DE19839128A1 - Verstärker mit variabler Verstärkung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verstärker mit variabler Verstärkung und betrifft im spezielleren einen Verstärker mit variabler Verstärkung, dessen Eingangsbereich sich erweitern läßt.

Bei einem Sender/Empfänger für die Funkkommunikation, wie zum Beispiel die Mobilkommunikation, kann die Signalstärke in Abhängigkeit von Faktoren aus der Umgebung extrem variie­ ren. Zum korrekteren Senden/Empfangen von Signalen ist eine Leistungssteuerung zum Erhöhen oder Reduzieren der Verstär­ kung eines Verstärkers erforderlich, wenn die Signalstärke gering oder hoch ist. Für eine solche Leistungssteuerung wird ein Verstärker mit variabler Verstärkung verwendet, dessen Verstärkung sich in Abhängigkeit von der Signalstärke variieren läßt.

Fig. 13 zeigt die Struktur eines herkömmlichen Verstärkers 90 mit variabler Verstärkung. Wie in Fig. 13 gezeigt ist, weist der Verstärker 90 mit variabler Verstärkung einen Differenzverstärker 1 mit hoher Verstärkung und einen Differenzverstärker 2 mit geringer Verstärkung auf, die gemeinsame Widerstände (Lastwiderstände) R1 und R2 besitzen. Die Widerstände R1 und R2 weisen den gleichen Widerstands­ wert RL auf.

Der Differenzverstärker 1 besitzt NPN-Transistoren Q1 und Q2, deren Kollektorelektroden mit den Widerständen R1 und R2 verbunden sind, welche den Widerstandswert RL aufweisen und die gemeinsam mit einer Energiequelle Vcc verbunden sind. Die Emitterelektroden der Transistoren Q1 und Q2 sind mit den Kollektorelektroden von NPN-Transistoren Q3 bzw. Q4 ver­ bunden und durch einen Widerstand (Rückkopplungswiderstand) R3 miteinander zusammengeschaltet. Die Emitterelektrode des Transistors Q3 ist mit der Kollektorelektrode eines NPN-Transistors Q5 verbunden, dessen Emitterelektrode durch einen Widerstand R4 mit Massepotential GND verbunden ist.

Der Differenzverstärker 2 weist NPN-Transistoren Q6 und Q7 auf, deren Kollektorelektroden mit den Widerständen R1 und R2 verbunden sind, welche mit der Energiequelle Vcc zusam­ mengeschaltet sind. Die Emitterelektroden der Transistoren Q6 und Q7 sind mit den Kollektorelektroden von NPN-Transi­ storen Q8 bzw. Q9 verbunden sowie durch einen Widerstand (Rückkopplungswiderstand) R5 miteinander zusammengeschaltet. Die Emitterelektrode des Transistors Q9 ist mit der Kollek­ torelektrode eines NPN-Transistors Q10 verbunden, dessen Emitterelektrode über einen Widerstand R6 mit dem Masse­ potential GND verbunden ist.

Die Basiselektroden der Transistoren Q1 und Q6 sind mit einem Eingangsanschluß T1 verbunden, die Basiselektroden der Transistoren Q2 und Q6 sind mit einem Eingangsanschluß T2 verbunden, die Basiselektroden der Transistoren Q3 und Q4 sind mit einem Steueranschluß T3 verbunden, die Basis­ elektroden der Transistoren Q8 und Q9 sind mit einem Steuer­ anschluß T4 verbunden, die Basiselektroden der Transistoren Q5 und Q10 sind mit einem Eingangsanschluß T5 mit variabler Vorspannung verbunden, die Kollektorelektroden der Transi­ storen Q2 und Q7 sind mit einem Ausgangsanschluß T6 verbun­ den, und die Kollektorelektroden der Transistoren Q1 und Q6 sind mit einem Ausgangsanschluß T7 verbunden.

Ferner sind die Emitterelektroden der Transistoren Q8 und Q4 mit den Kollektorelektroden der Transistoren Q5 bzw. Q10 verbunden.

Eine durch die Transistoren Q3, Q4, Q8 und Q9 gebildete Schaltung wird als Steuerschaltung 3 bezeichnet, und eine durch die Transistoren Q5 und Q10 und die Widerstände R4 und R6 gebildete Schaltung wird als variable Stromquelle 4 bezeichnet.

Die Widerstände R3 und R5, bei denen es sich um Rückkopp­ lungswiderstände handelt, besitzen Widerstandswerte REG bzw. REL, und zwar mit der Relation REG < REL.

Im allgemeinen werden die Verstärkungs-Veränderlichkeit im Hinblick auf eine Steuerspannung sowie eine Eingangs­ bereichs-Charakteristik, die einen zulässigen Eingangs­ bereich angibt, der keine Ausgangsverzerrung hervorruft, als die wesentlichen Leistungsfaktoren eines Verstärkers mit variabler Verstärkung betrachtet. Im folgenden werden die Verstärkungs-Veränderlichkeit und die Eingangsbereichs- Charakteristik des Verstärkers 90 mit variabler Verstärkung beschrieben.

Variabilität der Verstärkung

Es folgt nun eine Beschreibung der Variabilität der Verstär­ kung. Die jeweiligen Verstärkungen G0G und G0L der Diffe­ renzverstärker 1 und 2 sowie die Gesamtverstärkung G0T des Verstärkers 90 mit variabler Verstärkung lassen sich mit den nachfolgenden numerischen Formeln (1), (2) bzw. (3) aus­ drücken:

In bezug auf jede der numerischen Formeln (1) bis (3) stellt VT eine Wärmespannung dar, die in kT/q ausgedrückt wird, wobei k die Boltzmann-Konstante darstellt T die Temperatur darstellt und q die Elementarladung darstellt. Eine zwischen den Steueranschlüssen T3 und T4 zugeführte Steuerspannung Vct steuert Betriebsströme IQ0G und IQ0L der Differenz­ verstärker 1 und 2.

Fig. 14 zeigt exemplarische Veränderungszustände des Betriebsstroms IQ0G (wobei es sich um den Gesamtstrom handelt, der durch die Transistoren Q1 und Q2 fließt) sowie des Betriebsstroms IQ0L (wobei es sich um den Gesamtstrom handelt, der durch die Transistoren Q6 und Q7 fließt) der Differenzverstärker 1 und 2 in bezug auf eine Änderung der Steuerspannung Vct. Wenn die entlang der horizontalen Achse der Fig. 14 aufgetragene Steuerspannung Vct in dem Bereich von ±0,1 V variiert wird, variieren die entlang der vertika­ len Achse aufgetragenen Betriebsströme IQ0G und IQ0L im Bereich von im wesentlichen Null bis zu dem Vorspannungs­ strom IEE (wobei es sich um den Gesamtstrom handelt, der die Widerstände R4 und R6 durchfließt) der Differenzverstärker 1 bzw. 2.

Wenn die Steuerspannung Vct von einem derartigen Zustand allmählich reduziert wird, so daß der größte Teil eines Stroms einer Konstantstromquelle 4 zum Beispiel zu dem Differenzverstärker 1 fließt, sinkt der Betriebsstrom IQ0G bzw. steigt der Betriebsstrom IQ0L. Es ist somit zu erken­ nen, daß die Verstärkungen G0G und G0L der Differenzverstär­ ker 1 und 2 aus den numerischen Formeln (1) und (2) sinken bzw. ansteigen. Wenn ein Eingangssignal extrem hoch ist, ist es daher möglich, eine Zerstörung einer internen Vorrichtung (nicht gezeigt), die mit den Ausgangsanschlüssen T6 und T7 verbunden ist, aufgrund einer übermäßigen Verstärkung des Eingangssignals durch Reduzieren bzw. Erhöhen der Verstär­ kungen G0G und G0L der Differenzverstärker 1 und 2 zu ver­ hindern. Wenn dagegen das Eingangssignal extrem niedrig ist, dann ist es möglich, dieses auf einen Pegel zu verstärken, der für die interne Vorrichtung (nicht gezeigt) geeignet ist, indem man die Verstärkung G0G des Differenzverstärkers 1 erhöht.

Der Verstärker 90 mit variabler Verstärkung, der den Diffe­ renzverstärker 1 mit hoher Verstärkung sowie den Differenz­ verstärker 2 mit niedriger Verstärkung aufweist, kann somit ein extrem hohes oder ein extrem niedriges Eingangssignal durch Einstellen der Steuerspannung Vct bewältigen. In die­ sem Fall addiert der Verstärker 90 mit variabler Verstärkung jedoch einfach die zu dem Differenzverstärker 1 mit hoher Verstärkung und dem Differenzverstärker 2 mit niedriger Ver­ stärkung fließenden Ströme zusammen und führt den Gesamt­ strom den Widerständen R1 und R2 zu. Wenn die Differenz zwischen den Verstärkungen G0G und G0L der Differenzverstär­ ker 1 und 2 beträchtlich ist, dominiert somit die Verstär­ kung G0G des Differenzverstärkers 1. Dieses Phänomen wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 15 erläutert.

In Fig. 15 stellt die horizontale Achse die Steuerspannung Vct dar, und die vertikale Achse stellt die Verstärkungen dar. Die Symbole G0G, G0L und G0T bezeichnen die Verstär­ kungskennlinien der Differenzverstärker 1 und 2 bzw. des Gesamtverstärkers 90 mit variabler Verstärkung. Aus Fig. 15 ist zu erkennen, daß die Verstärkung des Differenzverstär­ kers 1 ab dem Wert der Steuerspannung Vct dominant wird, an dem sich die Verstärkungskennlinien G0G und G0L schneiden, so daß die Verstärkungskennlinie G0T im wesentlichen mit der Verstärkungskennlinie G0G übereinstimmt. Der Term VT/IQ0G ist nämlich in der numerischen Formel (1) dominant, und die Verstärkungskennlinie G0G steigt in bemerkenswerter Weise an, wenn der Betriebsstrom IQ0G gering ist. Andererseits ist der Betriebsstrom IQ0L hoch und wird in der Formel (2) durch den Widerstandswert REL bestimmt, und somit bleibt die Ver­ stärkungskennlinie G0L im wesentlichen unverändert. Wenn die Verstärkungskennlinie G0G die Verstärkungskennlinie G0L übersteigt, wird somit die Verstärkungskennlinie G0G in der Verstärkungskennlinie G0T dominant, wie dies aus der numeri­ schen Formel (3) erkennbar ist. Wenn der Betriebsstrom IQ0G steigt, wird ferner der Betriebsstrom IQ0L geringer, und der Term VT/IQ0L wird dominanter als der Widerstandswert REL, und die Verstärkungskennlinie G0L sinkt, was zu einer konti­ nuierlichen Dominierung der Verstärkungskennlinie G0G führt.

Eingangsbereichs-Charakteristik

Im folgenden wird die Eingangsbereichs-Charakteristik beschrieben. Der Eingangsbereich eines Differenzverstärkers ist im allgemeinen durch das Produkt aus dem Betriebsstrom und dem Rückkopplungswiderstand bestimmt. Wenn die Betriebs­ ströme IQ0G und IQ0L miteinander identisch sind, besitzen die Differenzverstärker 1 und 2 somit einen engen bzw. einen breiten Eingangsbereich aufgrund der Relation REG < REL zwischen den Widerstandswerten Rstand R5 geringer werden.

In einem Bereich der Steuerspannung Vct, in dem der Betriebsstrom IQ0G des Differenzverstärkers 1 im wesentli­ chen nahe bei Null ist, d. h. in dem Bereich von -0,1 V bis -0,05 V, wie er in Fig. 14 gezeigt ist, ist der Eingangs­ bereich des Differenzverstärkers 2 so ausreichend breit, daß der Differenzverstärker 2 im wesentlichen den Eingangsbe­ reich des Verstärkers 90 mit variabler Verstärkung bestimmt. Wenn die Steuerspannung Vct über diesen Bereich ansteigt, wird jedoch der Eingangsbereich des Differenzverstärkers 2 enger, während der des Differenzverstärkers 1 derart erwei­ tert wird, daß der Differenzverstärker 1 den Eingangsbereich des Verstärkers 90 mit variabler Verstärkung im wesentlichen bestimmt. Der Eingangsbereich des Differenzverstärkers 1 ist jedoch derart eingestellt, daß sein Maximalwert geringer ist als der des Eingangsbereichs des Differenzverstärkers 2, um eine höhere Verstärkung als der Differenzverstärker 2 zu erzielen, so daß der Eingangsbereich des Verstärkers 90 mit variabler Verstärkung infolgedessen geringer wird.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Struktur des herkömm­ lichen Verstärkers 90 mit variabler Verstärkung wird der Betriebsstrom IQ0L des Differenzverstärkers 2 im Anschluß daran abrupt geringer, daß es zu einem positiven Anstieg der Steuerspannung Vct auch in dem Bereich der Steuerspannung Vct gekommen ist, in dem der Differenzverstärker 2 dominant ist, z. B. in dem in Fig. 14 gezeigten Bereich von -0,1 V bis -0,05 V, und die an den Widerstand R5 angelegte Spannung wird geringer, und somit wird auch der Eingangsbereich in nachteiliger Weise abrupt kleiner.

Ferner sind die Transistoren, wie im Fall der Transistoren Q1, Q3 und Q5, in Kaskodenschaltung (Kaskaden-Trioden- Schaltung) in drei Stufen angeordnet, und somit wird die maximal zulässige Eingangsamplitude jedes Transistors gerin­ ger. Unter der Annahme, daß zum Beispiel die Basis-Emitter- Spannung im Betrieb jedes Transistors 0,8 V beträgt und die Stromversorgungsspannung 3 V beträgt, beträgt die maximal zulässige Eingangsamplitude der Basiselektrode ca. 2,2 V (3 V - 0,8 V). Wenn die Transistoren in Kaskodenschaltung in drei Stufen miteinander verbunden sind, beträgt jedoch die maximal zulässige Eingangsamplitude der Basiselektrode ca. 0,6 V auf der Basis von 3 V - (0,8 × 3)V. Die maximal zuläs­ sige Eingangsamplitude jedes Transistors ist vorzugsweise auf einem hohen Pegel, da das Transistorausgangssignal ver­ zerrt wird, wenn eine Eingangsspannung der Basiselektrode diesen Wert übersteigt. Im allgemeinen ist der Eingangs­ bereich eines Differenzverstärkers geringer als die maximal zulässige Eingangsamplitude von Transistoren, die sein Differenzpaar bilden, und somit kann der Eingangsbereich nicht gesteigert werden, wenn die maximal zulässige Eingangsamplitude der Transistoren niedrig ist.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Verstärker mit variabler Verstärkung, dessen Eingangs­ bereich sich gegenüber einer Steuerspannung nicht abrupt ändert, sowie einen Verstärker mit variabler Verstärkung anzugeben, dessen Eingangsbereich sich erweitern läßt.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist ein Verstärker mit variabler Verstärkung folgendes auf: eine Last, die mit einer Energiequelle verbunden ist; eine erste und eine zweite Stromsteuereinrichtung, die mit der Last zusammengeschaltete Ausgänge aufweisen; ein erstes und ein zweites Stromverstärkerteil, die mit Eingängen der ersten bzw. der zweiten Stromsteuereinrichtung verbundene Ausgänge aufweisen; eine erste und eine zweite Konstant­ stromquelle, die mit dem ersten bzw. dem zweiten Stromver­ stärkerteil verbunden sind, um dem ersten und dem zweiten Stromverstärkerteil Strom zuzuführen, wobei die Ausgänge der ersten und der zweiten Stromsteuereinrichtung einen Ausgang des Verstärkers mit variabler Verstärkung bilden, wobei das zweite Stromverstärkerteil im Vergleich zu dem ersten Strom­ verstärkerteil eine niedrigere Verstärkung aufweist, wobei die erste und die zweite Stromsteuereinrichtung Strommengen in entgegengesetzten Richtungen durch ein Steuersignal ein­ stellen, wobei das erste und das zweite Stromverstärkerteil ein gemeinschaftlich zugeführtes Eingangssignal verstärken und abgeben, und wobei die erste und die zweite Stromsteuer­ einrichtung die Ausgangsverteilung des ersten und des zwei­ ten Stromverstärkerteils einstellen.

Der Verstärker mit variabler Verstärkung gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung verwendet die Konstantstrom­ quellen als stromquellen für das erste und das zweite Strom­ verstärkerteil und verändert die Stromverteilung des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils durch die auf den Aus­ gangsseiten des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils vorgesehene erste und zweite Stromsteuereinrichtung, so daß die Eingangsbereiche des ersten und des zweiten Stromver­ stärkerteils selbst dann unverändert bleiben, wenn sich die Verstärkung des gesamten Verstärkers mit variabler Verstär­ kung ändert. Der Verstärker mit variabler Verstärkung besitzt somit insgesamt eine geringe Verstärkung, und der Eingangsbereich des Gesamtverstärkers mit variabler Verstär­ kung bleibt im wesentlichen unverändert, selbst wenn die Verstärkung während eines dominanten Betriebs des zweiten Stromverstärkerteils verändert wird. Dies gilt auch für den Fall eines dominanten Betriebs des ersten Stromverstärker­ teils.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der Last um ein erstes und ein zweites Widerstandselement, die mit der Energiequelle zusammen­ geschaltete erste Enden aufweisen, wobei die erste Strom­ steuereinrichtung folgendes aufweist: ein erstes Differenz­ paar mit einem ersten Ausgang, der mit einem zweiten Ende des ersten Widerstandselements verbunden ist, und mit einem zweiten Ausgang, der mit der Energiequelle verbunden ist, und ein zweites Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit einem zweiten Ende des zweiten Widerstandselements ver­ bunden ist, und mit einem zweiten Ausgang, der mit der Ener­ giequelle verbunden ist, wobei die ersten Ausgänge des ersten und des zweiten Differenzpaares den Ausgang des Ver­ stärkers mit variabler Verstärkung bilden; wobei die zweite Stromsteuervorrichtung folgendes aufweist: ein drittes Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit dem zweiten Ende des ersten Widerstandselements verbunden ist, ein vier­ tes Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit dem zweiten Ende des zweiten Widerstandselements verbunden ist; wobei das erste Stromverstärkerteil folgendes aufweist: einen ersten Differenzverstärker mit einem ersten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des ersten Differenzpaares verbunden ist, mit einem zweiten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des zweiten Differenzpaares verbunden ist, und mit Emittern, die elektrisch miteinander verbunden sind; wobei das zweite Stromverstärkerteil folgendes auf­ weist: einen zweiten Differenzverstärker mit einem ersten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des dritten Differenzpaares verbunden ist, mit einem zweiten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des vierten Differenz­ paares verbunden ist, und mit Emittern, die elektrisch mit­ einander verbunden sind, wobei das Steuersignal durch ein erstes und ein zweites Steuersignal gebildet ist, wobei das erste Steuersignal Transistoren auf der Seite des ersten Ausgangs des ersten und des zweiten Differenzpaares sowie Transistoren auf der Seite des zweiten Ausgangs des dritten und des vierten Differenzpaares steuert, wobei das zweite Steuersignal Transistoren auf der Seite des ersten Ausgangs des dritten und des vierten Differenzpaares sowie Transisto­ ren auf der Seite des zweiten Ausgangs des ersten und des zweiten Differenzpaares steuert, wobei Eingängen des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils ein erstes und ein zweites Signal zugeführt werden, wobei das erste Signal Transistoren auf der Seite des ersten Ausgangs des ersten und des zweiten Differenzverstärkers steuert, und wobei das zweite Signal Transistoren auf der Seite des zweiten Aus­ gangs des ersten und des zweiten Differenzverstärkers steuert.

Der Verstärker mit variabler Verstärkung gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung verwendet die Konstantstrom­ quellen als Stromquellen für das erste und das zweite Strom­ verstärkerteil und verändert die Stromverteilung des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils durch die auf den Aus­ gangsseiten des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils vorgesehene erste und zweite Stromsteuereinrichtung. Dadurch ist es möglich, eine echte Struktur eines Verstärkers mit variabler Verstärkung zu schaffen, dessen Eingangsbereich sich gegenüber einer Steuerspannung nicht abrupt ändert, bzw. einen Verstärker mit variabler Verstärkung zu schaffen, bei dem die Eingabe eines Eingangssignals verhindert wird, das seinen Eingangsbereich übersteigt.

Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist der Verstärker mit variabler Verstärkung ferner einen Vorstufenverstärker auf, der folgendes aufweist: eine erste Last mit einem ersten Ende, das mit der Energiequelle ver­ bunden ist, eine zweite Last mit einem ersten Ende, das mit einem zweiten Ende der ersten Last verbunden ist, ein drit­ tes Stromverstärkerteil mit einem Ausgang, der mit einem zweiten Ende der zweiten Last verbunden ist, ein viertes Stromverstärkerteil mit einem Ausgang, der mit dem zweiten Ende der ersten Last verbunden ist, und eine erste und eine zweite variable Stromquelle, die mit dem Eingang des dritten bzw. des vierten Stromverstärkerteils verbunden sind, wobei das dritte Stromverstärkerteil im Vergleich zu dem vierten Stromverstärkerteil eine höhere Verstärkung aufweist, das vierte Stromverstärkerteil im Vergleich zu dem dritten Stromverstärkerteil eine niedrigere Verstärkung aufweist, dem dritten und dem vierten Stromverstärkerteil ein Ein­ gangssignal zugeführt wird, die erste und die zweite variable Stromquelle derart arbeiten, daß ein erstes und ein zweites variables Stromquellen-Steuersignal mit dem ersten und dem zweiten Steuersignal gekoppelt werden, ein Knoten­ punkt zwischen dem dritten Stromverstärkerteil und der zwei­ ten Last einen Ausgang des Vorstufenverstärkers bildet, und der Ausgang des Vorstufenverstärkers mit den Eingängen des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils verbunden ist.

Der Verstärker mit variabler Verstärkung gemäß dem dritten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung steuert die variable Stromquelle zum Erhöhen eines Betriebsstroms des vierten Stromverstärkerteils mit geringer Verstärkung, wenn dem Vorstufenverstärker ein hohes Eingangssignal zugeführt wird, das den Eingangsbereich des Verstärkers mit variabler Verstärkung übersteigt, so daß die Verstärkung des vierten Stromverstärkerteils die Verstärkung des Gesamtverstärkers mit variabler Verstärkung dominieren kann. Somit verstärkt das dritte Stromverstärkerteil das hohe Eingangssignal nicht. In diesem Fall ist das vierte Stromverstärkerteil dazu ausgebildet, als Dämpfungsglied zu arbeiten, so daß der Vorstufenverstärker als Dämpfungsglied arbeitet, wenn ihm ein hohes Eingangssignal zugeführt wird, so daß den Eingän­ gen des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils kein Signal zugeführt werden kann, das den Eingangsbereich des Verstärkers mit variabler Verstärkung übersteigt. Der Vor­ stufenverstärker besitzt einen Eingang, so daß sich ein Ansteigen der Anzahl von Ausgangsleitungen durch das Vorhan­ densein des Vorstufenverstärkers unterbinden läßt.

Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der ersten Last um ein drittes und ein viertes Widerstandselement, die mit der Energiequelle zusam­ mengeschaltete erste Enden aufweisen, wobei es sich bei der zweiten Last um ein fünftes und ein sechstes Widerstands­ element handelt, die erste Enden aufweisen, die mit zweiten Enden des dritten und des vierten Widerstandselements ver­ bunden sind, wobei das dritte Stromverstärkerteil ein Diffe­ renzpaar beinhaltet, das einen ersten und einen zweiten Aus­ gang aufweist, die mit zweiten Enden des fünften und des sechsten Widerstandselements verbunden sind, sowie elek­ trisch miteinander verbundene Emitter aufweist, wobei das vierte Stromverstärkerteil ein Differenzpaar beinhaltet, das einen ersten und einen zweiten Ausgang aufweist, die mit den zweiten Enden des dritten und des vierten Widerstands­ elements verbunden ist, sowie elektrisch miteinander verbun­ dene Emitter aufweist, wobei das erste Signal von einem Knotenpunkt zwischen dem ersten Ausgang des dritten Strom­ verstärkerteils und dem fünften Widerstandselement abgegeben wird, und wobei das zweite Signal von einem Knotenpunkt zwischen dem zweiten Ausgang des dritten Stromverstärker­ teils und dem sechsten Widerstandselement abgegeben wird.

Bei dem Verstärker mit variabler Verstärkung gemäß dem vier­ ten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind das dritte Stromverstärkerteil und die erste variable Stromquelle durch eine zweistufige Kaskodenverbindung von Transistoren gebil­ det, wenn die erste und die zweite variable Stromquelle zum Beispiel jeweils durch Transistoren gebildet sind, so daß man eine hohe maximal zulässige Eingangsamplitude erhält. Der Vorstufenverstärker kann somit ein Signal bewältigen, das die maximal zulässige Eingangsamplitude des Verstärkers mit variabler Verstärkung übersteigt, und es ist möglich, das Signal dadurch unter die maximal zulässige Eingangs­ amplitude des Verstärkers mit variabler Verstärkung zu redu­ zieren, daß man den Vorstufenverstärker als Dämpfungsglied verwendet, so daß die maximal zulässige Eingangsamplitude des Verstärkers mit variabler Verstärkung beträchtlich gesteigert werden kann und dessen Eingangsbereich erweitert werden kann.

Gemäß einem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der Last um ein erstes und ein zweites Widerstandselement, die mit der Energiequelle zusammen­ geschaltete erste Enden aufweisen, wobei die erste Strom­ steuereinrichtung folgendes aufweist: ein erstes Differenz­ paar mit einem ersten Ausgang, der mit einem zweiten Ende des ersten Widerstandselements verbunden ist, und mit einem zweiten Ausgang, der mit der Energiequelle verbunden ist, sowie ein zweites Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit einem zweiten Ende des zweiten Widerstandselements verbunden ist, und mit einem zweiten Ausgang, der mit der Energiequelle verbunden ist, wobei die ersten Ausgänge des ersten und des zweiten Differenzpaares den Ausgang des Ver­ stärkers mit variabler Verstärkung bilden, wobei die zweite Stromsteuereinrichtung folgendes aufweist: ein drittes Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit dem ersten Widerstandselement verbunden ist, ein viertes Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit dem zweiten Widerstands­ element verbunden ist, wobei das erste Stromverstärkerteil einen ersten Differenzverstärker beinhaltet, der einen ersten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des ersten Differenzpaares verbunden ist, einen zweiten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des zweiten Differenzpaares verbunden ist, sowie elektrisch miteinander verbundene Emitter aufweist, wobei das zweite Stromverstärkerteil einen zweiten Differenzverstärker beinhaltet, der einen ersten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des dritten Differenzpaares verbunden ist, einen zweiten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des vierten Differenzpaares verbunden ist, sowie elektrisch miteinander verbundene Emitter aufweist, wobei das Steuersignal durch ein erstes und ein zweites Steuersignal gebildet ist, wobei das erste Steuersignal Transistoren auf der Seite des ersten Ausgangs des ersten und des zweiten Differenzpaares sowie Transisto­ ren auf der Seite des zweiten Ausgangs des dritten und des vierten Differenzpaares steuert, wobei das zweite Steuer­ signal Transistoren auf der Seite des ersten Ausgangs des dritten und des vierten Differenzpaares sowie Transistoren auf der Seite des zweiten Ausgangs des ersten und des zwei­ ten Differenzpaares steuert, wobei Eingängen des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils ein erstes, zweites, drit­ tes und viertes Signal zugeführt wird, wobei das erste Signal einen Transistor auf der Seite des zweiten Ausgangs des zweiten Differenzverstärkers steuert, wobei das zweite Signal einen Transistor auf der Seite des ersten Ausgangs des zweiten Differenzverstärkers steuert, wobei das dritte Signal einen Transistor auf der Seite des zweiten Ausgangs des ersten Differenzverstärkers steuert, und wobei das vierte Signal einen Transistor auf der Seite des ersten Aus­ gangs des ersten Differenzverstärkers steuert.

Der Verstärker mit variabler Verstärkung gemäß dem fünften Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung verwendet die Konstantstromquellen als Stromquellen für das erste und das zweite Stromverstärkerteil und verändert die Stromverteilung des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils durch die auf den Ausgangsseiten des ersten und des zweiten Stromver­ stärkerteils vorgesehene erste und zweite Stromsteuerein­ richtung. Dadurch ist es möglich, eine echte Struktur eines Verstärkers mit variabler Verstärkung zu schaffen, dessen Eingangsbereich sich gegenüber der Steuerspannung nicht abrupt ändert, bzw. einen Verstärker mit variabler Verstär­ kung zu schaffen, bei dem die Eingabe eines Eingangssignals verhindert wird, das seinen Eingangsbereich übersteigt.

Gemäß einem sechsten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin­ dung besitzt der Verstärker mit variabler Verstärkung ferner eine erste und eine zweite Last, die mit der Energiequelle zusammengeschaltete erste Enden aufweisen, ein drittes Stromverstärkerteil mit einem Ausgang, der mit einem zweiten Ende der ersten Last verbunden ist, ein viertes Stromver­ stärkerteil mit einem Ausgang, der mit einem zweiten Ende der zweiten Last verbunden ist, und einen Vorstufenverstär­ ker mit einer ersten und einer zweiten variablen Strom­ quelle, die mit Eingängen des dritten und des Stromverstär­ kerteils verbunden sind, wobei das dritte Stromverstärker­ teil im Vergleich zu dem vierten Stromverstärkerteil eine höhere Verstärkung aufweist, dem dritten und dem vierten Stromverstärkerteil ein Eingangssignal zugeführt wird, die erste und die zweite variable Stromquelle derart arbeiten, daß ein erstes und ein zweites variables Stromquellen- Steuersignal mit dem ersten und dem zweiten Steuersignal gekoppelt werden, der Ausgang des dritten Stromverstärker­ teils mit dem Eingang des ersten Stromverstärkerteils ver­ bunden ist und der Ausgang des vierten Stromverstärkerteils mit dem Eingang des zweiten Stromverstärkerteils verbunden ist.

Der Verstärker mit variabler Verstärkung gemäß dem sechsten Gesichtspunkt der Erfindung steuert die variable Stromquelle zum Erhöhen eines Betriebsstroms des vierten Stromverstär­ kerteils mit geringer Verstärkung, wenn dem Vorstufenver­ stärker ein hohes Eingangssignal zugeführt wird, das den Eingangsbereich des Verstärkers mit variabler Verstärkung übersteigt, so daß die Verstärkung des vierten Stromverstär­ kerteils die Verstärkung des Gesamtverstärkers dominieren kann. Somit verstärkt das dritte Stromverstärkerteil das hohe Eingangssignal nicht. Dabei ist das vierte Stromver­ stärkerteil dazu ausgebildet, als Dämpfungsglied zu arbei­ ten, so daß der Vorstufenverstärker als Dämpfungsglied arbeitet, wenn ihm ein hohes Eingangssignal zugeführt wird, so daß den Eingängen des ersten und des zweiten Stromver­ stärkerteils kein Signal zugeführt werden kann, das den Ein­ gangsbereich des Verstärkers mit variabler Verstärkung über­ steigt.

Gemäß einem siebten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der ersten Last um ein drittes und ein viertes Widerstandselement, die mit der Energiequelle zusam­ mengeschaltete erste Enden aufweisen, wobei es sich bei der zweiten Last um ein fünftes und ein sechstes Widerstands­ element handelt, die mit der Energiequelle zusammengeschal­ tete erste Enden aufweisen, wobei das dritte Stromverstär­ kerteil mit einem Differenzpaar versehen ist, das einen ersten und einen zweiten Ausgang aufweist, die mit zweiten Enden des dritten und des vierten Widerstandselements ver­ bunden sind, sowie elektrisch miteinander verbundene Emitter aufweist, wobei das vierte Stromverstärkerteil mit einem Differenzpaar versehen ist, das einen ersten und einen zwei­ ten Ausgang aufweist, die mit zweiten Enden des fünften und des sechsten Widerstandselements verbunden sind, sowie elek­ trisch miteinander verbundene Emitter aufweist, wobei ein erster Ausgang des vierten Stromverstärkerteils das erste Signal abgibt, wobei ein zweiter Ausgang des vierten Strom­ verstärkerteils das zweite Signal abgibt, wobei ein erster Ausgang des dritten Stromverstärkerteils das dritte Signal abgibt, und wobei ein zweiter Ausgang des dritten Stromver­ stärkerteils das vierte Signal abgibt.

Der Verstärker gemäß dem siebten Gesichtspunkt der Erfindung bietet ähnliche Vorteile wie die Ausführungsform gemäß dem vierten Gesichtspunkt.

Gemäß einem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weisen die gemeinsamen Emitter des ersten bis vierten Diffe­ renzpaares ein in Reihe geschaltetes siebtes bzw. achtes Widerstandselement auf, wobei die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Stromverstärkerteil und den gemeinsa­ men Emittern des ersten bis vierten Differenzpaares an Knotenpunkten zwischen dem siebten und dem achten Wider­ standselement gebildet ist.

Bei dem Verstärker mit variabler Verstärkung gemäß dem achten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weisen das erste bis vierte Differenzpaar, die die erste und die zweite Stromsteuereinrichtung bilden, ein siebtes und ein achtes Widerstandselement auf, die als Rückkopplungswiderstände zum Ändern der Ausgangscharakteristika der Differenzpaare wirken können. Wenn durch die Rückkopplungswiderstände ein Spannungsabfall hervorgerufen wird, werden die Basis- Emitter-Spannungen von die Differenzpaare bildenden Transi­ storen durch diesen Spannungsabfall geringer. Als Ergebnis hiervon erhält man unabhängig von der Steuerspannung nur einen geringen Ausgangsstrom, und die Verstärkung wird ge­ ringer. Somit wird die Verstärkungscharakteristik im Hin­ blick auf die Steuerspannung im Vergleich zu dem Fall, in dem keine Rückkopplungswiderstände vorhanden sind, flexibler. Auf diese Weise ist es möglich, die Steuer­ spannungs-/Verstärkungs-Charakteristik durch Ändern der Werte des siebten und des achten Widerstandselements zu variieren, so daß sich ein einfach zu handhabender Verstär­ ker mit variabler Verstärkung schaffen läßt.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. In den Zeichnun­ gen zeigen:

Fig. 1 die Grundstruktur eines Verstärkers mit variabler Verstärkung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 die Struktur eines Verstärkers mit variabler Ver­ stärkung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 3 eine Darstellung von Betriebskennlinien des Ver­ stärkers mit variabler Verstärkung gemäß dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Vergleichsdarstellung der Betriebskennlinien des Verstärkers mit variabler Verstärkung gemäß der vorlie­ genden Erfindung und einer herkömmlichen Vorrichtung;

Fig. 5 die Grundstruktur eines Verstärkers mit variabler Verstärkung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 6 die Struktur des Verstärkers mit variabler Ver­ stärkung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 7 eine erweiterte Darstellung der Struktur des Ver­ stärkers mit variabler Verstärkung gemäß dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 die Struktur einer Modifizierung des Verstärkers mit variabler Verstärkung gemäß dem zweiten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine erweiterte Darstellung der Struktur der Modifizierung des Verstärkers mit variabler Verstärkung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 die Struktur eines Verstärkers mit variabler Verstärkung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 11 eine Darstellung von Ausgangskennlinien des Ver­ stärkers mit variabler Verstärkung gemäß dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 eine Vergleichsdarstellung der Betriebskenn­ linien der Verstärker mit variabler Verstärkung gemäß dem ersten und dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 eine Darstellung der Struktur eines herkömm­ lichen Verstärkers mit variabler Verstärkung;

Fig. 14 eine Darstellung von Ausgangskennlinien des her­ kömmlichen Verstärkers mit variabler Verstärkung; und

Fig. 15 eine Darstellung der Ausgangskennlinien des her­ kömmlichen Verstärkers mit variabler Verstärkung.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele und Vor­ teile der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlicher erläutert.

Konzeptionsmäßige Struktur der Erfindung

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Grund­ struktur eines Verstärkers mit variabler Verstärkung gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 zu sehen ist, sind die Ausgänge von Stromsteuereinrichtungen C1 und C2 durch eine Last L gemeinsam an eine Energiequelle Vcc angeschlossen. Die Eingänge der Stromsteuereinrichtungen C1 und C2 sind mit Ausgängen von Stromverstärkerteilen A1 und A2 verbunden, die über Konstantstromquellen CS1 bzw. CS2 mit Massepotential GND verbunden sind.

Die Eingänge der Stromverstärkerteile A1 und A2 sind mit einem gemeinsamen Eingangsanschluß Tin verbunden, und die Ausgänge der Stromsteuereinrichtungen C1 und C2 sind mit einem Ausgangsanschluß Tout verbunden. Ein Steueranschluß Tct ist mit den Stromsteuereinrichtungen C1 und C2 gemeinsam verbunden, um eine Steuerspannung Vct zum Steuern von Strömen zuzuführen, die von den Stromsteuereinrichtung C1 und C2 zugeführt werden.

Das Stromverstärkerteil A1 ist durch einen Differenzverstär­ ker mit höherer Verstärkung und einem schmaleren Eingangs­ bereich als das Stromverstärkerteil A2 gebildet, das durch einen Differenzverstärker mit niedrigerer Verstärkung und einem größeren Eingangsbereich als das Stromverstärkerteil A1 ausgebildet ist. Im allgemeinen befinden sich die Ver­ stärkung und der Eingangsbereich eines Differenzverstärkers in einer derartigen Wechselbeziehung, daß zum Beispiel der Eingangsbereich schmal ist, wenn die Verstärkung hoch ist, wie dies vorstehend beschrieben ist.

Arbeitsweise

Bei einer solchen Struktur läßt sich die Stromverteilung durch Steuern der Ausgangsströme der Stromverstärkerteile A1 und A2 durch die Stromsteuereinrichtungen C1 bzw. C2 ändern. Zum Reduzieren der Verstärkung des Verstärkers mit variabler Verstärkung durch diese Stromverteilung wird die Steuer­ spannung Vct derart eingestellt, daß das Verhältnis des Aus­ gangsstroms des Stromverstärkerteils A2 mit niedriger Ver­ stärkung erhöht wird, während das Verhältnis des Ausgangs­ stroms des Stromverstärkerteils A1 mit hoher Verstärkung reduziert wird. Zum Erhöhen der Verstärkung des Verstärkers mit variabler Verstärkung wird im Gegensatz dazu die Steuer­ spannung Vct in umgekehrter Weise eingestellt. Somit sind die Stromsteuereinrichtungen C1 und C2 derart ausgebildet, daß sie die Stromstärken in Relation zu einer Änderung der Steuerspannung Vct in umgekehrter Weise einstellen.

Wenn dem Eingangsanschluß Tin zum Beispiel ein hohes Ein­ gangssignal zugeführt wird, kann das Stromverstärkerteil A1 mit engem Eingangsbereich dies nicht bewältigen, und das Ausgangssignal kann verzerrt werden. In diesem Fall redu­ ziert die Stromsteuereinrichtung C1 den Ausgangsstrom des Stromverstärkerteils A1, um die Verzerrung unauffällig zu machen. Andererseits gibt die Stromsteuereinrichtung C2 das nicht verzerrte Ausgangssignal des Stromverstärkerteils A2 mit breitem Eingangsbereich ab.

Wenn das Stromverstärkerteil A2 in diesem Fall als Dämpfungsglied ausgebildet ist, gibt der Ausgangsanschluß Tout ein niedrigeres Signal als das Eingangssignal ab. Wenn eine extrem hohes Signal eingegeben wird, ist es somit mög­ lich, ein Durchbrechen einer mit dem Ausgangsanschluß Tout verbundenen internen Vorrichtung (nicht gezeigt) zu verhin­ dern.

Wenn dem Eingangsanschluß Tin dagegen ein niedriges Signal zugeführt wird, kann das Stromverstärkerteil A1 dies bewäl­ tigen, da das Ausgangssignal nicht verzerrt wird. In diesem Fall erhöht die Stromsteuereinrichtung C1 den Ausgangsstrom des Stromverstärkerteils A1, um dadurch das Ausgangssignal von dem Ausgangsanschluß Tout auf einen für die interne Vor­ richtung (nicht gezeigt) geeigneten Pegel zu bringen.

Funktion/Wirkung

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Verstärker mit variabler Ver­ stärkung, wie er vorstehend beschrieben wurde, ist das Stromverstärkerteil A2 hinsichtlich der Verstärkung des Gesamtverstärkers mit variabler Verstärkung dominant, wenn der Ausgangsstrom des Stromverstärkerteils A1 mit hoher Ver­ stärkung ausreichend gering im Vergleich zu dem Ausgangs­ strom des Stromverstärkerteils A2 mit niedriger Verstärkung ist, so daß der Verstärker mit variabler Verstärkung insge­ samt eine niedrige Verstärkung besitzt. Wenn dagegen der Ausgangsstrom des Stromverstärkerteils A2 mit niedriger Ver­ stärkung im Vergleich zu dem Ausgangsstrom des Stromverstär­ kerteils A1 mit hoher Verstärkung ausreichend niedrig ist, ist das Stromverstärkerteil A1 in bezug auf die Verstärkung des Gesamtverstärkers mit variabler Verstärkung dominant, so daß der Verstärker mit variabler Verstärkung insgesamt eine hohe Verstärkung besitzt.

Die Eingangsbereiche des Stromverstärkerteile A1 und A2 ändern sich mit ihrem jeweiligen Betriebsstrom. Daher werden die Konstantstromquellen CS1 und CS2 zum Liefern der Betriebsströme der Stromverstärkerteile A1 und A2 verwendet, um dadurch die Eingangsbereiche konstant zu machen. Ferner verändern die auf den Ausgangsseiten der Stromverstärker­ teile A1 und A2 vorgesehenen Stromsteuereinrichtungen C1 und C2 die Stromverteilung der Stromverstärkerteile A1 und A2, so daß sie in der Lage sind, die Verstärkung des Gesamtver­ stärkers mit variabler Verstärkung zu ändern.

Der Eingangsbereich des Gesamtverstärkers mit variabler Ver­ stärkung bleibt somit selbst dann im wesentlichen unverän­ dert, wenn die Steuerspannung Vct zum Ändern der Verstärkung eingestellt ist, wenn der Verstärker mit variabler Verstär­ kung insgesamt eine niedrige Verstärkung besitzt und das Stromverstärkerteil A2 in dominanter Weise arbeitet. Dies gilt auch für den Fall eines dominanten Betriebs des Strom­ verstärkerteils A1.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele auf der Basis des vorstehend erläuterten Konzepts der vorliegenden Erfindung beschrieben.

A. Ausführungsbeispiel 1 A-1. Vorrichtungsstruktur

Fig. 2 zeigt die Struktur eines Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist der Verstärker 100 mit variabler Verstärkung einen Diffe­ renzverstärker 11 mit hoher Verstärkung und einen Differenz­ verstärker 12 mit niedriger Verstärkung auf, die gemeinsame Widerstände (Lastwiderstände) R11 und R12 besitzen. Die Widerstände R11 und R12 haben den gleichen Widerstandswert RL.

Der Differenzverstärker 11 ist mit NPN-Transistoren Q11 und Q14 versehen, die Kollektorelektroden aufweisen, die mit einem zweiten Ende der Widerstände R11 und R12 mit dem Widerstandswert RL verbunden sind, deren erste Enden gemein­ sam mit einer Energiequelle Vcc verbunden sind, und ferner ist der Differenzverstärker 11 mit NPN-Transistoren Q12 und Q13 versehen, die Kollektorelektroden aufweisen, die mit der Energiequelle Vcc verbunden sind.

Die Emitterelektroden der Transistoren Q11 und Q12 sind mit der Kollektorelektrode eines NPN-Transistors Q15 zusammen­ geschaltet, und die Emitterelektroden der Transistoren Q13 und Q14 sind mit der Kollektorelektrode eines NPN-Transi­ stors Q16 zusammengeschaltet.

Die Emitterelektroden, wie zum Beispiel die der zusammenge­ schalteten Transistoren Q11 und Q12, werden als Emitter­ schaltung bezeichnet. Ferner wird ein Paar der Transistoren, wie zum Beispiel der Transistoren Q11 und Q12, deren Emitterelektroden zusammengeschaltet sind und deren Basis­ elektroden unterschiedliche Signale zugeführt werden, als Differenzpaar bezeichnet.

Die Emitterelektroden der Transistoren Q15 und Q16 sind mit den Kollektorelektroden von NPN-Transistoren Q17 bzw. Q18 verbunden sowie über einen Widerstand (Rückkopplungswiderstand) R13 gegenseitig miteinander ver­ bunden (wobei der Widerstand R13 weggelassen werden kann) Ferner sind die Emitterelektroden der Transistoren Q17 und Q18 über Widerstände R14 bzw. R15 mit Massepotential GND verbunden.

Der Differenzverstärker 12 ist mit NPN-Transistoren Q21 und Q24 versehen, die Kollektorelektroden aufweisen, die mit den Widerständen R11 und R12 verbunden sind, welche gemeinsam mit der Stromquelle Vcc verbunden sind, sowie mit NPN- Transistoren Q22 und Q23 versehen, die mit der Energiequelle Vcc verbundene Kollektorelektroden aufweisen.

Die Emitterelektroden der Transistoren Q21 und Q22 sind mit der Kollektorelektrode eines NPN-Transistors Q25 zusammen­ geschaltet, und die Emitterelektroden der Transistoren Q23 und Q24 sind mit der Kollektorelektrode eines NPN-Transi­ stors Q26 zusammengeschaltet. Die Emitterelektroden der Transistoren Q25 und Q26 sind mit den Kollektorelektroden von NPN-Transistoren Q27 bzw. Q28 verbunden sowie über einen Widerstand (Rückkopplungswiderstand) R16 gegenseitig mitein­ ander verbunden. Die Emitterelektroden der Transistoren Q27 und Q28 sind über Widerstände R17 bzw. R18 mit Massepoten­ tial GND verbunden.

Die Widerstände R13 und R16, bei denen es sich um Rückkopp­ lungswiderstände handelt, besitzen Widerstandswerte REG und REL in einer Beziehung REG < REL.

Die Basiselektroden der Transistoren Q16 und Q26 sind mit einem Eingangsanschluß T1 verbunden und die der Transistoren Q15 und Q25 sind mit einem Eingangsanschluß T2 verbunden.

Die Basiselektroden der Transistoren Q11, Q14, Q22 und Q23 sind an einen Steueranschluß T3 angeschlossen, und die der Transistoren Q12, Q13, Q21 und Q24 sind an einen Steuer­ anschluß T4 angeschlossen.

Die Basiselektroden der Transistoren Q17, Q18, Q27 und Q28 sind mit einem Eingangsanschluß T5 mit konstanter Vorspan­ nung verbunden, und die Kollektorelektroden der Transistoren Q11 und Q21 sind mit einem Ausgangsanschluß T6 verbunden, und die Kollektorelektroden der Transistoren Q14 und Q24 sind mit einem Ausgangsanschluß T7 verbunden.

Eine durch die Transistoren Q11, Q12, Q13 und Q14 gebildete Schaltung wird als Stromsteuereinrichtung 13A bezeichnet, und eine durch die Transistoren Q21, Q22, Q23 und Q24 gebil­ dete Schaltung wird als Stromsteuereinrichtung 13B bezeich­ net.

Ferner wird eine durch die Transistoren Q15 und Q16 sowie den Widerstand R13 gebildete Schaltung als Stromverstärker­ teil 14A bezeichnet, und eine durch die Transistoren Q25 und Q26 sowie den Widerstand R16 gebildete Schaltung wird als Stromverstärkerteil 14B bezeichnet.

Ferner wird eine durch die Transistoren Q17 und Q18 sowie die Widerstände R14 und R15 gebildete Schaltung als Kon­ stantstromquelle 15A bezeichnet, und eine durch die Transi­ storen Q27 und Q28 sowie die Widerstände R17 und R18 gebil­ dete Schaltung wird als Konstantstromquelle 15B bezeichnet.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Struktur werden die jeweiligen Ausgänge der Stromsteuereinrichtungen 13A und 13B mit den Lastwiderständen R11 und R12 zusammengeschaltet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, so daß Ausgangsströme der Diffe­ renzverstärker 11 und 12 zu den gemeinsamen Lastwiderständen R11 und R12 fließen.

A-2. Arbeitsweise

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung beschrieben. Die Arbeitsweise ist im großen und ganzen ähnlich der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen konzeptionsmäßigen Struktur. Wenn dem Verstär­ ker 100 mit variabler Verstärkung ein Eingangssignal von den Eingangsanschlüssen T1 und T2 zugeführt wird, verstärken die Stromverstärkerteile 14A und 14B jeweils das Eingangssignal. Wenn das Eingangssignal hoch ist, dämpft die Stromsteuerein­ richtung 13A ein Kollektorausgangssignal des Stromverstär­ kerteils 14A, da ein Ausgangssignal zu hoch werden kann oder verzerrt werden kann, wenn das Stromverstärkerteil 14A mit hoher Verstärkung das Eingangssignal verstärkt. Die Strom­ verstärkerteile 14A und 14B arbeiten in gegenläufigen Rich­ tungen, und somit gibt die Stromsteuereinrichtung 13B ein Kollektorausgangssignal des Stromverstärkerteils 14B ohne Dämpfung ab. Das Stromverstärkerteil 14B mit geringer Ver­ stärkung verursacht kein Problem durch Abgeben eines Kollek­ torausgangssignals ohne Dämpfung, da nur eine geringe Möglichkeit besteht, daß das Ausgangssignal zu übermäßig groß gemacht wird oder dieses verzerrt wird.

Wenn dagegen das Eingangssignal niedrig ist, resultiert möglicherweise kein ausreichendes Ausgangssignal aus der Verstärkung durch das Stromverstärkerteil 14B mit niedriger Verstärkung. Die Stromsteuereinrichtung 13B dämpft daher den Kollektorausgang des Stromverstärkerteils 14B, während die Stromsteuereinrichtung 13B den Kollektorstrom des Stromver­ stärkerteils 14A ohne Dämpfung abgibt.

Die jeweiligen Verstärkungen G2G und G2L der Differenzver­ stärker 11 und 12 sowie die Gesamtverstärkung G2T des Ver­ stärkers 100 mit variabler Verstärkung lassen sich mit den nachfolgenden numerischen Formeln (4), (5) bzw. (6) aus­ drücken:

Unter Bezugnahme auf jede der numerischen Formeln (4) bis (6) stellt das Symbol VT eine Wärmespannung dar, die ausge­ drückt wird als kT/q, wobei k die Boltzmann-Konstante dar­ stellt, T die Temperatur darstellt und q die Elementarladung darstellt. IQ stellt die Betriebsströme der Differenzver­ stärker 11 und 12 dar, die von den Konstantstromquellen 15A und 15B mit konstanten Werten geliefert werden. ILG2 stellt den Ausgangsstrom der Stromsteuereinrichtung 13A dar, wobei es sich um den Gesamtstrom handelt, der die Transistoren Q11 und Q14 durchfließt. ILL2 stellt den Ausgangsstrom der Stromsteuereinrichtung 13B dar, wobei es sich um den Gesamt­ strom handelt, der die Transistoren Q21 und Q24 durchfließt. Die Steuerspannung Vct, die zwischen den Steueranschlüssen T3 und T4 zugeführt wird, steuert die Ausgangsströme ILG2 und ILL2.

Fig. 3 zeigt exemplarische Veränderungszustände der Aus­ gangsströme ILG2 und ILL2 der Stromsteuereinrichtungen 13A und 13B im Hinblick auf eine Änderung der Steuerspannung Vct. Wenn die auf der horizontalen Achse aufgetragene Steuerspannung Vct in dem Bereich von ±0,1 V geändert wird, verändern sich die auf der vertikalen Achse dargestellten Ausgangsströme ILG2 und ILL2 der Stromsteuereinrichtungen 13A und 13B im wesentlichen in dem Bereich von Null bis zu den Betriebsströmen IQ, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

Wenn die Steuerspannung Vct zum Beispiel von -0,1 V allmäh­ lich erhöht wird, steigt der Ausgangsstrom ILG2 von einem Wert nahe Null an, während der Ausgangsstrom ILL2 allmählich auf einen niedrigen Wert nahe Null sinkt. Aus der numeri­ schen Formel (6) ist somit zu erkennen, daß die Gesamtver­ stärkung G2T im Anschluß an einen Anstieg der Steuerspannung Vct ansteigt.

A-3. Charakteristische Funktion/Wirkung

Wie vorstehend beschrieben wurde, ist der Differenzverstär­ ker 12 mit geringer Verstärkung in dem Bereich der Steuer­ spannung Vct dominant, in dem sich der Ausgangsstrom ILG2 der Stromsteuereinrichtung 13A an Null annähert, während der Differenzverstärker 11 mit hoher Verstärkung anschließend an einen Anstieg der Steuerspannung Vct allmählich dominant wird. Die Werte der Betriebsströme IQ sind jedoch in bezug auf eine Änderung der Steuerspannung Vct konstant, und daher bleiben die jeweiligen Eingangsbereiche der Differenzver­ stärker 11 und 12 unverändert. Der Gesamteingangsbereich wird somit selbst in dem Bereich nicht abrupt verändert, in dem die Steuerspannung Vct niedrig ist. Das heißt, es läßt sich eine Linearität über einen großen Bereich der Steuer­ spannung Vct aufrechterhalten.

Fig. 4 zeigt die Relation zwischen der Verstärkung und dem Eingangspegel an einem Verstärkungs-Kompressionspunkt, um den Vorteil des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung im Vergleich zu dem unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschriebenen Verstärker 90 mit variabler Verstärkung zu verdeutlichen.

Beim Vergleichen einer idealen Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie (gerade Linie) mit einer tatsächlichen Eingangs-/Ausgangs- Kennlinie eines Verstärkers wird ein Punkt, an dem eine Ver­ lagerung von der idealen Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie zum Beispiel 1 dB erreicht, als Verstärkungs-Kompressionspunkt (P1dB) von 1 dB bezeichnet. Der Verstärkungs-Kompressions­ punkt befindet sich in positiver Korrelation mit dem Ein­ gangsbereich und wird infolge einer Erhöhung der Verstärkung geringer.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 veranschaulichen Kennlinien X und Y Verstärkungs-/Verstärkungs-Kompressionspunkt-Eigen­ schaften der Verstärker 90 bzw. 100 mit variabler Verstär­ kung. Eine gerade Linie Z veranschaulicht die Bezugskenn­ linie für die Leistung der Verstärker 90 und 100 mit variabler Verstärkung. Im allgemeinen wird ein Verstärker mit variabler Verstärkung zur Erzielung eines konstanten Ausgangssignals in bezug auf ein Eingangssignal verwendet. Ein zulässiger Pegel bei jeder Verstärkung wird daher mit folgender Relation bestimmt: P1dB + Verstärkung = C (konstanter Wert). Bei dem Verstärker mit variabler Verstär­ kung muß der Wert C in dieser Formel bei jeder Verstärkung über einem konstanten Pegel liegen. Die gerade Linie Z bringt diese Relation in Fig. 4 zum Ausdruck, und die Ver­ stärkungs-/Verstärkungs-Kompressionspunkt-Kennlinie eines jeden Verstärkers mit variabler Verstärkung muß in dem Bereich oberhalb der geraden Linie Z liegen.

Es ist zu erkennen, daß der Verstärkungs-Kompressionspunkt P1dB anschließend an eine geringfügige Erhöhung der Verstär­ kung auf der Kennlinie X des herkömmlichen Verstärkers 90 mit variabler Verstärkung abrupt absinkt, während der Ver­ stärkungs-Kompressionspunkt P1dB auf der Kennlinie Y des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung gemäß der vorlie­ genden Erfindung bei einer Änderung der Verstärkung relativ sanft variiert, wie dies in einem Bereich W im Fig. 4 ge­ zeigt ist. Der erfindungsgemäße Verstärker 100 mit variabler Verstärkung kann somit eine ausgezeichnete Linearität über einen großen Verstärkungsbereich aufrechterhalten.

Bei dem vorstehend beschriebenen Verstärker 100 mit variabler Verstärkung sind die Kollektorelektroden der Differenzpaare, die die Stromverstärkerteile 14A und 14B bilden, über die Stromsteuereinrichtungen 13A und 13B mit den Lastwiderständen. R11 und R12 verbunden. Während parasi­ täre Kapazitäten zwischen den Basen und den Kollektoren von Transistoren im allgemeinen vorhanden sind, wird ein Ein­ gangssignalstrom über die parasitären Kapazitäten einem Aus­ gangsanschluß zugeführt, wenn die Kollektorströme direkt mit Lastwiderständen verbunden sind (wobei die Isolierung von untergeordneter Bedeutung ist). Bei dem Verstärker 100 mit variabler Verstärkung sind jedoch die die Stromsteuerein­ richtungen 13A und 13B bildenden Differenzpaare mit den Kollektorströmen der die Stromverstärkerteile 14A und 14B bildenden Differenzpaare verbunden, so daß verhindert ist, daß das Eingangssignal die Ausgangsanschlüsse T6 und T7 durch parasitäre Kapazitäten direkt erreicht.

B. Ausführungsbeispiel 2

Bei dem unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Verstärker 100 mit variabler Verstärkung sind zum Beispiel die Transi­ storen Q14, Q16 und Q18 in Kaskodenschaltung in drei Stufen miteinander verbunden, und somit wird die maximal zulässige Eingangsamplitude jedes Transistors geringer. Unter der Annahme, daß zum Beispiel die Basis-Emitter-Spannung eines beliebigen Transistors im Betrieb 0,8 V beträgt und die Stromversorgungsspannung 3 V beträgt, beträgt die maximal zulässige Eingangsamplitude der Basiselektrode etwa 2,2 V (3 V - 0,8 V). Wenn Transistoren in Kaskodenschaltung in drei Stufen miteinander verbunden sind, ist jedoch die maximal zulässige Eingangsamplitude jeder Basiselektrode etwa 0,6 V, was sich berechnet aus 3 V - (0,8 × 3)V. Das Ausgangssignal des Transistors wird verzerrt, wenn die Eingangsspannung der Basiselektrode diesen Wert übersteigt. Die maximal zulässige Eingangsamplitude wird daher vorzugsweise auf ein Maximum gebracht.

Bei der Struktur des Verstärkers 100 mit variabler Verstär­ kung müssen die Transistoren jedoch unweigerlich in Kasko­ denschaltung in drei Stufen angeordnet werden, und somit läßt sich die Stufenanzahl der Kaskodenschaltung nicht redu­ zieren. Die maximal zulässige Eingangsamplitude jedes Tran­ sistors definiert die obere Grenze des Eingangsbereichs, und somit ist eine Steigerung der Eingangsbereiche der Diffe­ renzverstärker 11 und 12 begrenzt, so daß der Eingangsbe­ reich des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung in nach­ teiliger Weise eingeschränkt wird.

Ein Verstärker 100A mit variabler Verstärkung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist einen Verstärker 100 mit variabler Verstärkung sowie einen Vorstufenverstärker 50 auf, der eine größere maximal zuläs­ sige Eingangsamplitude als der Verstärker 100 mit variabler Verstärkung besitzt und der an dessen Vorstufe vorgesehen ist, um dadurch die maximal zulässige Eingangsamplitude wesentlich zu erhöhen.

Fig. 5 zeigt den Verstärker 100A mit variabler Verstärkung, der den Verstärker 100 mit variabler Verstärkung sowie den an dessen Vorstufe vorgesehenen Vorstufenverstärker 50 auf­ weist. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 5 zu sehen ist, besitzt der Vorstufenverstärker 50 einen Eingang und zwei Ausgänge, d. h. einen ersten und einen zweiten Ausgang O1 und O2. Ein erster Ausgangsanschluß TO1 gibt ein Signal ab, das unter die maximal zulässige Eingangsamplitude (oder Eingangs­ bereich) eines Differenzverstärkers 12 mit niedriger Ver­ stärkung des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung gedämpft wird, wenn dem Vorstufenverstärker 50 ein hohes Eingangssignal zugeführt wird. Wenn dem Vorstufenverstärker 50 dagegen ein Eingangssignal zugeführt wird, das geringer ist als die maximal zulässige Eingangsamplitude (oder Ein­ gangsbereich) der Differenzverstärker 11 und 12 des Verstär­ kers 100 mit variabler Verstärkung, verstärkt ein zweiter Ausgangsanschluß TO2 dieses Eingangssignal oder gibt dieses ab, so wie es ist.

Der erste und der zweite Ausgangsanschluß TO1 und TO2 sind mit Eingängen des Differenzverstärkers 11 mit hoher Verstär­ kers bzw. des Differenzverstärkers 12 mit niedriger Verstär­ kung des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung verbun­ den.

Wenn dem Vorstufenverstärker 50 ein Eingangssignal zugeführt wird, das den Eingangsbereich des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung übersteigt, führt daher der erste Aus­ gangsanschluß TO1 des Vorstufenverstärkers 50 das gedämpfte Eingangssignal dem Differenzverstärker 12 des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung zu, um dadurch einen fehler­ haften Betrieb des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung zu verhindern.

B-1. Vorrichtungsstruktur

Im folgenden wird nun die konkrete Struktur des Verstärkers 100A mit variabler Verstärkung beschrieben. Fig. 6 zeigt die Struktur des Vorstufenverstärkers 50. Wie in Fig. 6 gezeigt, ist der Vorstufenverstärker 50 durch einen Differenzverstär­ ker 51 mit hoher Verstärkung und einen Differenzverstärker 52 mit niedriger Verstärkung gebildet, die mit einer Ener­ giequelle Vcc verbunden sind.

Der Differenzverstärker 51 ist mit NPN-Transistoren Q31 und Q32 versehen, die Kollektorelektroden aufweisen, die mit zweiten Enden von Widerständen (Lastwiderständen) R21 und R22 verbunden sind, deren erste Enden mit der Energiequelle Vcc zusammengeschaltet sind. Die Widerstände R21 und R22 besitzen den gleichen Widerstandswert RL1.

Die Emitterelektroden der Transistoren Q31 und Q32 sind mit den Kollektorelektroden von NPN-Transistoren Q33 bzw. Q34 verbunden sowie über einen Widerstand (Rückkopplungswiderstand) R23 gegenseitig miteinander ver­ bunden. Die Emitterelektroden der Transistoren Q33 und Q34 sind mit Massepotential GND verbunden.

Der Differenzverstärker 52 ist mit NPN-Transistoren Q35 und Q36 versehen, die Kollektorelektroden aufweisen, die mit zweiten Enden von Widerständen (Lastwiderständen) R24 und R25 verbunden sind, deren erste Enden mit der Energiequelle Vcc zusammengeschaltet sind. Die Widerstände R24 und R25 besitzen den gleichen Widerstandswert RL2. Die Emitter­ elektroden der Transistoren Q35 und Q36 sind mit den Kollek­ torelektroden von NPN-Transistoren Q37 bzw. Q38 verbunden sowie über einen Widerstand (Rückkopplungswiderstand) R26 gegenseitig miteinander verbunden. Die Emitterelektroden der Transistoren Q37 und Q38 sind mit Massepotential GND verbun­ den. Die Rückkopplungswiderstände R23 und R26 besitzen Widerstandswerte REG1 und REL1 mit der Beziehung REG1 < REL1.

Die Basiselektroden der Transistoren Q31 und Q35 sind mit einem Eingangsanschluß T11 verbunden, und die Basiselektro­ den der Transistoren Q32 und Q36 sind mit einem Eingangs­ anschluß T12 verbunden.

Die Basiselektroden der Transistoren Q33 und Q34 sind mit einem Steueranschluß T13 verbunden, und die der Transistoren Q37 und Q38 sind mit einem Steueranschluß T14 verbunden. Eine durch die Transistoren Q33 und Q34 gebildete Schaltung wird als variable Stromquelle 53 bezeichnet, und eine durch die Transistoren Q37 und Q38 gebildete Schaltung wird als variable Stromquelle 54 bezeichnet. Ein variables Strom­ quellen-Steuersignal VBCS wird zwischen den Steueranschlüs­ sen T13 und T14 zugeführt.

Die Kollektorelektroden der Transistoren Q31 und Q32 sind mit Ausgangsanschlüssen T17 bzw. T18 verbunden, und die Kollektorelektroden der Transistoren Q35 und Q36 sind mit Ausgangsanschlüssen T15 bzw. T16 verbunden. Die Ausgangs­ anschlüsse T15 und T16 entsprechen dem in Fig. 5 gezeigten ersten Ausgangsanschluß TO1, und die Ausgangsanschlüsse T17 und T18 entsprechen dem zweiten Ausgangsanschluß TQ2.

Eine durch die Transistoren Q31 und Q32 gebildete Schaltung wird als Stromverstärkerteil 55 bezeichnet, und eine durch die Transistoren Q35 und Q36 gebildete Schaltung wird als Stromverstärkerteil 56 bezeichnet.

Fig. 7 zeigt den Vorstufenverstärker 50 verbunden mit dem Verstärker 100 mit variabler Verstärkung. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, bleibt die Struktur des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung unverändert, wobei die Ausgangs­ anschlüsse T15, T16, T17 und T18 mit den Basiselektroden der Transistoren Q26, Q25, Q16 bzw. Q15 des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung verbunden sind.

Bei der vorstehend erläuterten Struktur ist darauf hinzuwei­ sen, daß zum Beispiel die Transistoren Q31 und Q33 in Kasko­ denschaltung miteinander in zwei Stufen angeordnet sind. Unter der Annahme, daß zum Beispiel die Basis-Emitter- Spannung 0,8 V beträgt und die Stromversorgungsspannung 3 V beträgt, beträgt die maximal zulässige Eingangsamplitude jedes Transistors etwa 1,4 V aufgrund von 3 V - (0,8 × 2)V in einer Zweistufen-Kaskodenschaltung. Dieser Wert ist um 0,8 V höher im Vergleich zu dem Wert von 0,6 V bei der Drei­ stufen-Kaskodenschaltung.

B-2. Arbeitsweise der Vorrichtung

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Verstärkers 100A mit variabler Verstärkung beschrieben. Wenn dem Verstärker 100A von den Eingangsanschlüssen T11 und T12 ein hohes Eingangs­ signal zugeführt wird, das den Eingangsbereich des Verstär­ kers 100 mit variabler Verstärkung überschreitet, steuert die zwischen den Steueranschlüssen T13 und T14 zugeführte variable Stromquellen-Steuerspannung VBCS die Transistoren Q37 und Q38 zum Erhöhen des Betriebsstroms des Differenzver­ stärkers 52 mit niedriger Verstärkung.

Die variable Stromquellen-Steuerspannung VBCS wird dem Steueranschluß T14 derart zugeführt, daß die die Transisto­ ren Q37 und Q38 durchfließenden Ströme im wesentlichen Null sind, wenn dem Steueranschluß T13 eine Spannung zum Zuführen der maximalen Ströme zum Beispiel zu den Transistoren Q33 und Q34 zugeführt wird. In diesem Fall wird daher der Be­ triebsstrom des Differenzverstärkers 51 mit hoher Verstär­ kung geringer. Die variable Stromquellen-Steuerspannung VBCS wird in gekoppelter Weise mit einer Steuerspannung Vct zuge­ führt, die zum Steuern des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung verwendet wird. Wenn die Steuerspannung Vct der­ art zugeführt wird, daß sie ausgehend von einem Minimalwert ansteigt, wird somit die variable Stromquellen-Steuerspan­ nung VBCS so zugeführt, daß sie in ähnlicher Weise ansteigt.

Wenn der Betriebsstrom des Differenzverstärkers 52 mit nied­ riger Verstärkung ansteigt, wird die Verstärkung des Diffe­ renzverstärkers 52 in Relation zu der des gesamten Vor­ stufenverstärkers 50 dominant. Daher ist der Verstärker 100 mit variabler Verstärkung daran gehindert, ein hohes Ein­ gangssignal durch den Differenzverstärker 51 zuzuführen.

Wenn dagegen der Differenzverstärker 52 derart ausgebildet ist, daß er als Dämpfungsglied arbeitet, so daß die Spannun­ gen der Ausgangsanschlüsse T15 und T16 unter dem Eingangs­ bereich des niedrige Verstärkung aufweisenden Differenzver­ stärkers 12 des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung liegen, arbeitet der Vorstufenverstärker 50 als Dämpfungs­ glied, wodurch der Verstärker 100 mit variabler Verstärkung daran gehindert ist, ein Eingangssignal zu liefern, das seinen Eingangsbereich überschreitet.

Wenn das dem Vorstufenverstärker 50 zugeführte Eingangs­ signal in dem Eingangsbereich des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung liegt, steuert die zwischen den Steueranschlüssen T13 und T14 zugeführte variable Strom­ quellen-Steuerspannung VBCS die Transistoren Q33 und Q34 zum Erhöhen des Betriebsstroms des Differenzverstärkers 51 mit hoher Verstärkung. Der Differenzverstärker 51 liefert somit das Eingangssignal, so 10712 00070 552 001000280000000200012000285911060100040 0002019839128 00004 10593wie es ist oder in einem verstärkten Zustand, an den Differenzverstärker 11 des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung.

B-3. Charakteristische Funktion/Wirkung

Bei dem Verstärker 100A mit variabler Verstärkung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Vorstufenverstärker 50 die Funktion einer Schutzeinrichtung, wenn diesem ein Eingangssignal zugeführt wird, das den Eingangsbereich des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung überschreitet, so daß ein fehlerhafter Betrieb des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung verhindert wird. Ferner sind bei dem Vorstufenverstärker 50 die Differenzverstärker 51 und 52 durch die Transistoren gebildet, die in Kaskodenschaltung in zwei Stufen angeordnet sind, so daß die maximal zulässige Eingangsamplitude im Vergleich zu dem Verstärker 100 mit variabler Verstärkung gesteigert ist, der die in Kaskoden­ schaltung in drei Stufen angeordneten Differenzverstärker 11 und 12 aufweist.

Der Vorstufenverstärker 50 kann somit ein Signal bewältigen, das die maximal zulässige Eingangsamplitude des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung überschreitet und dadurch, daß er als Dämpfungsglied wirkt, kann er das Signal unter die maximal zulässige Eingangsamplitude des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung reduzieren. Auf diese Weise läßt sich die maximal zulässige Eingangsamplitude des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung beträchtlich erhöhen.

Während der Eingangsbereich jedes Transistors geringer wird, wenn die Stromversorgungsspannung aufgrund der vorstehend erwähnten positiven Korrelation dazwischen geringer wird, läßt sich eine Reduzierung des Eingangsbereichs dadurch unterdrücken, daß ein Verstärker verwendet wird, mit dem sich die Anzahl der Stufen der Kaskodenschaltung reduzieren läßt, wie dies bei dem Vorstufenverstärker der Fall ist, um auf diese Weise einen relativ breiten Eingangsbereich bei einer niedrigen Stromversorgungsspannung zu erzielen.

B-4. Modifizierung

Der vorstehend beschriebene Verstärker 100A mit variabler Verstärkung weist den Vorstufenverstärker 50 mit einem Ein­ gang und zwei Ausgängen an der Vorstufe des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung auf, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Der Verstärker 100 mit variabler Verstärkung muß daher zwei Paare von Eingangsenden aufweisen. Im folgenden wird nun ein Vorstufenverstärker 60 mit einem Eingang und einem Ausgang beschrieben, der bei einem Verstärker 100 mit variabler Verstärkung verwendbar ist, der ein Paar Ein­ gangsenden aufweist.

Fig. 8 zeigt die Struktur eines solchen Vorstufenverstärkers 60. In Fig. 8 sind dabei Teile, die mit denen des unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschriebenen Vorstufenverstärkers 50 identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine nochmalige Beschreibung derselben verzichtet wird.

Bei dem Vorstufenverstärker 60 ist die Kollektorelektrode eines Transistors Q31 eines Differenzverstärkers 51A mit hoher Verstärkung über in Reihe geschaltete Widerstände (Lastwiderstände) R31 und R32 mit einer Energiequelle Vcc verbunden, während die Kollektorelektrode eines Transistors Q32 über in Reihe geschaltete Widerstände (Lastwiderstände) R33 und R34 mit der Energiequelle Vcc verbunden ist. Die Kollektorelektrode eines Differenzverstärkers 52A mit hoher Verstärkung ist mit einem Knotenpunkt U zwischen den Wider­ ständen R31 und R32 verbunden, während die Kollektorelek­ trode eines Transistors Q36 mit einem Knotenpunkt V zwischen den Widerständen R33 und R34 verbunden ist. Die Widerstände R31 und R33 besitzen denselben Widerstandswert RL3, und die Widerstände R32 und R34 besitzen denselben Widerstandswert RL4.

Die Kollektorelektroden der Transistoren Q31 und Q32 sind mit Ausgangsanschlüssen T20 bzw. T21 verbunden.

Der Differenzverstärker 51A besitzt somit einen Widerstands­ wert RL3 + RL4 als Last, und der Differenzverstärker 52A besitzt den Widerstandswert RL3 als Last. Die Widerstands­ werte RL3 und RL4 stehen in der Relation RL3 < RL4, und die Rückkopplungswiderstände R23 und R26 besitzen Widerstands­ werte REG1 und REL1 in der Relation REG1 < REL1.

Der eine derartige Struktur aufweisende Vorstufenverstärker 60 arbeitet in ähnlicher Weise wie der in Fig. 6 gezeigte Vorstufenverstärker 50. Wenn ein Eingangssignal niedrig ist, so daß der Differenzverstärker 51A in dominanter Weise ange­ steuert wird, ist ein Ausgangsstrom des Differenzverstärkers 52A niedrig, und daher wird den Ausgangsanschlüssen T20 und T21 ein Ausgangssignal des Differenzverstärkers 51A zuge­ führt. Wenn dagegen das Eingangssignal hoch ist, so daß der Differenzverstärker 52A in dominanter Weise angesteuert wird, ist ein Ausgangsstrom des Differenzverstärkers 51A gering, und somit werden den Ausgangsanschlüssen T20 und T21 in dominanter Weise Spannungen von den Knotenpunkten U und V zugeführt, d. h. ein Ausgangssignal des Differenzverstärkers 52A.

Aufgrund dieser Ausbildung ist es möglich, den einen Eingang aufweisenden Verstärker 100 mit variabler Verstärkung in geeigneter Weise anzupassen und die Anzahl von Ausgangsan­ schlüssen zu reduzieren, so daß die Vorrichtungsstruktur in vorteilhafter Weise vereinfacht wird.

Fig. 9 zeigt eine konkrete Struktur eines Verstärkers 100B mit variabler Verstärkung, der den Vorstufenverstärker 60 an der Vorstufe des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung aufweist. Wie unter Bezugnahme auf Fig. 9 zu sehen ist, ist der Ausgangsanschluß T20 mit den Basiselektroden der Transi­ storen Q16 und Q26 verbunden, während der Ausgangsanschluß T21 mit den Basiselektroden der Transistoren Q15 und Q25 verbunden ist.

C. Ausführungsbeispiel 3

Bei dem unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Verstärker 100 mit variabler Verstärkung steuern die Stromsteuerein­ richtungen 13A und 13B die Ausgangsströme der Stromverstär­ kerteile 14A und 14B, um dadurch die Ausgangsströme der Differenzverstärker 11 und 12, d. h. die Verstärkungen, einzu­ stellen. Das Ausmaß der Verstärkungsänderung der Differenz­ verstärker 11 und 12 gegenüber einer Veränderung der Steuer­ spannung Vct für die Stromsteuereinrichtungen 13A und 13B hat somit einen Einfluß auf die Handhabbarkeit des Verstär­ kers 100 mit variabler Verstärkung.

Es kann zum Beispiel notwendig sein, die Verstärkungen im Hinblick auf die Steuerspannung Vct abrupt oder sanft zu ändern.

C-1. Vorrichtungsstruktur

Fig. 10 zeigt einen Verstärker 200 mit variabler Verstär­ kung, der eine Struktur zur Schaffung von Steuerspan­ nungs-/Verstärkungs-Charakteristika mit Variationsmöglichkeit schafft.

Unter Bezugnahme auf Fig. 10 sind Teile, die mit denen des unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung identisch sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine redundante Beschreibung derselben verzichtet wird.

Der in Fig. 10 gezeigte Verstärker 200 mit variabler Ver­ stärkung unterscheidet sich von dem Verstärker 100 mit variabler Verstärkung in dem Punkt, daß Widerstände (Rückkopplungswiderstände) R41 und R42 zwischen die Emitter­ elektroden der Transistoren Q11 und Q12, zwischen die Emitterelektroden der Transistoren Q13 und Q14, zwischen die Emitterelektroden der Transistoren Q12 und Q22 bzw. zwischen die Emitterelektroden der Transistoren Q23 und Q24 geschal­ tet sind. Kollektorausgänge der Stromverstärkerteile 14A und 14B sind mit Knotenpunkten zwischen den Widerständen R41 und T42 verbunden.

C-2. Arbeitsweise der Vorrichtung

Wenn Rückkopplungswiderstände in dieser Weise in Differenz­ paaren zwischengeordnet sind, lassen sich die Ausgangscharakteristika der Differenzpaare in Abhängigkeit von den Werten der Rückkopplungswiderstände variieren. Wenn nämlich ein Spannungsabfall durch einen beliebigen Rückkopp­ lungswiderstand hervorgerufen wird, werden die Basis- Emitter-Spannungen der das jeweilige Differenzpaar bildenden Transistoren durch diesen Spannungsabfall reduziert. Infol­ gedessen erhält man lediglich einen geringen Ausgangsstrom von der Steuerspannung Vct, und die Verstärkung ist redu­ ziert.

Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen die vorstehend genannte Arbeitsweise. Fig. 11 zeigt in typischer Weise die Ausgangs­ strom-Kennlinien D1 und D2 der Differenzverstärker 100 bzw. 200 in bezug auf die Steuerspannung Vct.

Wie aus Fig. 11 erkennbar ist, ist die Neigung der Ausgangs­ strom-Kennlinie D2 des Verstärkers 200 mit variabler Ver­ stärkung im Vergleich zu der des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung sanfter.

Fig. 12 zeigt in typischer Weise die Verstärkungskennlinien D3 und D4 der Verstärker 100 bzw. 200 mit variabler Verstär­ kung gegenüber der Steuerspannung Vct.

Wie aus Fig. 12 erkennbar ist, ist die Neigung der Verstär­ kungskennlinie D4 des Verstärkers 200 mit variabler Verstär­ kung im Vergleich zu der des Verstärkers 100 mit variabler Verstärkung sanfter.

C-3. Charakteristische Funktion/Wirkung

Wie vorstehend erläutert, läßt sich die Steuerspan­ nungs-/Verstärkungs-Charakteristik mit einer Variationsmöglichkeit ausstatten, so daß sich ein einfach handhabbarer Verstärker mit variabler Verstärkung erzielen läßt.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele 1 und 3 der vorliegenden Erfindung verwenden zwar NPN-Transistoren, jedoch kann der Verstärker mit variabler Verstärkung gemäß der vorliegenden Erfindung selbstverständlich auch mit PNP-Transistoren aufgebaut werden.

Claims (18)

1. Verstärker mit variabler Verstärkung, gekennzeichnet durch:
eine Last (L), die mit einer Energiequelle (Vcc) verbunden ist;
eine erste und eine zweite Stromsteuereinrichtung (C1, C2; 13A, 13B), die mit der Last (L) zusammengeschaltete Aus­ gänge aufweisen;
ein erstes und ein zweites Stromverstärkerteil (A1, A2; 14A, 14B), die mit Eingängen der ersten bzw. der zweiten Stromsteuereinrichtung (C1, C2; 13A, 13B) verbundene Aus­ gänge aufweisen;
eine erste und eine zweite Konstantstromquelle (CS1, CS2; 15A, 15B), die mit dem ersten bzw. dem zweiten Stromver­ stärkerteil (A1, A2; 14A, 14B) verbunden sind, um dem ersten und dem zweiten Stromverstärkerteil (A1, A2; 14A, 14B) Strom zuzuführen,
wobei der Ausgang der ersten und der zweiten Strom­ steuereinrichtung (C1, C2; 13A, 13B) einen Ausgang des Verstärkers mit variabler Verstärkung bilden,
wobei das erste Stromverstärkerteil (A1, 14A) im Vergleich zu dem zweiten Stromverstärkerteil (A2, 14B) eine höhere Verstärkung aufweist,
wobei die erste und die zweite Stromsteuereinrichtung (C1, C2; 13A, 13B) Strommengen in entgegengesetzten Rich­ tungen durch ein Steuersignal einstellen,
wobei das erste und das zweite Stromverstärkerteil (A1, A2; 14A, 14B) ein gemeinschaftlich zugeführtes Ein­ gangssignal verstärken und abgeben,
und wobei die erste und die zweite Stromsteuereinrichtung (C1, C2; 13A, 13B) die Ausgangsverteilung des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils einstellen.

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Last (L) um ein erstes und ein zweites Widerstandselement (R11, R12) handelt, die mit der Ener­ giequelle zusammengeschaltete erste Enden aufweisen, daß die erste Stromsteuereinrichtung (13A) folgendes auf­ weist:

• - ein erstes Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit einem zweiten Ende des ersten Widerstandselements (R11) verbunden ist, und mit einem zweiten Ausgang, der mit der Energiequelle (Vcc) verbunden ist, und
• - ein zweites Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit einem zweiten Ende des zweiten Widerstands­ elements (R12) verbunden ist, und mit einem zweiten Ausgang, der mit der Energiequelle (Vcc) verbunden ist,
• - wobei die ersten Ausgänge des ersten und des zweiten Differenzpaares den Ausgang des Verstärkers (100) mit variabler Verstärkung bilden,

daß die zweite Stromsteuereinrichtung (13B) folgendes auf­ weist:

• - ein drittes Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit dem zweiten Ende des ersten Widerstands­ elements (R11) verbunden ist,
• - ein viertes Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit dem zweiten Ende des zweiten Widerstands­ elements (R12) verbunden ist,

daß das erste Stromverstärkerteil (14A) folgendes auf­ weist:

• einen ersten Differenzverstärker mit einem ersten Aus­ gang, der mit einem gemeinsamen Emitter des ersten Differenzpaares verbunden ist, mit einem zweiten Aus­ gang, der mit einem gemeinsamen Emitter des zweiten Differenzpaares verbunden ist, und mit Emittern, die elektrisch miteinander verbunden sind,

daß das zweite Stromverstärkerteil (14B) folgendes auf­ weist:

• einen zweiten Differenzverstärker mit einem ersten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des dritten Differenzpaares verbunden ist, mit einem zweiten Aus­ gang, der mit einem gemeinsamen Emitter des vierten Differenzpaares verbunden ist, und mit Emittern, die elektrisch miteinander verbunden sind,

daß das Steuersignal durch ein erstes und ein zweites Steuersignal (T3, T4) gebildet ist,
daß das erste Steuersignal (T3) Transistoren (Q11, Q14) auf der Seite des ersten Ausgangs des ersten und des zwei­ ten Differenzpaares sowie Transistoren (Q22, Q23) auf der Seite des zweiten Ausgangs des dritten und des vierten Differenzpaares steuert,
daß das zweite Steuersignal (T4) Transistoren (Q21, Q24) auf der Seite des ersten Ausgangs des dritten und des vierten Differenzpaares sowie Transistoren (Q12, Q13) auf der Seite des zweiten Ausgangs des ersten und des zweiten Differenzpaares steuert,
daß Eingängen (T1, T2) des ersten und des zweiten Strom­ verstärkerteils (14A, 14B) ein erstes und ein zweites Signal zugeführt werden,
daß das erste Signal (T2) Transistoren (Q15, Q25) auf der Seite des ersten Ausgangs des ersten und des zweiten Differenzverstärkers steuert,
und daß das zweite Signal (T1) Transistoren (Q16, Q26) auf der Seite des zweiten Ausgangs des ersten und des zweiten Differenzverstärkers steuert.

3. Verstärker nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Vorstufenverstärker (50, 60), der folgendes auf­ weist:
eine erste Last mit einem ersten Ende, das mit der Ener­ giequelle verbunden ist,
eine zweite Last mit einem ersten Ende, das mit einem zweiten Ende der ersten Last verbunden ist,
ein drittes Stromverstärkerteil (55) mit einem Ausgang, der mit einem zweiten Ende der zweiten Last verbunden ist,
ein viertes Stromverstärkerteil (56) mit einem Ausgang,
der mit dem zweiten Ende der ersten Last verbunden ist, und
eine erste und eine zweite variable Stromquelle (53, 54), die mit dem Eingang des dritten bzw. des vierten Stromver­ stärkerteils (55, 56) verbunden sind,
wobei das dritte Stromverstärkerteil (55) im Vergleich zu dem vierten Stromverstärkerteil (56) eine höhere Verstär­ kung aufweist,
wobei das vierte Stromverstärkerteil (56) im Vergleich zu dem dritten Stromverstärkerteil (55) eine niedrigere Ver­ stärkung aufweist,
wobei dem dritten und dem vierten Stromverstärkerteil (55, 56) ein Eingangssignal (T11, T12) zugeführt wird,
wobei die erste und die zweite variable Stromquelle (53, 54) derart arbeiten, daß ein erstes und ein zweites variables Stromquellen-Steuersignal (VBCS) mit dem ersten und dem zweiten Steuersignal gekoppelt werden,
wobei ein Knotenpunkt zwischen dem dritten Stromverstär­ kerteil und der zweiten Last einen Ausgang des Vorstufen­ verstärkers bildet, und
wobei der Ausgang des Vorstufenverstärkers (50, 60) mit den Eingängen des ersten und des zweiten Stromverstärker­ teils (14A, 14B) verbunden sind.

4. Verstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der ersten Last um ein drittes und ein viertes Widerstandselement (R31, R33) handelt, die mit der Energiequelle (Vcc) zusammengeschaltete erste Enden auf­ weisen,
daß es sich bei der zweiten Last um ein fünftes und ein sechstes Widerstandselement (R32, R34) handelt, die erste Enden aufweisen, die mit zweiten Enden des dritten und des vierten Widerstandselements verbunden sind,
daß das dritte Stromverstärkerteil (55) ein Differenzpaar beinhaltet, das einen ersten und einen zweiten Ausgang aufweist, die mit zweiten Enden des fünften und des sechsten Widerstandselements verbunden sind, sowie elek­ trisch miteinander verbundene Emitter aufweist,
daß das vierte Stromverstärkerteil (56) ein Differenzpaar beinhaltet, das einen ersten und einen zweiten Ausgang aufweist, die mit den zweiten Enden des dritten und des vierten Widerstandselements verbunden ist, sowie elek­ trisch miteinander verbundene Emitter aufweist,
daß das erste Signal von einem Knotenpunkt (T20) zwischen dem ersten Ausgang des dritten Stromverstärkerteils (55) und dem fünften Widerstandselement (R32) abgegeben wird,
und daß das zweite Signal von einem Knotenpunkt (T21) zwischen dem zweiten Ausgang des dritten Stromverstärker­ teils (55) und dem sechsten Widerstandselement (R34) abge­ geben wird.

5. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Last um ein erstes und ein zweites Widerstandselement (R11, R12) handelt, die mit der Ener­ giequelle (Vcc) zusammengeschaltete erste Enden aufweisen, daß die erste Stromsteuereinrichtung (13A) folgendes auf­ weist:

• - ein erstes Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit einem zweiten Ende des ersten Widerstandselements verbunden ist, und mit einem zweiten Ausgang, der mit der Energiequelle (Vcc) verbunden ist, und
• - ein zweites Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit einem zweiten Ende des zweiten Widerstands­ elements verbunden ist, und mit einem zweiten Ausgang, der mit der Energiequelle (Vcc) verbunden ist,
• - wobei die ersten Ausgänge des ersten und des zweiten Differenzpaares den Ausgang des Verstärkers mit variabler Verstärkung bilden,

daß die zweite Stromsteuereinrichtung (13B) folgendes auf­ weist:

• - ein drittes Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit dem ersten Widerstandselement verbunden ist,
• - ein viertes Differenzpaar mit einem ersten Ausgang, der mit dem zweiten Widerstandselement verbunden ist,

daß das erste Stromverstärkerteil (14A) einen ersten Differenzverstärker beinhaltet, der einen ersten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des ersten Differenz­ paares verbunden ist, einen zweiten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des zweiten Differenzpaares verbunden ist, sowie elektrisch miteinander verbundene Emitter auf­ weist,
daß das zweite Stromverstärkerteil (14B) einen zweiten Differenzverstärker beinhaltet, der einen ersten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des dritten Differenz­ paares verbunden ist, einen zweiten Ausgang, der mit einem gemeinsamen Emitter des vierten Differenzpaares verbunden ist, sowie elektrisch miteinander verbundene Emitter auf­ weist,
daß das Steuersignal durch ein erstes und ein zweites Steuersignal (T3, T4) gebildet ist, daß das erste Steuersignal (T3) Transistoren (Q11, Q14) auf der Seite des ersten Ausgangs des ersten und des zwei­ ten Differenzpaares sowie Transistoren (Q22, Q23) auf der Seite des zweiten Ausgangs des dritten und des vierten Differenzpaares steuert,
daß das zweite Steuersignal (T4) Transistoren (Q21, Q24) auf der Seite des ersten Ausgangs des dritten und des vierten Differenzpaares sowie Transistoren (Q12, Q13) auf der Seite des zweiten Ausgangs des ersten und des zweiten Differenzpaares steuert,
daß den Eingängen des ersten und des zweiten Stromverstär­ kerteils (14A, 14B) ein erstes, zweites, drittes und vier­ tes Signal zugeführt wird,
daß das erste Signal einen Transistor auf der Seite des zweiten Ausgangs des zweiten Differenzverstärkers steuert,
daß das zweite Signal einen Transistor auf der Seite des ersten Ausgangs des zweiten Differenzverstärkers steuert,
daß das dritte Signal einen Transistor auf der Seite des zweiten Ausgangs des ersten Differenzverstärkers steuert,
und daß das vierte Signal einen Transistor auf der Seite des ersten Ausgangs des ersten Differenzverstärkers steuert.

6. Verstärker nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
eine erste (R21, R22) und eine zweite Last (R23, R24), die mit der Energiequelle (Vcc) zusammengeschaltete erste Enden aufweisen,
ein drittes Stromverstärkerteil (55) mit einem Ausgang, der mit einem zweiten Ende der ersten Last verbunden ist,
ein viertes Stromverstärkerteil (56) mit einem Ausgang, der mit einem zweiten Ende der zweiten Last verbunden ist, und durch
einen Vorstufenverstärker (50) mit einer ersten und einer zweiten variablen Stromquelle (53, 54), die mit Eingängen des dritten und des vierten Stromverstärkerteils (55, 56) verbunden sind,
wobei das dritte Stromverstärkerteil (55) im Vergleich zu dem vierten Stromverstärkerteil (56) eine höhere Verstär­ kung aufweist,
wobei dem dritten und dem vierten Stromverstärkerteil (55, 56) ein Eingangssignal zugeführt wird,
wobei die erste und die zweite variable Stromquelle (53, 54) derart arbeiten, daß ein erstes und ein zweites variables Stromquellen-Steuersignal (VBCS) mit dem ersten und dem zweiten Steuersignal gekoppelt werden,
wobei der Ausgang des dritten Stromverstärkerteils (55) mit dem Eingang des ersten Stromverstärkerteils (14A) ver­ bunden ist und
wobei der Ausgang des vierten Stromverstärkerteils (56) mit dem Eingang des zweiten Stromverstärkerteils (14B) verbunden ist.

7. Verstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei der ersten Last um ein drittes und ein viertes Widerstandselement (R21, R22) handelt, die mit der Energiequelle (Vcc) zusammengeschaltete erste Enden auf­ weisen,
daß es sich bei der zweiten Last um ein fünftes und ein sechstes Widerstandselement (R24, R25) handelt, die mit der Energiequelle (Vcc) zusammengeschaltete erste Enden aufweisen,
daß das dritte Stromverstärkerteil (55) mit einem Diffe­ renzpaar versehen ist, das einen ersten und einen zweiten Ausgang (T17, T18) aufweist, die mit zweiten Enden des dritten und des vierten Widerstandselements (R21, R22) verbunden sind, sowie elektrisch miteinander verbundene Emitter aufweist,
daß das vierte Stromverstärkerteil (56) mit einem Diffe­ renzpaar versehen ist, das einen ersten und einen zweiten Ausgang (T15, T16) aufweist, die mit zweiten Enden des fünften und des sechsten Widerstandselements (R24, R25) verbunden sind, sowie elektrisch miteinander verbundene Emitter aufweist,
daß ein erster Ausgang (T17) des vierten Stromverstärker­ teils (56) das erste Signal abgibt,
daß ein zweiter Ausgang (T18) des vierten Stromverstärker­ teils (56) das zweite Signal abgibt,
daß ein erster Ausgang (T16) des dritten Stromverstärker­ teils (55) das dritte Signal abgibt,
und daß ein zweiter Ausgang (T15) des dritten Stromver­ stärkerteils (55) das vierte Signal abgibt.

8. Verstärker nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsamen Emitter des ersten bis vierten Diffe­ renzpaares ein in Reihe geschaltetes siebtes bzw. achtes Widerstandselement aufweisen, wobei die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Stromverstärkerteil und den gemeinsamen Emittern des ersten bis vierten Diffe­ renzpaares an Knotenpunkten zwischen dem siebten und dem achten Widerstandselement gebildet ist.

9. Verstärker mit variabler Verstärkung, gekennzeichnet durch:
eine erste und eine zweite Stromsteuereinrichtung (C1, C2; 13A, 13B) mit Eingängen und Ausgängen zum Abgeben eines ersten und eines zweiten Stroms, deren Strommengen durch ein Steuersignal (Vct) in zueinander entgegengesetzten Richtungen gesteuert werden;
eine erste Last (L; R11) mit einem ersten Ende, das mit einer Energiequelle (Vcc) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende (Tout; T6), das mit den Ausgängen der ersten und der zweiten Stromsteuereinrichtung (C1, C2; 13A, 13B) zusammengeschaltet ist und an dem ein Ausgangssignal des Verstärkers (100) mit variabler Verstärkung gebildet wird;
ein erstes Stromverstärkerteil (A1; 14A) zum Verstärken eines ersten Eingangssignals (Tin; T2; T18) auf der Basis eines Eingangssignals (T11, T12) zum Bilden eines ersten verstärkten Signals für den Eingang der ersten Strom­ steuereinrichtung (C1, 13A);
ein zweites Stromverstärkerteil (A2; 14B) zum Verstärken eines zweiten Eingangssignals (Tin; T2; T16) auf der Basis eines Eingangssignals (T11, T12) mit einer Verstärkung, die geringer ist als die Verstärkung des ersten Stromver­ stärkerteils (A1, 14A) zum Bilden eines zweiten verstärk­ ten Signals für den Eingang der zweiten Stromsteuerein­ richtung (C2, 13A); und
eine erste und eine zweite Stromquelle (CS1, CS2; 15A, 15B), die mit dem ersten und dem zweiten Stromverstärker­ teil (A1, 13A; A2, 13B) verbunden sind und dem ersten und dem zweiten Stromverstärkerteil (A1, 13A; A2, 13B) Strom zuführen.

10. Verstärker nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromsteuereinrichtung (13A) folgendes auf­ weist:

• - einen ersten Transistor (Q11), der einen mit dem zwei­ ten Ende der ersten Last verbundenen Kollektor, eine Basis und einen Emitter aufweist;
• - einen zweiten Transistor (Q12), der einen mit der Energiequelle (Vcc) verbundenen Kollektor, eine Basis und einen Emitter aufweist;
  daß die zweite Stromsteuereinrichtung (13B) folgendes auf­ weist:
• - einen ersten Transistor (Q21), der einen mit dem zwei­ ten Ende der ersten Last verbundenen Kollektor, eine mit der Basis des zweiten Transistors der ersten Stromsteuereinrichtung verbundene Basis und einen Emitter aufweist;
• - einen zweiten Transistor (Q22), der einen mit der Energiequelle (Vcc) verbundenen Kollektor, eine mit der Basis des ersten Transistors der ersten Strom­ steuereinrichtung verbundene Basis und einen Emitter aufweist;
  daß die Summe der Ströme in den Emittern des ersten und des zweiten Transistors der ersten Stromsteuereinrichtung (13A) durch das erste verstärkte Signal bestimmt ist;
  daß die Summe der Ströme in den Emittern des ersten und des zweiten Transistors der zweiten Stromsteuereinrichtung (13B) durch das zweite verstärkte Signal bestimmt ist;
  und daß das Steuersignal (T3, T4) zwischen den Basen des ersten Transistors der ersten und der zweiten Stromsteuer­ einrichtung (13A, 13B) angelegt wird.

11. Verstärker nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromsteuereinrichtung (13A) ferner folgen­ des aufweist:

• - einen ersten Widerstand (R42) mit einem ersten Ende, das mit dem Emitter des ersten Transistors (Q11) der ersten Stromsteuereinrichtung (13A) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende;
• - einen ersten Widerstand (R41) mit einem ersten Ende, das mit dem Emitter des zweiten Transistors (Q12) der ersten Stromsteuereinrichtung (13A) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende des ersten Widerstands der ersten Stromsteuereinrichtung (13A) verbunden ist, für die das erste verstärkte Signal vorgesehen ist, und
  daß die zweite Stromsteuereinrichtung (13B) ferner folgen­ des aufweist:
• - einen ersten Widerstand (R41) mit einem ersten Ende, das mit dem Emitter des ersten Transistors (Q21) der zweiten Stromsteuereinrichtung (13B) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende;
• - einen zweiten Widerstand (R42) mit einem ersten Ende, das mit dem Emitter des zweiten Transistors (Q22) der zweiten Stromsteuereinrichtung (13B) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende des ersten Widerstands der zweiten Stromsteuereinrich­ tung (13B) verbunden ist, an der das zweite verstärkte Signal geschaffen wird.

12. Verstärker nach Anspruch 10, weiterhin gekennzeichnet durch:
eine zweite Last (R12) mit einem ersten Ende, das mit der Energiequelle (Vcc) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende (T7),
wobei die erste Stromsteuereinrichtung (13A) ferner folgendes aufweist:

• - einen dritten Transistor (Q14), der einen mit dem zweiten Ende der zweiten Last verbundenen Kollektor, eine mit der Basis des ersten Transistors der ersten Stromsteuereinrichtung (13A) verbundene Basis und einen Emitter aufweist;
• - einen vierten Transistor (Q13), der einen mit der Energiequelle verbundenen Kollektor, eine mit der Basis des zweiten Transistors der ersten Stromsteuereinrichtung (13A) verbundene Basis und einen Emitter aufweist;

wobei die zweite Stromsteuereinrichtung (13B) ferner folgendes aufweist:

• - einen ersten Transistor (Q24), der einen mit dem zwei­ ten Ende der zweiten Last verbundenen Kollektor, eine mit der Basis des ersten Transistors der zweiten Stromsteuereinrichtung (13B) verbundene Basis und einen Emitter aufweist;
• - einen vierten Transistor (Q23), der einen mit der Energiequelle verbundenen Kollektor, eine mit der Basis des zweiten Transistors der zweiten Stromsteuer­ einrichtung (13B) verbundene Basis und einen Emitter aufweist;

daß die Summe der Ströme in den Emittern des dritten und des vierten Transistors der ersten Stromsteuereinrichtung (13A) durch ein drittes verstärktes Signal bestimmt ist, das auf der Basis des ersten Eingangssignals komplementär zu dem ersten verstärkten Signal gebildet wird,
und daß die Summe der Ströme in den Emittern des dritten und des vierten Transistors der zweiten Stromsteuerein­ richtung (13B) durch ein viertes verstärktes Signal be­ stimmt ist, das auf der Basis des zweiten Eingangssignals komplementär zu dem zweiten verstärkten Signal gebildet wird.

13. Verstärker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromsteuereinrichtung (13A) ferner folgen­ des aufweist:

• - einen dritten Widerstand (R41) mit einem ersten Ende, das mit dem Emitter des dritten Transistors (Q14) der ersten Stromsteuereinrichtung (13A) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende;
• - einen vierten Widerstand (R42) mit einem ersten Ende, das mit dem Emitter des vierten Transistors (Q13) der ersten Stromsteuereinrichtung (13A) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende des dritten Widerstands der ersten Stromsteuereinrichtung (13A) verbunden ist, für die das dritte verstärkte Signal vorgesehen ist,

und daß die zweite Stromsteuereinrichtung (13B) ferner folgendes aufweist:

• - einen dritten Widerstand (R42) mit einem ersten Ende, das mit dem Emitter des dritten Transistors (Q24) der zweiten Stromsteuereinrichtung (13B) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende;
• - einen vierten Widerstand (R41) mit einem ersten Ende, das mit dem Emitter des zweiten Transistors (Q23) der zweiten Stromsteuereinrichtung (13B) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende, das mit dem zweiten Ende des dritten Widerstands der zweiten Stromsteuerein­ richtung (13B) verbunden ist, für die das vierte ver­ stärkte Signal vorgesehen ist.

14. Verstärker nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Eingangssignal miteinander identisch sind.

15. Verstärker nach Anspruch 14, weiterhin gekennzeichnet durch:
einen Vorstufenverstärker (60), der folgendes aufweist:
eine erste Last (R33) mit einem ersten Ende, das mit der Energiequelle (Vcc) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende;
eine zweite Last (R34) mit einem ersten Ende, das mit dem zweiten Ende der ersten Last des Vorstufenverstärkers ver­ bunden ist, und mit einem zweiten Ende;
ein erstes Stromverstärkerteil (55) mit einem Ausgang (T21), der mit dem zweiten Ende der zweiten Last des Vor­ stufenverstärkers verbunden ist;
ein zweites Stromverstärkerteil (56) mit einem Ausgang (V), der mit einem zweiten Ende der ersten Last des Vor­ stufenverstärkers verbunden ist; und
eine erste und eine zweite variable Stromquelle (53, 54), die einen ersten und einen zweiten variablen Strom für das erste bzw. das zweite Stromverstärkerteil des Vorstufen­ verstärkers liefern;
wobei das erste Stromverstärkerteil (55) des Vorstufen­ verstärkers (60) im Vergleich zu dem zweiten Stromverstär­ kerteil (56) des Vorstufenverstärkers (60) eine höhere Verstärkung aufweist,
wobei die Mengen des ersten und des zweiten variablen Stroms durch ein mit dem Steuersignal gekoppeltes variables Stromsteuersignal in entgegengesetzten Richtun­ gen gesteuert werden,
wobei das erste und das zweite Stromverstärkerteil (55, 56) des Vorstufenverstärkers (60) ein Eingangssignal (T11, T12) verstärken, auf dem das erste und das zweite Eingangssignal basieren,
und wobei das erste Eingangssignal ein Signal beinhaltet, das an dem zweiten Ende der zweiten Last der Vorverstär­ kerstufe (60) gebildet wird.

16. Verstärker nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorstufenverstärker (60) ferner eine dritte und eine vierte Last (R31, R32) aufweist,
daß das erste Stromverstärkerteil (55) des Vorstufenver­ stärkers (60) ferner einen ersten und einen zweiten Transistor (Q32, Q31) aufweist,
daß das zweite Stromverstärkerteil (56) des Vorstufenver­ stärkers (60) ferner einen ersten und einen zweiten Transistor (Q36, Q35) aufweist,
daß die dritte Last (R31) zwischen die Energiequelle (Vcc) und einen Kollektor des zweiten Transistors (Q35) des zweiten Stromverstärkerteils (56) des Vorstufenverstärkers (60) geschaltet ist,
daß die vierte Last (R32) zwischen die Kollektoren des zweiten Transistors (Q31, Q35) des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils (56) des Vorstufenverstärkers (60) geschaltet ist,
daß Basen der ersten Transistoren (Q32, Q36) des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils (55, 56) des Vor­ stufenverstärkers (60) miteinander verbunden sind, für die das Eingangssignal geliefert wird,
daß Basen der zweiten Transistoren (Q31, Q35) des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils (55, 56) des Vor­ stufenverstärkers miteinander verbunden sind,
daß Ströme in den Kollektoren des ersten und des zweiten Transistors des ersten Stromverstärkerteils (55) des Vor­ stufenverstärkers (60) auf der Basis des ersten variablen Stroms komplementär gesetzt sind,
daß Ströme in den Kollektoren des ersten und des zweiten Transistors des zweiten Stromverstärkerteils (56) des Vor­ stufenverstärkers (60) auf der Basis des zweiten variablen Stroms komplementär gesetzt sind,
und daß das Eingangssignal ferner ein Signal beinhaltet, das an dem Kollektor des zweiten Transistors des zweiten Stromverstärkerteils (56) des Vorstufenverstärkers (60) gebildet wird.

17. Verstärker nach Anspruch 12, weiterhin gekennzeichnet durch:
einen Vorstufenverstärker (50), der folgendes aufweist:
eine erste Last (R22) mit einem ersten Ende, das mit der Energiequelle (Vcc) verbunden ist, und mit einem zweiten Ende;
eine zweite Last (R25) mit einem ersten Ende, das mit der Energiequelle verbunden ist, und mit einem zweiten Ende;
ein erstes Stromverstärkerteil (55) mit einem Ausgang (T18), der mit einem zweiten Ende der ersten Last des Vor­ stufenverstärkers verbunden ist;
ein zweites Stromverstärkerteil (56) mit einem Ausgang (T16), der mit einem zweiten Ende der zweiten Last des Vorstufenverstärkers verbunden ist; und
eine erste und eine zweite variable Stromquelle (53, 54), die einen ersten und einen zweiten variablen Strom für das erste bzw. das zweite Stromverstärkerteil (55, 56) des Vorstufenverstärkers (50) liefern;
wobei das erste Stromverstärkerteil (55) des Vorstufenver­ stärkers (50) im Vergleich zu dem zweiten Stromverstärker­ teil (56) des Vorstufenverstärkers (50) eine höhere Ver­ stärkung aufweist,
wobei Mengen des ersten und des zweiten variablen Stroms durch ein mit dem Steuersignal gekoppeltes, variables Stromsteuersignal (VBCS) in entgegengesetzten Richtungen gesteuert werden,
wobei das erste und das zweite Stromverstärkerteil (55, 56) des Vorstufenverstärkers (50) ein Eingangssignal (T11, T12) verstärken, auf dem das erste und das zweite Eingangssignal basieren,
wobei das erste Eingangssignal ein Signal beinhaltet, das an dem zweiten Ende der ersten Last des Vorstufenverstär­ kers (50) gebildet wird,
und wobei das zweite Eingangssignal ein Signal beinhaltet, das an dem zweiten Ende der zweiten Last des Vorstufenver­ stärkers (50) gebildet wird.

18. Verstärker mit variabler Verstärkung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vorstufenverstärker ferner eine dritte und eine vierte Last (R21, R24) aufweist,
daß das erste Stromverstärkerteil des Vorstufenverstärkers ferner einen ersten und einen zweiten Transistor (Q32, Q31) aufweist,
daß das zweite Stromverstärkerteil des Vorstufenverstär­ kers ferner einen ersten und einen zweiten Transistor (Q36, Q35) aufweist,
daß die dritte Last (R21) zwischen die Energiequelle (Vcc) und einen Kollektor des zweiten Transistors des ersten Stromverstärkerteils (55) des Vorstufenverstärkers (50) geschaltet ist,
daß die vierte Last (R24) zwischen die Energiequelle (Vcc) und einen Kollektor des zweiten Transistors des zweiten Stromverstärkerteils (56) des Vorstufenverstärkers (50) geschaltet ist,
daß Basen der ersten Transistoren (Q32, Q36) des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils (55, 56) des Vor­ stufenverstärkers (50) miteinander verbunden sind, für den das Eingangssignal geliefert wird,
daß Basen der zweiten Transistoren (Q31, Q35) des ersten und des zweiten Stromverstärkerteils (55, 56) des Vor­ stufenverstärkers (50) miteinander verbunden sind,
daß Ströme in den Kollektoren des ersten und des zweiten Transistors des ersten Stromverstärkerteils (55) des Vor­ stufenverstärkers (50) auf der Basis des ersten variablen Stroms komplementär gesetzt sind,
daß Ströme in den Kollektoren des ersten und des zweiten Transistors des zweiten Stromverstärkerteils (56) des Vor­ stufenverstärkers (50) auf der Basis des zweiten variablen Stroms komplementär gesetzt sind,
daß das erste Eingangssignal ferner ein Signal beinhaltet, das an dem Kollektor des zweiten Transistors des ersten Stromverstärkerteils (55) des Vorstufenverstärkers (50) gebildet wird,
und daß das zweite Eingangssignal ferner ein Signal be­ inhaltet, das an dem Kollektor des zweiten Transistors des zweiten Stromverstärkerteils (56) des Vorstufenverstärkers (50) gebildet wird.