgungsspannung VDD und sein Emitteranschluß EN durch
einen n-Kanal-MOS-Transistor N1 Bezugspotential VSS verbun
den. Der andere Transistor QN des differentiellen Bipolar
transistors ist an seinem Basisanschluß mit dem invertierten
Differenzsignal INN beschaltet, sein Kollektoranschluß über
einen Widerstand ROUT mit der Versorgungsspannung VDD und sein
Emitteranschluß ET über einen n-Kanal-MOS-Transistors N2 mit
Bezugspotential verbunden. Die beiden Emitteranschlüsse EN
und EP sind darüber hinaus über einen Widerstand RDEG verbun
den und am Kollektoranschluß des Transistors QN liegt das
Single-Ended-Ausgangssignal OUT. Die beiden Gateanschlüsse
der MOS-Transistoren N1 und N2 sind mit einer Regelspannung
REG versorgt, die in einer Regelschaltung R erzeugt wird. Die
beiden Transistoren N1 und N2 arbeiten dabei als spannungsge
steuerte Stromquellen.
Der Regler R weist dabei zwischen einem Fußpunkt REGFOOT ei
nen linken Brückenzweig aus einem p-Kanal-MOS-Transistor
PREG1 und einem n-Kanal-MOS-Transistor N4 und einen rechten
Brückenzweig aus einem p-Kanal-Transistor PREG2 und einen n-
Kanal-Transistor N5 an dem Bezugspotential VSS auf, wobei die
beiden p-Kanal-Transistoren mit dem Fußpunkt verbunden sind.
Der Fußpunkt REGFOOT ist über den p-Kanal-MOS-Transistor
PREG3 mit der Versorgungsspannung VDD verbunden. Der als
spannungsgesteuerte Stromquelle wirkt, wobei dessen Gate
durch eine Gleichspannung VCM angesteuert wird. Diese Gleich
spannung VCM beträgt ungefähr VDD/2, da diese durch einen
zwischen der Versorgungsspannung VDD und Bezugspotential VSS
liegenden Spannungsteiler gebildet wird und der Spannungstei
ler als zwei gleich großen Widerständen R1 und R2 besteht.
Die Gleichspannung VCM wird zusätzlich dem Gateanschluß des
Transistors TRG2 und einem Basisanschluß eines Bipolartransi
stors QCOP zugeführt. Die Gateanschlüsse der beiden Transi
storen N4 und N5 sind mit dem Signal REGDIO des Verbindungs
punktes zwischen dem Transistor PREG1 und dem Transistor N4
beschaltet. Die Regelspannung REG ist am Verbindungspunkt
zwischen den Transistoren PREG2 und N5 aufgegriffen und ist
einem Gateanschluß eines n-Kanal-MOS-Transistors N3 zuge
führt, dessen Sourceanschluß mit Bezugspotential verbunden
ist und dessen Drainanschluß mit dem Emitteranschluß ECOP des
Bipolartransistors QCOP verbunden ist. Der Kollektoranschluß
CCOP des Transistors QCOP ist über einen Widerstand ROUTC mit
der Versorgungsspannung VDD und direkt mit dem Gateanschluß
des Transistors PREG1 verbunden.
Der Transistor QCOP ist identisch mit den beiden npn-
Transistoren QN und QP und dient dazu die Anpassung zwischen
den aus den Transistoren N2, QN und dem Widerstand ROUT oder
den Transistoren N1, QP und dem Widerstand ROUTL und dem aus
den Transistoren N3 und QCOP und dem Widerstand ROUTC gebil
deten Zweig zu verbessern.
Der Transistor QCOP kann in einer weiteren Ausführungsform
weggelassen werden, falls eine minimale Chipfläche vorrangig
ist. Hierbei wird der Anschlußpunkt CCOP mit dem Anschluß
punkt ECOP verbunden und die Basisleitung mit der Spannung
VCM entfällt.
Der Wechselstromanteil des Ausgangsstromes des Transistor
paars QP und QN beträgt
da die Bipolartransistoren QT und QN eine hohe Transkonduk
tanz Gm aufweisen. Der Wechselstromanteil des Ausgangsstromes
fließt in den Widerstand ROUT, der genauso groß ist wie der
Strom durch den Widerstand RDEG, und so entsteht am Knoten
für das Ausgangssignal OUT die gewünschte Differenzfunktion
Die drei n-Kanal-Transistoren N1 bis N3 sind identisch und
funktionieren jeweils als Stromquelle, wodurch der Strom
durch die Widerstände ROUTN, ROUT und ROUTC gleich groß ist.
Ein einfacher Differenzverstärker der aus den Transistoren
TREG1 bis TREG3, N4 und N5 gebildet ist, regelt die Spannung
am Kollektoranschluß CCOP auf die halbe Versorgungsspannung
VCM). Der Gleichspannungsanteil des Signals OUT wird damit
auch festgelegt, nämlich auf VDD - (VDD/2) * ROUT/ROUTC. Dies
bedeutet bei einer Versorgungsspannung von 5 Volt und den in
Fig. 2 angegebenen Widerstandswerten einen Gleichspannungs
anteil des Ausgangssignals OUT von 3,3 Volt. Der Gleichspan
nungspegel des Ausgangssignals konstant gehalten, sofern
Störgrößen in gleicherweise auf die Feldeffekttransistoren
N1, N2 des Wandlers und auf die Feldeffekttransitoren N3 . . N5
der Regelschaltung einwirken.
Die Bandbreite ist deutlich größer als 40 MHz und bei 1 MHz
beträgt die erste harmonische Oberwelle lediglich - 61 db und
die zweite harmonische Oberwelle lediglich - 70 db. Für das
Layout dieser Vorrichtung wird lediglich eine Chipfläche von
200 µm × 220 µm benötigt.
Diese Vorrichtungen lassen sich beispielsweise im Zusammen
hang mit volldifferentiellen Videofiltern oder volldifferen
tiellen A/D-Videowandlern verwenden.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Umwandlung eines Single-Ended-
Eingangssignales (IN) in volldifferentielle Ausgangssignale
(NEG, POS),
bei der eine erste Wandlerschaltung (SLAVE), eine zweite Wandlerschaltung (MASTER) und eine Regelschaltung (BIASREG) vorgesehen sind, wobei die zweite Wandlerschaltung hinsicht lich seiner Anschlüsse im wesentlichen dasselbe Gleichstrom verhalten wie die erste Wandlerschaltung zeigt,
bei der sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Wand lerschaltung jeweils ein differentielles Ausgangssignal (POS, CPOS) in seinem Gleichspannungspegel durch eine Regelspannung (BIASPR) verschiebbar ist und
bei der die Regelschaltung die Regelspannung derart erzeugt, daß die Differenz der beiden differentiellen Ausgangssignale (CNEG, CPOS) der zweiten Wandlerschaltung, die eingangsseitig nur mit Gleichspannung beaufschlagt ist, gleich Null ist.
bei der eine erste Wandlerschaltung (SLAVE), eine zweite Wandlerschaltung (MASTER) und eine Regelschaltung (BIASREG) vorgesehen sind, wobei die zweite Wandlerschaltung hinsicht lich seiner Anschlüsse im wesentlichen dasselbe Gleichstrom verhalten wie die erste Wandlerschaltung zeigt,
bei der sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Wand lerschaltung jeweils ein differentielles Ausgangssignal (POS, CPOS) in seinem Gleichspannungspegel durch eine Regelspannung (BIASPR) verschiebbar ist und
bei der die Regelschaltung die Regelspannung derart erzeugt, daß die Differenz der beiden differentiellen Ausgangssignale (CNEG, CPOS) der zweiten Wandlerschaltung, die eingangsseitig nur mit Gleichspannung beaufschlagt ist, gleich Null ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
bei der die erste Wandlerschaltung (SLAVE) eine erste Ver stärkereinheit (RIN1, RIN2, QINV, RE, RC) zur Erzeugung eines zum Single-Ended-Eingangssignal (IN) gleichphasigen Signals und einem zum Single-Ended-Eingangssignal gegenphasigen Si gnals, eine zweite Verstärkereinheit (NBIASN, QEF) zur Ver stärkung des gegenphasigen Signals zu einem gegenphasigen differentiellen Ausgangssignal (NEG) und eine dritte Verstär kereinheit (POUTP, PBIASP) zur Verstärkung des gleichphasigen Signals zu einem gleichphasigen differentiellen Ausgangs signal (POS) vorgesehen sind, wobei die dritte Verstärkerein heit eine Reihenschaltung aus einem ersten Transistor (POUTP) und zweiten Transistor (PBIASP) aufweist und der zweite Tran sistor durch das Reglerausgangssignal (BIASPR) der Regel schaltung angesteuert ist, und
bei der die zweite Wandlerschaltung (MASTER) eine weitere er ste Verstärkereinheit (RCIN1, RCIN2, QCINV, RCE, RCC) mit im wesentlichen gleichen Gleichspannungspegeln wie die erste Verstärkereinheit, eine weitere zweite Verstärkereinheit (NCBIASN, QCEF) mit im wesentlichen gleichen Gleichspannungs pegeln wie die zweite Verstärkereinheit zur Erzeugung eines ersten Reglereingangssignals (CNEG) und eine weitere dritte Verstärkereinheit (PCOUTP, PCBIASP) mit im wesentlichen glei chen Gleichspannungspegeln wie die dritte Verstärkereinheit zur Erzeugung eines zweiten Reglereingangssignals (CPOS) vor gesehen ist, wobei die weitere dritte Verstärkereinheit eine Reihenschaltung aus einem weiteren ersten Transistor (PCOUTP) und weiteren zweiten Transistor (PCBIASP) aufweist und der weitere zweite Transistor durch das Reglerausgangssignal (BIASPR) der Regelschaltung angesteuert ist.
bei der die erste Wandlerschaltung (SLAVE) eine erste Ver stärkereinheit (RIN1, RIN2, QINV, RE, RC) zur Erzeugung eines zum Single-Ended-Eingangssignal (IN) gleichphasigen Signals und einem zum Single-Ended-Eingangssignal gegenphasigen Si gnals, eine zweite Verstärkereinheit (NBIASN, QEF) zur Ver stärkung des gegenphasigen Signals zu einem gegenphasigen differentiellen Ausgangssignal (NEG) und eine dritte Verstär kereinheit (POUTP, PBIASP) zur Verstärkung des gleichphasigen Signals zu einem gleichphasigen differentiellen Ausgangs signal (POS) vorgesehen sind, wobei die dritte Verstärkerein heit eine Reihenschaltung aus einem ersten Transistor (POUTP) und zweiten Transistor (PBIASP) aufweist und der zweite Tran sistor durch das Reglerausgangssignal (BIASPR) der Regel schaltung angesteuert ist, und
bei der die zweite Wandlerschaltung (MASTER) eine weitere er ste Verstärkereinheit (RCIN1, RCIN2, QCINV, RCE, RCC) mit im wesentlichen gleichen Gleichspannungspegeln wie die erste Verstärkereinheit, eine weitere zweite Verstärkereinheit (NCBIASN, QCEF) mit im wesentlichen gleichen Gleichspannungs pegeln wie die zweite Verstärkereinheit zur Erzeugung eines ersten Reglereingangssignals (CNEG) und eine weitere dritte Verstärkereinheit (PCOUTP, PCBIASP) mit im wesentlichen glei chen Gleichspannungspegeln wie die dritte Verstärkereinheit zur Erzeugung eines zweiten Reglereingangssignals (CPOS) vor gesehen ist, wobei die weitere dritte Verstärkereinheit eine Reihenschaltung aus einem weiteren ersten Transistor (PCOUTP) und weiteren zweiten Transistor (PCBIASP) aufweist und der weitere zweite Transistor durch das Reglerausgangssignal (BIASPR) der Regelschaltung angesteuert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
bei der die Regelschaltung (BIASREG) aus einem Differenzver stärker gebildet ist, der einen ersten und einen zweiten Schaltungszweig mit einem gemeinsamen Fußpunkt (NFOOT) und einer gemeinsamen Versorgungsspannung (VSS) aufweist, wobei der Fußpunkt über eine Konstantstromquelle (NBIA1, VCM) mit Bezugspotential verbunden ist,
bei der der erste Schaltungszweig eine Reihenschaltung aus einem ersten Reglertransistor (NBIAL) und einem zweiten Reglertransistors (PL) aufweist, wobei ein Gateanschluß des ersten Reglertransistors mit dem zweiten Reglereingangssignal (CPOS) und der Gateanschluß des zweiten Reglertransistors mit dem Signal (BIASPL) des Verbindungsknotens zwischen dem er sten und zweiten Reglertransistors beschaltet ist, und
bei der der zweite Schaltungszweig eine Reihenschaltung aus einem dritten Reglertransistor (NBIAR) und einem vierten Reglertransistor (PR) aufweist, wobei ein Gateanschluß des dritten Reglertransistors mit dem ersten Reglereingangssignal (CNEG) und der Gateanschluß des vierten Reglertransistors mit dem Signal (BIASPL) des Verbindungsknotens zwischen dem er sten und zweiten Reglertransistor beschaltet ist und wobei am Verbindungsknoten zwischen dem dritten und vierten Regler transistor das Reglerausgangssignal (BIASPR) anliegt.
bei der die Regelschaltung (BIASREG) aus einem Differenzver stärker gebildet ist, der einen ersten und einen zweiten Schaltungszweig mit einem gemeinsamen Fußpunkt (NFOOT) und einer gemeinsamen Versorgungsspannung (VSS) aufweist, wobei der Fußpunkt über eine Konstantstromquelle (NBIA1, VCM) mit Bezugspotential verbunden ist,
bei der der erste Schaltungszweig eine Reihenschaltung aus einem ersten Reglertransistor (NBIAL) und einem zweiten Reglertransistors (PL) aufweist, wobei ein Gateanschluß des ersten Reglertransistors mit dem zweiten Reglereingangssignal (CPOS) und der Gateanschluß des zweiten Reglertransistors mit dem Signal (BIASPL) des Verbindungsknotens zwischen dem er sten und zweiten Reglertransistors beschaltet ist, und
bei der der zweite Schaltungszweig eine Reihenschaltung aus einem dritten Reglertransistor (NBIAR) und einem vierten Reglertransistor (PR) aufweist, wobei ein Gateanschluß des dritten Reglertransistors mit dem ersten Reglereingangssignal (CNEG) und der Gateanschluß des vierten Reglertransistors mit dem Signal (BIASPL) des Verbindungsknotens zwischen dem er sten und zweiten Reglertransistor beschaltet ist und wobei am Verbindungsknoten zwischen dem dritten und vierten Regler transistor das Reglerausgangssignal (BIASPR) anliegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei der die erste und die weitere erste Verstärkereinheit je
weils in Darlingtonschaltung geschaltete Transistoren
(QINV, QCINV), einen Emitterwiderstand (RE, RCE) und einen Kol
lektorwiderstand (RCC) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei der die zweite und die weitere zweite Verstärkereinheit
jeweils in Darlingtonschaltung geschaltete Transistoren
(QEV, QCEV) und jeweils einen als Konstantstromquelle geschal
teten Transistor (NBIASN, NCBIASN) aufweist.
6. Vorrichtung zur Umwandlung von volldifferentiellen Ein
gangssignalen (INP, INN) in ein Single-Ended-Ausgangssignal
(OUT), bei der eine Wandlerschaltung und eine Teilerschaltung
(R) vorgesehen sind, wobei die Teilerschaltung eine fest vor
gebbare Einstellspannung (REG) zur Einstellung des Gleich
spannungsanteils des Single-Ended-Ausgangssignals der Wand
lerschaltung liefert,
bei der die Wandlerschaltung einen ersten und einen zweiten Schaltungszweig aufweist, wobei der erste Schaltungszweig ei ne mit einer mit einer Versorgungsspannung (VDD) und Bezugs potential (VSS) verbundenen Reihenschaltung aus einem ersten Kollektorwiderstand (ROUTL), einem ersten Bipolartransistor (QP) und einem ersten Feldeffekttransistor (N1) aufweist, wo bei der zweite Schaltungszweig eine mit einer Versorgungs- Spannung (VDD) und Bezugspotential (VSS) verbundenen Reihen schaltung aus einem zweiten Kollektorwiderstand (ROUT), einem zweiten Bipolartransistor (QN) und einem ersten Feldeffekt transistor (N2) aufweist, wobei die beiden Bipolartransisto ren ein Differenzverstärker-Transistorpaar (QP, QN) sind,
bei der die Emitteranschlüsse (EN, EP) der beiden Bipolartran sistoren über einen Widerstand (RDEG) verbunden sind,
bei der ein zum Single-Ended-Ausgangssignal gleichphasiges Eingangssignal (INP) der Basis des ersten Bipolartransistors, ein zum Single-Ended-Ausgangssignal gegenphasiges Eingangs signal (INN) der Basis des zweiten Bipolartransistors zuge führt ist und am Kollektoranschluß des zweiten Bipolartransi stors das Single-Ended-Ausgangssignal (OUT) anliegt und
bei der die Gate-Anschlüsse der beiden Feldeffekttransistoren mit der Einstellspannung (REG) beaufschlagt sind.
bei der die Wandlerschaltung einen ersten und einen zweiten Schaltungszweig aufweist, wobei der erste Schaltungszweig ei ne mit einer mit einer Versorgungsspannung (VDD) und Bezugs potential (VSS) verbundenen Reihenschaltung aus einem ersten Kollektorwiderstand (ROUTL), einem ersten Bipolartransistor (QP) und einem ersten Feldeffekttransistor (N1) aufweist, wo bei der zweite Schaltungszweig eine mit einer Versorgungs- Spannung (VDD) und Bezugspotential (VSS) verbundenen Reihen schaltung aus einem zweiten Kollektorwiderstand (ROUT), einem zweiten Bipolartransistor (QN) und einem ersten Feldeffekt transistor (N2) aufweist, wobei die beiden Bipolartransisto ren ein Differenzverstärker-Transistorpaar (QP, QN) sind,
bei der die Emitteranschlüsse (EN, EP) der beiden Bipolartran sistoren über einen Widerstand (RDEG) verbunden sind,
bei der ein zum Single-Ended-Ausgangssignal gleichphasiges Eingangssignal (INP) der Basis des ersten Bipolartransistors, ein zum Single-Ended-Ausgangssignal gegenphasiges Eingangs signal (INN) der Basis des zweiten Bipolartransistors zuge führt ist und am Kollektoranschluß des zweiten Bipolartransi stors das Single-Ended-Ausgangssignal (OUT) anliegt und
bei der die Gate-Anschlüsse der beiden Feldeffekttransistoren mit der Einstellspannung (REG) beaufschlagt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
bei der die Teilerschaltung (R) einen ersten und einen zwei
ten Schaltungszweig mit einem gemeinsamen Fußpunkt (REGFOOT)
und mit jeweils einer Verbindung mit Bezugspotential (VSS)
sowie eine mit dem Fußpunkt verbundene Stromquelle
(PREG3, VCM) aufweist,
bei der der erste Schaltungszweig einen ersten Feldeffekt transistor (PREG1) und einen dritten Feldeffekttransistor (N4) aufweist, wobei der Gate-Anschluß des ersten Feldeffekt transistors mit einer Steuerspannung (CCOP) und der Gate- Anschluß des dritten Feldeffekttransistors mit dem Verbin dungspunkt (REGDIO) des ersten Feldeffekttransistors und des dritten Feldeffekttransistors verbunden sind,
bei der der zweite Schaltungszweig einen zweiten Feldef fekttransistor (PREG2) und einen vierten Feldeffekttransi stor (N5) aufweist, wobei der Gate-Anschluß des zweiten Fel deffekttransistors mit einer von der Versorgungsspannung ver schiedenen Gleichspannung (VCM), die dem Gleichspannungsan teil des Single-Ended Ausgangssignals (OUT) entspricht, und der Gate-Anschluß des vierten Feldeffekttransistors mit dem Verbindungspunkt des ersten Feldeffekttransistors und des dritten Feldeffekttransistors verbunden sind,
bei der am Verbindungspunkt des zweiten Feldeffekttransistors und des vierten Feldeffekttransistors die Regelspannung (REG) anliegt,
bei der die Einstellspannung das Gate eines fünften Feldef fekttransistors (N3) ansteuert, dessen erster Anschluß mit Bezugspotential und dessen zweiter Anschluß über einen bipo laren Transistor (QCOP) und einen Kollektorwiderstand (ROUTC) mit der Versorgungsspannung verbunden sind, wobei am Kollek toranschluß des bipolaren Transistors die Steuerspannung (CCOP) anliegt und die Basis des bipolaren Transistors mit der von der Versorgungsspannung verschiedenen Gleichspannung (VCM) beschaltet ist.
bei der der erste Schaltungszweig einen ersten Feldeffekt transistor (PREG1) und einen dritten Feldeffekttransistor (N4) aufweist, wobei der Gate-Anschluß des ersten Feldeffekt transistors mit einer Steuerspannung (CCOP) und der Gate- Anschluß des dritten Feldeffekttransistors mit dem Verbin dungspunkt (REGDIO) des ersten Feldeffekttransistors und des dritten Feldeffekttransistors verbunden sind,
bei der der zweite Schaltungszweig einen zweiten Feldef fekttransistor (PREG2) und einen vierten Feldeffekttransi stor (N5) aufweist, wobei der Gate-Anschluß des zweiten Fel deffekttransistors mit einer von der Versorgungsspannung ver schiedenen Gleichspannung (VCM), die dem Gleichspannungsan teil des Single-Ended Ausgangssignals (OUT) entspricht, und der Gate-Anschluß des vierten Feldeffekttransistors mit dem Verbindungspunkt des ersten Feldeffekttransistors und des dritten Feldeffekttransistors verbunden sind,
bei der am Verbindungspunkt des zweiten Feldeffekttransistors und des vierten Feldeffekttransistors die Regelspannung (REG) anliegt,
bei der die Einstellspannung das Gate eines fünften Feldef fekttransistors (N3) ansteuert, dessen erster Anschluß mit Bezugspotential und dessen zweiter Anschluß über einen bipo laren Transistor (QCOP) und einen Kollektorwiderstand (ROUTC) mit der Versorgungsspannung verbunden sind, wobei am Kollek toranschluß des bipolaren Transistors die Steuerspannung (CCOP) anliegt und die Basis des bipolaren Transistors mit der von der Versorgungsspannung verschiedenen Gleichspannung (VCM) beschaltet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
bei der der zweite Anschluß des fünften Feldeffekttransi
stors (N3) anstelle über einen bipolaren Transistor (QCOP)
und einen Kollektorwiderstand (ROUTC) nur über einen Wider
stand (ROUTC) mit der Versorgungsspannung verbunden ist, wo
bei am zweiten Anschluß des fünften Feldeffekttransistors
(N3) die Steuerspannung (CCOP) anliegt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
bei der die Stromquelle der Teilerschaltung aus einem sech
sten Feldeffekttransistor (PREG3) besteht, an dessen Gate die
von der Versorgungsspannung verschiedene Gleichspannung (VCM)
anliegt.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei der die von der Versorgungsspannung verschiedene Gleich
spannung (VCM) durch einen ohmschen Spannungsteiler (R1, R2)
gebildet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995124476 DE19524476C1 (de) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | Vorrichtungen zur Umwandlung von Single-Ended-Signalen zu volldifferentiellen Signalen und umgekehrt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995124476 DE19524476C1 (de) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | Vorrichtungen zur Umwandlung von Single-Ended-Signalen zu volldifferentiellen Signalen und umgekehrt |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19524476C1 true DE19524476C1 (de) | 1997-01-23 |
Family
ID=7766069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995124476 Expired - Fee Related DE19524476C1 (de) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | Vorrichtungen zur Umwandlung von Single-Ended-Signalen zu volldifferentiellen Signalen und umgekehrt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19524476C1 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3310978C2 (de) * | 1982-03-25 | 1985-10-03 | Victor Company Of Japan, Ltd., Yokohama, Kanagawa | Verstärkerschaltung |
-
1995
- 1995-07-05 DE DE1995124476 patent/DE19524476C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3310978C2 (de) * | 1982-03-25 | 1985-10-03 | Victor Company Of Japan, Ltd., Yokohama, Kanagawa | Verstärkerschaltung |
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