DE19742954C1 - Temperaturkompensationsschaltung für Feldeffekttransistor-Verstärkerschaltungen - Google Patents
Temperaturkompensationsschaltung für Feldeffekttransistor-VerstärkerschaltungenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Temperatur
kompensationsschaltung für spannungsgesteuerte Verstärker
und insbesondere auf eine Temperaturkompensationsschaltung
für Feldeffekttransistor-Verstärkerschaltungen.
Spannungsgesteuerte Verstärker finden ein breites Anwen
dungsgebiet z. B. in Empfängerschaltungen von Radios und
Handys. In diesen Anwendungsfällen werden spannungsgesteuer
te Verstärker verwendet, um ausgehend von stark schwankenden
Eingangspegeln den Empfangs- bzw. Eingangssignalpegel auf
einen vordefinierten Wert anzuheben, wobei mittels einer au
tomatischen Verstärkungsregelung (AGC; AGC = automatic gain
control) Pegelunterschiede verschieden großer Empfangs- bzw.
Eingangssignale ausgeglichen werden sollen.
Es stehen gegenwärtig mehrere mögliche Ausführungen von ge
regelten HF-Verstärkerstufen zur Verfügung, wobei sowohl bei
Bipolar- als auch Feldeffekttransistoren die Abhängigkeit
der Steilheit vom Arbeitspunkt des Transistors ausgenutzt
wird. Die Änderung der Verstärkung beruht hierbei auf der
Abhängigkeit der Steilheit des jeweiligen Verstärkerelements
vom Betriebsstrom. Im allgemeinen ergibt sich die stärkste
Änderung und damit die größte Abhängigkeit der Steilheit im
Bereich einer geringen Betriebsstromänderung.
Folglich kann die Verstärkungsregelung bei Bipolartransi
stor- bzw. MOSFET-Verstärkerstufen durch die Verschiebung
des Arbeitspunktes des Transistors vorgenommen werden oder
es können FETs mit mehreren Steuereingängen (z. B. Dual-
Gate-MOSFETS) verwendet werden.
Die Realisierung von spannungsgesteuerten Verstärkern für
die Anwendung im Hochfrequenzbereich erfolgt beispielsweise
mit Dual-Gate-MOSFETs oder, wenn besonders hohe Verstärkun
gen benötigt werden, mit integrierten Verstärkern, wie z. B.
dem HPMX-3002 von Hewlett-Packard. Sowohl einzelne Transi
storen als auch integrierte Verstärker weisen eine deutliche
Abhängigkeit des Zusammenhangs zwischen der Regelspannung
und der Verstärkung, d. h. der Kennlinie, von der Temperatur
auf. Eine solche Temperaturabhängigkeit ist unbedeutend,
wenn nur ein Interesse an der Konstanz einer Ausgangslei
stung besteht.
Werden jedoch spannungsgesteuerte Verstärker derart verwen
det, daß die Regelspannung des Verstärkers als Meßgröße aus
gewertet wird, wie es beispielsweise bei Festphasenoszilla
toren für Oberflächenwellensensoren der Fall ist, so darf
sich die Kennlinie des Verstärkers nicht oder nur sehr wenig
mit der Temperatur ändern.
Im Gegensatz zu einer Temperaturstabilisierung von Bipolar
transistorverstärkern, die im allgemeinen durch eine Strom
stabilisierung mit Hilfe eines Emitterwiderstandes und eines
Basisspannungsteilers erreicht wird, ist bei Feldeffekttran
sistoren dieses Verfahren nicht anwendbar, da Feldeffekt
transistoren einen negativen Temperaturkoeffizienten aufwei
sen, wodurch bei steigender Temperatur und sonst gleichen
Bedingungen der Drainstrom eines Feldeffekttransistors
sinkt. Dieser Effekt wird beispielsweise bei der Parallel
schaltung von Leistungs-MOSFETs ausgenutzt. Bei Kleinsi
gnal-Feldeffekttransistoren ändert sich mit der Temperatur
auch die für Verstärker ausschlaggebende Größe der Steil
heit, d. h. der Änderung des Drainstroms über der Gatespan
nung, wobei die Steilheit den eigentlichen Steuereffekt ei
nes Feldeffekttransistors kennzeichnet.
Aus der JP07-162241A ist eine Temperaturkompensationsschal
tung für einen Feldeffekttransistorverstärker bekannt, die
einen Widerstand in Reihenschaltung zum Drain des Feld
effekttransistors aufweist, um durch Messen der über diesen
Widerstand abfallenden Spannung mittels eines Operationsver
stärkers ein vom Drainstrom abhängiges Signal zu erzeugen,
das als Eingangssignal eines Reglers verwendet wird, dessen
Ausgang mit dem Gate des Feldeffekttransistors verbunden
ist, um den Drainstrom auf einen konstanten Wert zu regeln.
Aus der JP06-29751A ist eine Temperaturkompensationsschal
tung für einen Dual-Gate-MOSFET bekannt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen
den Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Temperatur
kompensationsschaltung für eine Feldeffekttransistor-Ver
stärkerschaltung zu schaffen, um im gesamten Betriebstempe
raturbereich eine vollständige Temperaturkompensation zu er
reichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Temperaturkompensationsschal
tung für eine Feldeffekttransistor-Verstärkerschaltung gemäß
Anspruch 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Temperaturkompensa
tionsschaltung für eine Feldeffekttransistor-Verstärker
schaltung, mit folgenden Merkmalen: einer Stromerfassungs
einrichtung zum Erfassen des Ist-Drainstroms des Feldeffekt
transistors; einer Regelungseinrichtung mit einem Eingang,
der mit einem Ausgang der Stromerfassungseinrichtung verbun
den ist, und einem Ausgang, der mit einem Steuereingang des
Feldeffekttransistors verbunden ist, zur Regelung des Ist-
Drainstroms des Feldeffekttransistors auf einen Soll-Drain
strom, wobei der Soll-Drainstrom einem solchen Drainstrom
entspricht, bei dem der Zusammenhang zwischen Drainstrom und
Steilheit des Feldeffekttransistors im wesentlichen tempera
turunabhängig ist.
Besonders vorteilhaft ist die vorliegende Erfindung bei sol
chen Anwendungen einsetzbar, bei denen die Regelspannung
eines Spannungsgesteuerten Verstärkers als Meßgröße ausge
wertet wird, beispielsweise zur Dämpfungsmessung in einem
geschlossenen Regelkreis. Die erfindungsgemäße Temperatur
kompensationsschaltung ist insbesondere in solchen Verstär
kerschaltungen vorteilhaft einsetzbar, die mittels MOS-Feld
effekttransistoren (MOSFET) oder Dual-Gate-MOS-Feldeffekt
transistoren (Dual-Gate-MOSFET) realisiert sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde,
daß eine vollständige Temperaturkompensation, d. h. bei
spielsweise eine vollständige Temperaturunabhängigkeit der
Meßergebnisse bei der oben genannten Dämpfungsmessung, und
damit das Verstärkungsverhalten eines Feldeffekttransistors
über den gesamten Betriebstemperaturbereich desselben er
reicht werden kann, wenn der Drainstrom des verwendeten
Feldeffekttransistors auf einen Wertebereich eingestellt und
geregelt wird, bei dem die Beziehung zwischen der Steilheit
und dem Drainstrom eines Feldeffekttransistors im wesentli
chen vollständig temperaturunabhängig ist.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Er
findung kann die Stromerfassungseinrichtung durch eine
Stromspiegelschaltung realisiert sein, während die Regler
einrichtung zum Regeln des Drainstroms durch einen Propor
tional-Integral-Regler (PI-Regler) ausgebildet sein kann,
der vorzugsweise im aperiodischen Grenzfall betrieben wird.
Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine wesentliche
Verbesserung der Temperaturstabilität bis hin zu einer voll
ständigen Temperaturkompensation über den gesamten Betriebs
temperaturbereich des Halbleiterelements mittels einer rela
tiv unaufwendigen Temperaturkompensationsschaltung erreicht
werden.
Bevorzugte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind
in den Unteransprüchen definiert.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwi
schen der Steilheit und dem Drainstrom eines Dual-
Gate-MOSFET in Abhängigkeit von der Temperatur;
Fig. 2 ein prinzipielles Blockschaltbild einer erfindungs
gemäßen Temperaturkompensationsschaltung für eine
Feldeffekttransistor-Verstärkerschaltung;
Fig. 3 ein detailliertes Schaltbild der Temperaturkompen
sationsschaltung für eine Feldeffekttransistor-Ver
stärkerschaltung von Fig. 2.
Im folgenden wird nun die vorliegende Erfindung anhand eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels derselben, das sich auf ei
nen Dual-Gate-MOSFET bezieht, näher erläutert. Es ist jedoch
offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Temperaturkompensa
tionsschaltung auch für andere Feldeffekttransistoren ver
wendbar ist.
In Fig. 1 ist die Beziehung zwischen der Steilheit [mS] und
dem Drainstrom ID [mA] eines MOSFET in Abhängigkeit von der
Temperatur graphisch dargestellt. Der Erfinder hat sowohl
bei der Simulation als auch experimentell überraschenderwei
se beobachtet, daß der Zusammenhang zwischen dem Drainstrom
ID und der Steilheit gm nahezu temperaturunabhängig ist, wo
bei aus Fig. 1 ein Bereich zu entnehmen ist, in dem die Tem
peraturabhängigkeit nahezu Null ist (Schnittpunkt). Da die
Steilheit den eigentlichen Steuereffekt eines MOSFET kenn
zeichnet, ist es nun erwünscht, den Drainstrom ID eines MOS-
FET in dem Bereich zu halten, in dem der Zusammenhang zwi
schen Drainstrom ID und Steilheit gm keine Temperaturabhän
gigkeit aufweist.
Das Prinzip der Temperaturstabilisierung bzw. Temperaturkom
pensation einer Feldeffekttransistor-Verstärkerschaltung ba
siert auf der Messung des Drainstromes ID als Istwert für
einen Regler, z. B. einen PI-Regler, der den Drainstrom ID
durch eine geeignete Steuergröße (z. B. die Gate-Spannung
des MOSFET) konstant hält. Der Sollwert für den Regler wird
für einen Verstärker mit fester Verstärkung zweckmäßigerwei
se so gewählt, daß der Drainstrom ID im Bereich des Schnitt
punktes (siehe Fig. 1) liegt. Bei einem regelbaren Verstär
ker findet der Sollwert des Drainstroms ID als Stellgröße
Verwendung.
Anhand der Fig. 2 und 3 wird nun ein bevorzugtes Ausfüh
rungsbeispiel der erfindungsgemäßen Temperaturkompensations
schaltung für eine MOS-Feldeffekttransistor-Verstärkerschal
tung näher beschrieben.
In Fig. 2 ist mit 20 ein Dual-Gate-MOSFET einer Feldeffekt
transistor-Verstärkerschaltung dargestellt. Der Sourcean
schluß S des MOSFET 20 liegt auf Masse, während zwischen den
Drainanschluß D des MOSFET 20 und eine Versorgungsspannung
V+ eine Stromerfassungseinrichtung 22 geschaltet ist. Der
Ausgang der Stromerfassungseinrichtung, auf dem ein den er
faßten Strom darstellendes Signal vorliegt, ist mit einem
Eingang eines Regler 24 verbunden. Ein zweiter Eingang des
Reglers 24 ist mit einem Sollwert beaufschlagbar. Der Aus
gang des Reglers 24 ist mit einem ersten Gateanschluß G1 des
Dual-Gate-MOSFET 20 verbunden. Ein zweiter Gateanschluß G2
des MOSFET 20 ist mit dem Eingang 26 der Verstärkerschaltung
verbunden. Der Ausgang 28 der Verstärkerschaltung ist mit
dem Drainanschluß D des MOSFET 20 verbunden. Ein Bulk-An
schluß B des MOSFET 20 ist ebenfalls mit Masse verbunden.
Im folgenden wird nun die prinzipielle Funktionsweise der
oben beschriebenen Temperaturkompensationsschaltung für MOS-
FET-Verstärkerschaltungen näher ausgeführt.
Durch die an der Stromerfassungseinrichtung 22 anliegende
Versorgungsspannung V+ wird ein Drainstrom ID des MOS-Feld
effekttransistors 20 bewirkt. An dem Ausgang der Stromerfas
sungseinrichtung 22 wird ein Signal, Istwert, erzeugt, das
den Drainstrom ID an dem Drainanschluß D des MOSFET 20 dar
stellt. Dieses Signal wird bei dem dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel dem invertierenden Eingang eines Differenzver
stärkers, der den Regler 24 darstellt, zugeführt. Dem nicht
invertierenden Eingang des Differenzverstärkers wird ein
Signal zugeführt, das dem Sollwert des Drainstroms ID ent
spricht.
Das sich am Ausgang des Reglers 24 einstellende Signal wird
daraufhin einem geeigneten Steueranschluß des MOSFET 20, d.
h. bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, dem Gatean
schluß G1 des MOSFET, zugeführt, wodurch der Drainstrom ID
des MOSFET 20 immer auf einem durch den Sollwert VGC vorbe
stimmten festen Pegel gehalten wird. Dieser Pegel für den
Drainstrom ID entspricht zweckmäßigerweise dem Drainstrom ID
im Schnittpunkt (siehe Fig. 1), bei dem der Zusammenhang
zwischen Steilheit und Drainstrom des MOS-Feldeffekttransi
stors über dem gesamten Betriebstemperaturbereich der Ver
stärkeranordnung im wesentlichen vollständig temperaturunab
hängig sind. Ein an dem Eingang 26 der Verstärkeranordnung
anliegendes Eingangssignal wird in den Gateanschluß G2 des
MOS-Feldeffekttransistors 20 eingespeist und daraufhin von
der MOSFET-Verstärkeranordnung verarbeitet bzw. verstärkt
und ist am Ausgang 28 der Verstärkeranordnung als Ausgangs
signal abgreifbar.
Durch die Erfassung des Istwertes des Drainstroms des MOS-
FETs und die Regelung der am Gateanschluß des MOSFETs anlie
genden Steuerspannung auf der Basis des erfaßten Drainstroms
sowie eines Sollwertes für den Drainstrom ist es möglich,
unabhängig von der Temperatur, gleichbleibende Verstärkungs
eigenschaften der Feldeffekttransistor-Verstärkerschaltung
zu erhalten. Sowohl der Drainstrom als auch die Steilheit
eines MOSFET ändern sich mit der Temperatur, wodurch sich
ohne Temperaturkompensation die Verstärkungseigenschaften
ändern. Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung der
Drainstrom durch die in Fig. 2 dargestellte Regeleinrichtung
stabilisiert, d. h. auf den Sollwert geregelt. Da der Drain
strom auf einen Sollwert geregelt wird, der in einem Bereich
liegt, in dem der Zusammenhang zwischen Drainstrom und
Steilheit im gesamten Betriebstemperaturbereich im wesentli
chen temperaturunabhängig ist, beeinflussen Temperatur
schwankungen das Verstärkungsverhalten der Verstärkerschal
tung nicht.
In Fig. 3 ist nun die Temperaturkompensationsschaltung für
eine MOS-Feldeffekttransistor-Verstärkerschaltung detail
lierter dargestellt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Versor
gungsspannung V+, die von einer Strom-/Spannungsversorgungs
quelle (nicht gezeigt) bereitgestellt wird, über einen er
sten Widerstand R1 mit dem zweiten Gateanschluß G2 des
Dual-Gate-MOSFET 20 verbunden. Über einen zweiten Widerstand
R2 ist dieser Gateanschluß G2 des MOSFET 20 mit Masse ver
bunden. Die beiden Widerstände R1, R2 bilden bzgl. der Span
nung V+ einen Spannungsteiler, um dem MOSFET in einen für
die Anwendung günstigen Bereich zu bringen. Der Eingang 26
der Verstärkerschaltung ist über einen Koppelkondensator C1
mit dem zweiten Gateanschluß G2 des MOSFET 20 verbunden.
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, ist bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel die Stromerfassungseinrichtung durch eine
Stromspiegelschaltung gebildet, die zwei Bipolartransistoren
T1, T2 aufweist. Derartige Stromspiegelschaltungen sind in
der Technik bekannt. Es ist jedoch offensichtlich, daß neben
der dargestellten Stromspiegelschaltung andere Stromerfas
sungseinrichtungen verwendet werden können.
Die Emitteranschlüsse E1 und E2 der zwei Bipolartransistoren
T1, T2 sind mit der Versorgungsspannung V+ verbunden. Der
Basisanschluß B1 des ersten Bipolartransistors T1 ist mit
dem Basisanschluß B2 des zweiten Bipolartransistors T2 ver
bunden, wobei der Kollektoranschluß K2 des Bipolartransi
stors T2 ferner mit dessen Basisanschluß B2 rückgekoppelt
ist. Der Kollektoranschluß K2 des Bipolartransistors T2 ist
über eine Induktivität L1 mit dem Drainanschluß D des MOSFET
20 verbunden. Der Drainanschluß D des MOSFET 20 ist ferner
über einen Koppelkondensator C4 mit dem Ausgang 28 der
Schaltungsanordnung verbunden. Der Sourceanschluß S und der
Bulk-Anschluß B des MOSFET 20 sind miteinander verbunden und
liegen auf Masse.
Der Kollektoranschluß K1 des Bipolartransistors T1 ist über
einen dritten Widerstand R3 mit dem invertierenden Eingang
eines Operationsverstärkers OP1 verbunden. Ferner ist der
Kollektoranschluß K1 über eine Parallelschaltung eines drit
ten Kondensators C3 und eines vierten Widerstandes R4 mit
Masse verbunden. Der invertierende Eingang eines Operations
verstärkers OP1 ist über einen zweiten Kondensators C2 mit
dem Ausgang des Operationsverstärkers OP1 verbunden, wobei
der Ausgang des Operationsverstärkers OP1 ferner mit dem
Gateanschluß G1 des Feldeffekttransistors 20 verbunden ist.
An dem nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstär
kers OP1 liegt ein Signal VGC an. Der Operationsverstärker
OP1, der zweite Kondensator C2 und der dritte Widerstand R3
stellen in der erläuterten Verschaltung einen Proportional-
Integral-Regler (PI-Regler) dar, der bei diesem Ausführungs
beispiel den Regler 24 bildet.
Im folgenden wird nun die Funktionsweise der in Fig. 3 dar
gestellten Temperaturkompensationsschaltung für eine MOS-
FET-Verstärkerschaltung beschrieben.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde ein Dual-
Gate-MOSFET gewählt, da dieser eine Trennung des Hochfre
quenz- und des Steuerkreises zuläßt. Der MOS-Feldeffekttran
sistor 20 wird mittels des aus den Widerständen R1, R2 ge
bildeten Spannungsteilers der Spannung V+ am Gate G1 des
Transistors T3 in einen für die Anwendung günstigen Arbeits
bereich gebracht. Die Stromspiegelschaltung, die aus den
Transistoren T1, T2 besteht, spiegelt den Drainstrom ID in
den Regelkreis. Aufgrund der Kurzschlußbildung zwischen Kol
lektor K2 und Basis B2 arbeitet der Transistor T2 stets im
aktiven Bereich. Die Basis-Emitter-Spannung ist zwangsweise
für beide Transistoren T1, T2 gleich, so daß bei gleichen
Transistorsystemen und gleicher Temperatur auch die Kollek
torströme der Transistoren übereinstimmen.
Dieser Spiegelstrom, der durch den Kollektorstrom des Tran
sistors T1 gebildet ist, erzeugt über den Widerstand R4 ei
nen Spannungsabfall, der den Istwert des Drainstroms ID dar
stellt. Dieser Spannungsabfall wird an den PI-Regler, der
durch den mit dem Widerstand R3 und den Kondensator C2 be
schalteten Operationsverstärker gebildet ist, angelegt. Die
charakteristischen Größen des Reglers sind vorzugsweise so
eingestellt, daß der Regler im aperiodischen Grenzfall ar
beitet. Der an dem Kollektoranschluß K1 des Bipolartransi
stors T1 anliegende Kondensator C3 schließt störende Hoch
frequenzreste kurz, die sich negativ auf das Verhalten des
PI-Reglers auswirken könnten. Das am Ausgang des PI-Reglers
anliegende Signal beeinflußt über den Gateanschluß G1 des
Feldeffekttransistors 20 den Drainstrom ID durch denselben.
Der Sollwert für den Drainstrom ID wird dem PI-Regler an dem
nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers OP1
als Signal (Spannung) VGC zugeführt. Im Falle einer festen
Verstärkerstufe wird das Signal VGC auf einen festen Wert im
Bereich des Schnittpunktes (siehe Fig. 1) eingestellt, wo
hingegen bei einem regelbaren Verstärker hierdurch die Ein
stellung der Verstärkung vorgenommen wird.
Die Kondensatoren C1 und C4 dienen zur Abtrennung der
Gleichstromwege der Anordnung und stellen für das HF-Nutzsi
gnal einen Kurzschluß dar, um das HF-Eingangssignal am Ein
gang der Anordnung einkoppeln und am Ausgang der Anordnung
das HF-Ausgangssignal auskoppeln zu können. Die Induktivität
L1 stellt für die Hochfrequenzsignale einen sehr großen bzw.
unendlichen Widerstand dar, wodurch verhindert wird, daß das
HF-Nutzsignal über die Gleichstromzuführungen abfließt, um
das gesamte HF-Ausgangssignal über den Koppelkondensator C4
an dem Ausgang bereitstellen zu können.
Die hierin beschriebene Kompensationsschaltung ist bei
spielsweise für den Aufbau eines Festphasenoszillators zur
Auswertung eines Oberflächenwellensensors in der Meßtechnik
vorteilhaft einsetzbar. Bei einem solchen Oszillator wird
der Verstärker mit einem Filterelement, z. B. einem Oberflä
chenwellensensor, rückgekoppelt. Mit Hilfe eines Reglers
wird die Ausgangsleistung auf einen bestimmten Wert gere
gelt. Hierzu beeinflußt der Regler die Verstärkung derart,
daß dieselbe genauso groß ist, wie die Dämpfung des Filter
elements. Die dazu notwendige Regelspannung ist ein Maß für
die Dämpfung und damit für die Meßgröße.
Die erfindungsgemäße Temperaturkompensationsschaltung ist
vorteilhaft für spannungsgesteuerte Verstärkerschaltungen
für Hochfrequenzsignale, z. B. 50 bis 120 MHz, einsetzbar.
Durch die vorliegende Erfindung kann eine weitgehende Tempe
raturunabhängigkeit erreicht werden, wobei bei einem span
nungsgesteuerten Verstärker (VCA; VCA = voltage controlled
amplifier) der Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von einer
von außen zugeführten Regelspannung (gain control voltage)
variiert werden kann.
Claims (7)
1. Temperaturkompensationsschaltung für eine Feldeffekt
transistor-Verstärkerschaltung mit folgenden Merkmalen:
einer Stromerfassungseinrichtung (22) zum Erfassen des Ist-Drainstroms des Feldeffekttransistors (20); und
einer Reglereinrichtung (24) mit einem Eingang, der mit einem Ausgang der Stromerfassungseinrichtung (22) ver bunden ist, und einem Ausgang, der mit einem Steuerein gang (G1) des Feldeffekttransistors (20) verbunden ist, zur Regelung des Ist-Drainstromes des Feldeffekttransi stors (20) auf den Soll-Drainstrom, wobei der Soll- Drainstrom einem solchen Drainstrom entspricht, bei dem der Zusammenhang zwischen Steilheit und Drainstrom des Feldeffekttransistors (20) im wesentlichen temperatur unabhängig ist.
einer Stromerfassungseinrichtung (22) zum Erfassen des Ist-Drainstroms des Feldeffekttransistors (20); und
einer Reglereinrichtung (24) mit einem Eingang, der mit einem Ausgang der Stromerfassungseinrichtung (22) ver bunden ist, und einem Ausgang, der mit einem Steuerein gang (G1) des Feldeffekttransistors (20) verbunden ist, zur Regelung des Ist-Drainstromes des Feldeffekttransi stors (20) auf den Soll-Drainstrom, wobei der Soll- Drainstrom einem solchen Drainstrom entspricht, bei dem der Zusammenhang zwischen Steilheit und Drainstrom des Feldeffekttransistors (20) im wesentlichen temperatur unabhängig ist.
2. Temperaturkompensationsschaltung für eine Feldeffekt
transistor-Verstärkerschaltung gemäß Anspruch 1, bei
der der Steuereingang des Feldeffekttransistors (20)
die Gate-Elektrode (G1) desselben ist.
3. Temperaturkompensationsschaltung für eine Feldeffekt
transistor-Verstärkerschaltung gemäß Anspruch 1 oder 2,
bei der der Feldeffekttransistor ein Dual-Gate-MOSFET
ist.
4. Temperaturkompensationsschaltung für eine Feldeffekt
transistor-Verstärkerschaltung gemäß einem der Ansprü
che 1 bis 3, bei der die Stromerfassungseinrichtung
(20) durch eine Stromspiegelschaltung (T1, T2, R4) ge
bildet ist.
5. Temperaturkompensationsschaltung für eine Feldeffekt
transistor-Verstärkerschaltung gemäß Anspruch 1, bei
der die Reglereinrichtung durch einen Proportional-In
tegral-Regler (OP1, C2, R3) gebildet ist.
6. Temperaturkompensationsschaltung für eine Feldeffekt
transistor-Verstärkerschaltung gemäß Anspruch 5, bei
der die charakteristischen Größen des Proportional-In
tegral-Reglers derart eingestellt sind, daß derselbe im
aperiodischen Grenzfall arbeitet.
7. Temperaturkompensationsschaltung für eine Feldeffekt
transistor-Verstärkerschaltung gemäß Anspruch 1, bei
der die Reglereinrichtung einen weiteren Eingang auf
weist, an den ein den Soll-Drainstrom bestimmendes Si
gnal anlegbar ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1997142954 DE19742954C1 (de) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Temperaturkompensationsschaltung für Feldeffekttransistor-Verstärkerschaltungen |
EP98116208A EP0905883A3 (de) | 1997-09-29 | 1998-08-27 | Temperaturkompensationsschaltung für Feldeffekttransistor-Verstärkerschaltungen |
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---|---|---|---|
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Country Status (2)
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---|---|
EP (1) | EP0905883A3 (de) |
DE (1) | DE19742954C1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1148634A2 (de) * | 2000-01-20 | 2001-10-24 | Infineon Technologies AG | Verstärkerschaltung |
EP1198061A2 (de) * | 2000-10-10 | 2002-04-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Rauscharmer Abwärtsumsetzer mit einer Temperaturcharakteristikkompensationsschaltung |
DE10339055A1 (de) * | 2003-08-25 | 2005-04-07 | Infineon Technologies Ag | Regelkreis mit einer Verstärkeranordnung |
EP1777812A1 (de) * | 2004-08-02 | 2007-04-25 | Yuejun Yan | Fet-vorspannungsschaltung |
DE102009004833B4 (de) * | 2008-01-17 | 2016-12-15 | Infineon Technologies Ag | Hochfrequenzleistungsschaltung und entsprechende Verfahren |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1485993B1 (de) * | 2002-03-15 | 2010-05-05 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | R.f. ausgangsleistungsreglung |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0629751A (ja) * | 1992-07-07 | 1994-02-04 | Alps Electric Co Ltd | 温度補償型増幅器 |
JPH07162241A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-23 | Nec Corp | マイクロ波帯出力レベル自動制御回路 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5339046A (en) * | 1993-06-03 | 1994-08-16 | Alps Electric Co., Ltd. | Temperature compensated variable gain amplifier |
-
1997
- 1997-09-29 DE DE1997142954 patent/DE19742954C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-08-27 EP EP98116208A patent/EP0905883A3/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0629751A (ja) * | 1992-07-07 | 1994-02-04 | Alps Electric Co Ltd | 温度補償型増幅器 |
JPH07162241A (ja) * | 1993-12-06 | 1995-06-23 | Nec Corp | マイクロ波帯出力レベル自動制御回路 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1148634A2 (de) * | 2000-01-20 | 2001-10-24 | Infineon Technologies AG | Verstärkerschaltung |
EP1148634A3 (de) * | 2000-01-20 | 2004-01-14 | Infineon Technologies AG | Verstärkerschaltung |
EP1198061A2 (de) * | 2000-10-10 | 2002-04-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Rauscharmer Abwärtsumsetzer mit einer Temperaturcharakteristikkompensationsschaltung |
EP1198061A3 (de) * | 2000-10-10 | 2004-01-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Rauscharmer Abwärtsumsetzer mit einer Temperaturcharakteristikkompensationsschaltung |
US7058375B2 (en) | 2000-10-10 | 2006-06-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Low noise block down-converter having temperature characteristic compensating circuit |
DE10339055A1 (de) * | 2003-08-25 | 2005-04-07 | Infineon Technologies Ag | Regelkreis mit einer Verstärkeranordnung |
US7145388B2 (en) | 2003-08-25 | 2006-12-05 | Infineon Technologies Ag | Control loop having an amplifier arrangement |
DE10339055B4 (de) * | 2003-08-25 | 2012-10-31 | Infineon Technologies Ag | Regelkreis mit einer Verstärkeranordnung |
EP1777812A1 (de) * | 2004-08-02 | 2007-04-25 | Yuejun Yan | Fet-vorspannungsschaltung |
EP1777812A4 (de) * | 2004-08-02 | 2007-08-29 | Yuejun Yan | Fet-vorspannungsschaltung |
DE102009004833B4 (de) * | 2008-01-17 | 2016-12-15 | Infineon Technologies Ag | Hochfrequenzleistungsschaltung und entsprechende Verfahren |
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