DE19950714A1

DE19950714A1 - Vorrichtung mit einer Schaltung zum Kombinieren einer Vorspannung mit Signalen mit wahlweise variabler Signalverstärkung

Info

Publication number: DE19950714A1
Application number: DE19950714A
Authority: DE
Inventors: Abhijit Phanse; Wong Hee
Original assignee: National Semiconductor Corp
Current assignee: National Semiconductor Corp
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2000-05-04
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: US6084466A; DE19950714B4; KR100311447B1; KR20000028634A

Abstract

Eine Mischschaltung zum Kombinieren einer Vorspannung mit Signalen unter Verwendung einer wahlweise variablen Signalverstärkung, die von der Vorspannung unabhängig ist, und unter Verwendung einer Vorspannung, die von der wahlweise variablen Signalverstärkung unabhängig ist. Eine Gilbert-Zelle wird verwendet, um eine differentielle Steuerspannung, die einen normierten Signalverstärkungsfaktor repräsentiert, mit Eingangsströmen, die Vorspannungskomponenten und Eingangssignalkomponenten enthalten, zu multiplizieren. Der resultierende Ausgangsstrom enthält eine Vorspannungskomponente, die von der differentiellen Steuerspannung unabhängig ist, und eine Signalkomponente, die von den Eingangsstrom-Vorspannungskomponenten unabhängig ist. Der Verstärkungsfaktor besitzt einen Wert zwischen null und eins, der sich im Verhältnis zur differentiellen Eingangssteuerspannung ändert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einer Schaltung zum Kombinie ren einer Vorspannung mit Signalen mit wahlweise variabler Signalverstärkung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 7.

Als Teil des Prozesses der Wiedergewinnung von Daten, die über ein Kabel großer Länge mit hoher Datenrate übertragen worden sind, ist der Aus gleich des empfangenen Datensignals erforderlich, um den Verlust und die Pha sendispersionseigenschaften des Kabels zu kompensieren. Wie beispielsweise in Fig. 9 gezeigt ist, nehmen die zu einem Kabel gehörenden Signalverluste mit der Frequenz zu, wobei solche Signalverluste größer werden, wenn die Kabellänge ausgehend von einer Länge L₀, die im wesentlichen den Wert null besitzt, zu größeren Kabellängen L₁, L₂, L₃, ... zunimmt. Daher werden Frequenzkompo nenten höherer Ordnung des Datensignals im Vergleich zu Frequenzkomponen ten niedrigerer Ordnung zunehmend gedämpft. Folglich steigt der Grad des Signalausgleichs sowohl mit der Frequenz als auch mit der Kabellänge an. In Anwendungen, in denen die Übertragungskabellängen unterschiedlich sein können, muß ein solcher Ausgleich adaptiv sein, um eine Anpassung an Änderungen der Übertragungsfunktion des Kabels aufgrund von Änderungen der Kabellänge vornehmen zu können.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, enthält eine herkömmliche adaptive Ausgleichs einrichtung 20 einen Einheitsverstärkungspuffer 22, ein Hochpaßfilter 24, einen Mischer 26 und eine Signalsummationsstufe 28, die wie gezeigt miteinander ver bunden sind. Das Eingangssignal V_i wird durch die Einheitsverstärker-Pufferstufe 22 verarbeitet und durch das Hochpaßfilter 24 gefiltert. Das hochpaßgefilterte Signal 25 wird mit einem Verstärkungssteuersignal α im Mischer 26 gemischt. Das mit dem Einheitsverstärkungspuffer verarbeitete Signal 23 und das verstärkungs gesteuerte, hochpaßgefilterte Signal 27 werden in der Summationsschaltung 28 summiert, um das endgültige Ausgangssignal V₀ zu erzeugen.

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, kann durch Ändern des Wertes des Steuersi gnals α die Gesamtverstärkung des Hochpaßfilterprofils eingestellt werden, wo durch ein adaptiver Ausgleich des Ausgangssignals V₀ geschaffen werden kann.

Obwohl diese herkömmliche Technik vernünftig arbeitet, sind eine Reihe von Nachteilen vorhanden, insbesondere dann, wenn eine präzisere Ausgleichs steuerung erwünscht ist. Beispielsweise kann der Verstärkungsfaktor α in Abhän gigkeit von der Anzahl der Betriebsparameter der Ausgleichsschaltung 20, etwa von Änderungen bei der Verarbeitung während der Herstellung und von Änderun gen der Betriebsspannungen und -temperaturen, die Gleichstromvorspannung von Abschnitten der Schaltung 20 beeinflussen. Ferner kann das Ausgangssignal V₀ durch Änderungen der Gleichstrom-Vorspannungskomponenten in der Schal tung 20 beeinflußt werden. Daher wäre es wünschenswert, eine verstärkungsge steuerte adaptive Ausgleichseinrichtung zu haben, in der das Ausgangssignal von Gleichstrom-Vorspannungsbedingungen unabhängig ist und in der Gleichstrom- Vorspannungsbedingungen vom Verstärkungssteuereingang unabhängig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung mit einer Schaltung zum Kombinieren einer Vorspannung mit Signalen mit wahlweise variabler Signal verstärkung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 7 zu schaffen, die ein Ausgangssignal erzeugt, das von Gleichstrom-Vorspannungsbedingungen unab hängig ist und Gleichstrom-Vorspannungsbedingungen, die unabhängig vom Verstärkungssteuerungseingang sind, aufrechterhält.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des An spruchs 1 bzw. 7 gelöst. Eine solche Verstärkungssteuereinrichtung für eine ad aptive Ausgleichseinrichtung enthält eine Schaltung zum Kombinieren einer Vor spannung mit Signalen mit wahlweise variabler Signalverstärkung, die unabhängig von einer solchen Vorspannung ist, und mit einer Vorspannung, die unabhängig von einer solchen wahlweise variablen Signalverstärkung ist.

Eine Schaltung zum Kombinieren einer Vorspannung mit Signalen mit wahlweise variabler Signalverstärkung, die unabhängig von der Vorspannung ist, und mit einer Vorspannung, die unabhängig von der wahlweise variablen Signal verstärkung ist, kann Differenzverstärkerschaltungen und Schaltungsknoten ent halten. Eine erste Differenzverstärkerschaltung ist so beschaffen, daß sie einen ersten Eintakt-Eingangsstrom und eine differentielle Eingangssteuerspannung empfängt und multipliziert und in Übereinstimmung damit einen ersten differenti ellen Ausgangsstrom erzeugt. Der erste Eintakt-Eingangsstrom enthält eine Vor spannungskomponente und eine Signalkomponente, während die differentielle Eingangssteuerspannung nicht invertierte und invertierte Komponenten enthält und der erste differentielle Ausgangsstrom nicht invertierte und invertierte Kompo nenten enthält. Eine zweite Differenzverstärkerschaltung ist so beschaffen, daß sie einen zweiten Eintakt-Eingangsstrom und eine differentielle Eingangssteuer spannung empfängt und multipliziert und in Übereinstimmung damit einen zweiten differentiellen Ausgangsstrom erzeugt. Der zweite Eintakt-Eingangsstrom ist im wesentlichen gleich der Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Ein gangsstroms, wobei der zweite differentielle Ausgangsstrom nicht invertierte und invertierte Komponenten enthält. Ein erster Knoten, der mit den ersten und zwei ten Differenzverstärkerschaltungen gekoppelt ist, ist so beschaffen, daß er einen dritten Eintakt-Eingangsstrom, die invertierte Komponente des ersten differentiel len Ausgangsstroms und die nicht invertierte Komponente des zweiten differenti ellen Ausgangsstroms empfängt und kombiniert und in Übereinstimmung damit einen ersten Eintakt-Ausgangsstrom erzeugt. Der dritte Eintakt-Eingangsstrom enthält eine Vorspannungskomponente und eine Signalkomponente, während der erste Eintakt-Ausgangsstrom eine Vorspannungskomponente und eine Signal komponente enthält. Die Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Aus gangsstroms ist im wesentlichen gleich einer Summe aus dem zweiten Eintakt- Eingangsstrom und der Vorspannungskomponente des dritten Eintakt-Ein gangsstroms und von der differentiellen Eingangssteuerspannung im wesentli chen unabhängig. Die Signalkomponente des ersten Eintakt-Ausgangsstroms ist im wesentlichen gleich einer Summe aus der Signalkomponente des dritten Ein takt-Eingangsstroms und einem Produkt aus der Signalkomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms mit einem Verstärkungsfaktor und von den Vorspan nungskomponenten der ersten und dritten Eintakt-Eingangsströme und vom zweiten Eintakt-Eingangsstrom im wesentlichen unabhängig. Der Verstärkungs faktor besitzt einen Wert zwischen null und eins, der sich im Verhältnis zur diffe rentiellen Eingangssteuerspannung ändert. Ein zweiter Knoten, der mit der ersten und mit der zweiten Differenzverstärkerschaltung gekoppelt ist, ist so beschaffen, daß er die nicht invertierte Komponente des ersten differentiellen Ausgangsstroms und die invertierte Komponente des zweiten differentiellen Ausgangsstroms emp fängt und kombiniert und in Übereinstimmung damit einen zweiten Eintakt-Aus gangsstrom erzeugt. Der zweite Eintakt-Ausgangsstrom enthält eine Vorspan nungskomponente und eine Signalkomponente. Die Vorspannungskomponente des zweiten Eintakt-Ausgangsstroms ist im wesentlichen gleich der Vorspan nungskomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und im wesentlichen unab hängig von der differentiellen Eingangssteuerspannung. Die Signalkomponente des zweiten Eintakt-Ausgangsstroms ist im wesentlichen gleich einem Produkt aus der Signalkomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und einer Differenz zwischen eins und dem Verstärkungsfaktor und im wesentlichen unabhängig von den Vorspannungskomponenten des ersten und des dritten Eintakt-Ein gangsstroms und vom zweiten Eintakt-Eingangsstrom.

Eine Schaltung zum Mischen einer Vorspannung mit Signalen mit wahl weise variabler Signalverstärkung, die von der Vorspannung unabhängig ist, und mit einer Vorspannung, die von der wahlweise variablen Signalverstärkung unab hängig ist, kann Transistoren und gemeinsam genutzte Anschlüsse enthalten. Ein erster Transistor enthält einen ersten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er eine nicht invertierte Komponente einer differentiellen Eingangssteuer spannung enthält, einen zweiten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er einen ersten Teil eines ersten Eintakt-Eingangsstroms mit einer Vorspannungs komponente und einer Signalkomponente empfängt, und einen ersten Ausgangs anschluß, der so beschaffen ist, daß er eine invertierte Komponente eines ersten differentiellen Ausgangsstroms erzeugt. Eine zweiter Transistor enthält einen dritten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er eine invertierte Kompo nente der differentiellen Eingangssteuerspannung empfängt, einen vierten Ein gangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er einen zweiten Anteil des ersten Eintakt-Eingangsstroms empfängt, und einen zweiten Ausgangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er eine nicht invertierte Komponente des ersten differentiellen Ausgangsstrom erzeugt. Ein dritter Transistor enthält einen fünften Eingangsan schluß, der so beschaffen ist, daß er die invertierte Komponente der differentiellen Eingangssteuerspannung empfängt, einen sechsten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er einen ersten Anteil eines zweiten Eintakt-Eingangsstroms empfängt, wobei der zweite Eintakt-Eingangsstrom im wesentlichen gleich der Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms ist, sowie einen dritten Ausgangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er eine nicht invertierte Komponente eines zweiten differentiellen Ausgangsstroms erzeugt. Ein vierter Transistor enthält einen siebten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er die nicht invertierte Komponente der differentiellen Eingangssteuerspannung empfängt, einen achten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er einen zweiten Anteil des zweiten Eintakt-Eingangsstroms empfängt, und einen vierten Ausgangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er eine invertierte Komponente des zweiten differentiellen Ausgangsstroms erzeugt. Ein erster gemeinsam genutzter Anschluß, der mit den ersten und dritten Ausgangsanschlüssen gekoppelt ist, ist so beschaffen, daß er einen dritten Eintakt-Eingangsstrom, die invertierte Kompo nente des ersten differentiellen Ausgangsstroms und die nicht invertierte Kompo nente des zweiten differentiellen Ausgangsstroms empfängt und kombiniert und in Übereinstimmung damit einen ersten Eintakt-Ausgangsstrom erzeugt. Der dritte Eintakt-Eingangsstrom enthält eine Vorspannungskomponente und eine Signal komponente, ferner enthält der erste Eintakt-Ausgangsstrom eine Vorspannungs komponente und eine Signalkomponente. Die Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Ausgangsstroms ist im wesentlichen gleich einer Summe aus dem zweiten Eintakt-Eingangsstrom und der Vorspannungskomponente des dritten Eintakt-Eingangsstroms und im wesentlichen unabhängig von der differentiellen Eingangssteuerspannung. Die Signalkomponente des ersten Eintakt-Aus gangsstroms ist im wesentlichen gleich einer Summe aus der Signalkomponente des dritten Eintakt-Eingangsstroms und einem Produkt aus der Signalkomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und einem Verstärkungsfaktor und ist von den Vorspannungskomponenten der ersten und dritten Eintakt-Eingangsströme und vom zweiten Eintakt-Eingangsstrom im wesentlichen unabhängig. Der Verstär kungsfaktor besitzt einen Wert zwischen null und eins, der sich im Verhältnis zu der differentiellen Eingangssteuerspannung ändert. Ein zweiter gemeinsam ge nutzter Anschluß, der mit den zweiten und vierten Ausgangsanschlüssen gekop pelt ist, ist so beschaffen, daß er die nicht invertierte Komponente des ersten differentiellen Ausgangsstrom und die invertierte Komponente des zweiten diffe rentiellen Ausgangsstroms kombiniert und in Übereinstimmung damit einen zwei ten Eintakt-Ausgangsstrom erzeugt. Der zweite Eintakt-Ausgangsstrom enthält eine Vorspannungskomponente und eine Signalkomponente. Die Vorspannungs komponente des zweiten Eintakt-Ausgangsstroms ist im wesentlichen gleich der Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und im wesentli chen unabhängig von der differentiellen Eingangssteuerspannung. Die Signal komponente des zweiten Eintakt-Ausgangsstroms ist im wesentlichen gleich ei nem Produkt aus der Signalkomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und einer Differenz zwischen eins und dem Verstärkungsfaktor und von den Vorspan nungskomponenten der ersten und dritten Eintakt-Eingangsströme und vom zweiten Eintakt-Eingangsstrom im wesentlichen unabhängig.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschrei bung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildun gen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein funktionaler Blockschaltplan einer adaptiven Signalausgleichs einrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung.

Fig. 2 ist ein schematischer Schaltplan der Einheitsverstärkungs- und Spannungs/Strom-Umsetzerstufe der Schaltung nach Fig. 1.

Fig. 3 ist ein schematischer Schaltplan der Hochpaßfilter- und Span nungs/Strom-Umsetzerstufe der Schaltung nach Fig. 1.

Fig. 4 ist ein schematischer Schaltplan des Abschnitts für die "nicht inver tierte Komponente" der Mischerstufe mit variabler Verstärkung der Schaltung nach Fig. 1.

Fig. 5 ist ein funktionaler Blockschaltplan der Verstärkungssteuereinrich tungs- und Nachlaufschaltungsstufe der Schaltung nach Fig. 1.

Fig. 6 ist ein Graph der Spannung gegen den Verstärkungsfaktor für die Digital/Analog-Umsetzerstufe der Schaltung nach Fig. 5.

Fig. 7 ist ein schematischer Schaltplan der Verstärkungssteuerpegel-Gene ratorstufe der Schaltung nach Fig. 5.

Fig. 8 ist ein schematischer Schaltplan des Abschnitts für die "nicht inver tierte" Komponente, der Strom/Spannungs-Umsetzerstufe der Schaltung nach Fig. 1.

Fig. 9 ist ein Graph der Verstärkung gegen die Frequenz zur Erläuterung der komplementären Beziehung zwischen der Signalstärke und dem entspre chenden Ausgleich, der durch die Signalausgleichseinrichtung geschaffen wird.

Fig. 10 ist ein funktionaler Blockschaltplan einer herkömmlichen adaptiven Signalausgleichseinrichtung.

Fig. 11 ist ein Graph der Verstärkung gegen die Frequenz für den verstär kungsgesteuerten, hochpaßgefilterten Abschnitt der Ausgleichseinrichtung nach Fig. 10.

Die in Fig. 1 gezeigte adaptive Ausgleichseinrichtung 40 enthält einen Ein heitsverstärkungs-Spannungs/Strom-Umsetzer 50, einen Hochpaßfilter-Span nungs/Strom-Umsetzer 60, einen Mischer 70, eine Verstärkungssteuerungs- und Nachlaufschaltung 80 sowie einen Strom/Spannungs-Umsetzer 110, die im we sentlichen wie gezeigt miteinander verbunden sind. Die Eingangssignalspannung V_i (die eine differentielle Spannung ist und eine nicht invertierte Komponente V_i ⁺ sowie eine invertierte Komponente V_i ^- enthält), wird durch den Einheitsverstär kungs-Spannungs/Strom-Umsetzer 50 gepuffert, der durch einen Vorspan nungsstrom I_Bias vorgespannt wird, um ein differentielles Ausgangsstromsignal (I₁ + i₁)/(I₁-i₁) zu erzeugen, das eine Vorspannungskomponente I₁ und eine Si gnalkomponente i₁ enthält. (Selbstverständlich ist die Vorspannungskomponente durch die Gleichstrom-Vorspannung der Schaltung bedingt, während die Signal komponente durch das Eingangssignal bedingt ist.) Das Eingangssignal V_i wird außerdem durch den Hochpaßfilterungs-Spannungs/Strom-Umsetzer 60, der ebenfalls durch den Gleichstrom-Vorspannungsstrom I_Bias vorgespannt ist, hoch paßgefiltert. Diese Stufe 60 erzeugt ein differentielles hochpaßgefiltertes Signal (I_H(f) + i_H(f))/(I_H(f) - i_H(f)), das eine Vorspannungskomponente I_H(f) und eine Si gnalkomponente i_H(f) enthält. Diese beiden Signale (I₁ + i₁)/(I₁ - i₁) und (I_H(f) + i_H(f))/(I_H(f) - i_H(f)) werden in den Mischer 70 für variable Verstärkung einge geben.

Die Verstärkungssteuerungs- und Nachlaufschaltung 80 ist ebenfalls durch den Gleichstrom-Vorspannungsstrom I_Bias vorgespannt und empfängt ein digitales Verstärkungssteuersignal (z. B. ein 8-Bit-Signal) α. Entsprechend dem Verstär kungssteuersignal α erzeugt die Verstärkungssteuerungs- und Nachlaufschaltung 80 ein differentielles Verstärkungssteuersignal V_c, das eine nicht invertierte Kom ponente V_c ⁺und eine invertierte Komponente V_c ^- besitzt. Diese differentiellen Steuerspannungskomponenten V_c ⁺, V_c ^- werden in den Mischer 70 für variable Verstärkung eingegeben.

Der Mischer 70 für variable Verstärkung ist ebenfalls durch den Vorspan nungs-Gleichspannungsstrom I_Bias vorgespannt. Entsprechend den Steuerspan nungskomponenten V_c ⁺, V_c ^-, die den Verstärkungsfaktor α repräsentieren, mischt der Mischer 70 mit variabler Verstärkung seine drei Eingangsstromsignale: den Gleichstrom-Vorspannungsstrom I_Bias; das Einheitsverstärkungs-Stromsignal (I₁ + i₁); und das hochpaßgefilterte Stromsignal (I_H(f) + i_H(f))/(I_H(f) - i_H(f)). Anhand der Mischung dieser Signale erzeugt der Mischer 70 für variable Verstärkung einen Ausgangsstrom (I₀ + i₀)/(I₀ - i₀), der eine Vorspannungskomponente I₀ und eine Signalkomponente i₀ enthält.

Der Ausgangsstrom (I₀ + i₀)/(I₀ - i₀) vom Mischer 70 für variable Verstär kung wird durch den Strom/Spannungs-Umsetzer 110 in eine Ausgangsspannung V₀ (die eine differentielle Spannung mit einer nicht invertierten Komponente V₀ ⁺ und einer invertierten Komponente V₀ ^- ist) umgesetzt.

Der in Fig. 2 gezeigte Einheitsverstärkungs-Spannungs/Strom-Umsetzer 50 enthält einen Differenzverstärker, der mit zwei Stromspiegeln kombiniert ist, die zwischen dem positiven VDD-Anschluß und dem negativen VSS/GND-Anschluß der Stromversorgung vorgespannt ist. Der Differenzverstärker enthält Transistoren P51, P52, N51, N52, N53 und N54 (das Präfix "P" bezeichnet einen P-Kanal-Me talloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (P-MOSFET), während das Präfix "N" einen N-Kanal-MOSFET (N-MOSFET) bezeichnet.) Der Vorspannungsstromspiegel enthält Transistoren N55, N53 und N54. Der Signalstromspiegel enthält Transisto ren P51, P52, P53 und P54.

Die Gleichstrom-Vorspannung für den Differenzverstärker umfaßt das An steuern des Vorspannungsstromspiegels mit dem Gleichstrom-Vorspan nungsstrom I_Bias. Die Verstärkung für den Differenzverstärker wird durch einen Widerstand R geschaffen, der zwischen die beiden Differenzverstärker-Schal tungszweige geschaltet ist. Die Eingänge in den Differenzverstärker werden durch die nicht invertierte Komponente V_i ⁺ bzw. durch die invertierte Komponente V_i ^- der differentiellen Eingangssignalspannung V_i angesteuert. Die resultierenden diffe rentiellen Ströme, d. h. die Drain-Ströme der Transistoren N51 und N52, werden durch den Signalstromspiegel kopiert, um einen differentiellen Ausgangsstrom mit einer nicht invertierten Komponente (I₁ + i₁) und einer invertierten Komponente (I₁ - i₁) zu erzeugen. Die Vorspannungskomponente I₁ ist jene Komponente des Ausgangsstromsignals, die der Gleichstrom-Vorspannung für die Schaltung ent spricht, d. h. der Eingangsgleichstromvorspannungsstrom I_Bias. Die Signalkompo nente i₁ ist jene Komponente des Ausgangsstromsignals, die dem Eingangssignal entspricht, d. h. die Eingangssignalspannung V_i.

Der in Fig. 3 gezeigte Hochpaßfilter-Spannungs/Strom-Umsetzer 60 enthält ebenfalls einen Differenzverstärker, der mit zwei Stromspiegelschaltungen kombi niert ist, die zwischen dem positiven VDD-Anschluß und dem negativen VSS/GND-Anschluß der Stromversorgung vorgespannt sind. Der Differenzver stärker enthält Transistoren P61, P62, N61, N62, N63 und N64. Der Vorspan nungsstromspiegel enthält Transistoren N65, N63 und N64. Der Signalstromspie gel enthält Transistoren P61, P62, P63 und P64.

Die Gleichstrom-Vorspannung für den Differenzverstärker umfaßt das An steuern des Eingangs in den Vorspannungsstromspiegel mit dem Gleichstrom- Vorspannungsstrom I_Bias. Die Hochpaßfilter-Übertragungsfunktion für den Diffe renzverstärker wird geschaffen durch Schalten einer Hochpaßfilterschaltung 62 zwischen die beiden Differenzverstärkerschaltungszweige. Der Differenzverstärker wird durch die nicht invertierte Komponente V_i ⁺ und durch die invertierte Kompo nente V_i ^- der differentiellen Eingangssignalspannung V_i angesteuert. Die resultie renden Differenzströme, d. h. die Drainströme der Transistoren N61 und N62, werden durch den Signalstromspiegel kopiert, um einen differentiellen Aus gangsstrom mit einer nicht invertierten Komponente (I_H(f) + i_H(f)) und einer inver tierten Komponente (I_H(f) - i_H(f)) zu erzeugen. Die Vorspannungskomponente I_H(f) und die Signalkomponente i_H(f) der Ausgangsstromsignale entsprechen dem Gleichstrom-Vorspannungsstrom I_Bias bzw. der Eingangssignalspannung V_i.

Der in Fig. 4 gezeigte Abschnitt 70n für die "nicht invertierte Komponente" des Mischers 70 für variable Verstärkung enthält zwei über Kreuz geschaltete Differenzverstärkerschaltungen: die Transistoren N71 und N72 und die Transisto ren N73 und N74. (Hierbei ist nur der Abschnitt 70n des Verstärkers 70 für varia ble Verstärkung gezeigt, der für die Verarbeitung der nicht invertierten Kompo nenten der differentiellen Signale verantwortlich ist; selbstverständlich wird jedoch für die Verarbeitung der invertierten Komponenten ein ähnlicher Abschnitt ver wendet.) Sämtliche Differenzverstärkertransistoren N71, N72, N73 und N74 besit zen gleiche Kanalbreiten W_A und -längen L_A. Der erste Differenzverstärker wird durch die nicht invertierte Komponente (I_H(f) + i_H(f)) des hochpaßgefilterten Si gnalstroms und durch die differentielle Steuerspannung V_c (die den Verstär kungsfaktor α repräsentiert) angesteuert. Dies hat einen differentiellen Aus gangsstrom mit einer invertierten Komponente (I₀₁ ^- + i₀₁ ^-), die in einen Ausgangs summationsknoten 72 eingegeben wird, und einer nicht invertierten Komponente (I₀₁ ⁺ + i₀₁ ⁺), die in einen "Zurückweisungs"-Summationsknoten 74 eingegeben wird, zur Folge.

Der zweite Differenzverstärker wird durch den Gleichstrom-Vorspan nungsstrom I_Bias und durch die differentielle Steuerspannung V_c angesteuert. Dadurch wird ein differentieller Ausgangsstrom mit einer nicht invertierten Kompo nente (I₀₂ ⁺), die in den Ausgangssummationsknoten 72 eingegeben wird, und mit einer invertierten Komponente (I₀₂ ^-), die in den "Zurückweisungs"-Summations knoten 74 eingegeben wird, erzeugt. Der Ausgangssummationsknoten 72 emp fängt außerdem die nicht invertierte Komponente (I₁ + i₁) des Einheitsverstär kungssignalstroms und summiert sie mit der ersten invertierten Komponente (I₀₁ ^- + i₀₁ ^-) des differentiellen Ausgangsstroms und der zweiten nicht invertierten Komponente (I₀₂ ⁺) des differentiellen Ausgangsstroms, um einen Ausgangsstrom (I₀ + i₀) zu erzeugen. Ebenso summiert der "Zurückweisungs"-Summationsknoten 74 die zweite nicht invertierte Komponente (I₀₁ ⁺ + i₀₁ ⁺) des differentiellen Aus gangsstroms und die zweite invertierte Komponente (I₀₂ ^-) des differentiellen Ausgangsstroms, um einen "Zurückweisungs"-Strom (I_D + i_D) zu erzeugen.

Der Ausgangsstrom (I₀ + i₀) ist durch den Gleichstrom-Vorspannungsstrom I_Bias, den Verstärkungsfaktor α (der durch das differentielle Verstärkungssteuersi gnal V_c repräsentiert wird), die Hochpaßfilter-Signalkomponente (I_H(f) + i_H(f)) und die Einheitsverstärkung-Signalstromkomponente (I₁ + i₁) wie folgt gegeben:

I₀ + i₀ = (I₁ + i₁) + α(I_H(f) + i_H(f)) + (1 - α)(I_bias) (1)

Dieser Ausdruck kann wie folgt umgeordnet werden, um die Vorspan nungs- und Signalkomponenten zu trennen:

I₀ + i₀ = (i₁ + αi_H(f)) + (I₁ + αI_H(f)) + (1 - α)(I_bias) (2)

Daher sind die Signal-Ausgangsstromkomponente i₀ und die Vorspan nungs-Ausgangsstromkomponente I₀ wie folgt gegeben:

i₀ = i₁ + αi_H(f) (3)

I₀ = I₁ + αI + I_bias- αI_Bias (4)

Wenn die Vorspannungskomponente I_H(f) der hochpaßgefilterten Signal stromkomponente (I_H(f) + i_H(f)) gleich dem Gleichstrom-Vorspannungsstrom I_Bias ist, ist die Vorspannungskomponente I₀ des Ausgangsstroms (I₀ + i₀) wie folgt gegeben:

I₀ = I₁ + I_Bias (5)

Ebenso ist der "Zurückweisungs"-Strom (I_D + i_D) wie folgt gegeben:

I_D + i_D = (1 - α)(I_H(f) + i_H(f)) + αI_Bias (6)

Dieser Ausdruck kann wie folgt umgeordnet werden, um seine Abhängig keit von dem Verstärkungssteuerfaktor α anzugeben:

I_D + i_D = I_H(f)- α(I_H(f) - I_bias) + (1 + α)i_H(f) (7)

Daher sind die Signalstromkomponente i_D und die Vorspannungsstrom komponente i_D wie folgt gegeben:

i_D = (1 - α)i_H(f) (8)

I_D = I_H(f) - αI_H(f) + αI_Bias (9)

Wenn die Vorspannungskomponente I_H(f) des hochpaßgefilterten Signals (I_H(f) + i_H(f)) gleich dem Gleichstrom-Vorspannungsstrom I_Bias ist, wie oben er wähnt worden ist, ist die "Zurückweisungs"-Strom-Vorspannungskomponente I_D wie folgt gegeben:

I_D = I_H(f) (10)

Die in Fig. 5 gezeigte Verstärkungssteuerungs- und Nachlaufschaltung 80 (Fig. 1) gemäß einer Ausführungsform enthält einen Digital/Analog-Umsetzer (82) und einen Verstärkungssteuerpegel-Generator 100. (Alternativ könnte statt des Digital/Analog-Umsetzers ein impulsdichter Modulator verwendet werden.) Der Digital/Analog-Umsetzer 82 setzt den digitalen Verstärkungssteuerfaktor α in differentielle Steuerspannungskomponenten V_c ⁺, V_c ^- um, die vom Mischer 70 für variable Verstärkung verwendet werden. Diese differentiellen Steuer spannungskomponenten V_c ⁺, V_c ^- werden anhand zweier Referenzspannungen V_High, V_Low, die vom Verstärkungssteuerpegel-Generator 100 bereitgestellt wer den, der durch den Gleichstrom-Vorspannungsstrom I_Bias vorgespannt ist, er zeugt.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ändern sich die Werte der differentiellen Steuer spannungskomponenten V_c ⁺, V_c ^- differentiell zwischen niedrigen und hohen Refe renzspannungswerten V_Low, V_High entsprechend dem Wert des Verstärkungs steuerfaktors α. Wenn beispielsweise der Verstärkungssteuerfaktor α null ist, sind die nicht invertierte Komponente V_c ⁺ und die invertierte Komponente V_c ^- gleich der hohen Referenzspannung V_High bzw. der niedrigen Referenzspannung V_Low. Wenn hingegen α seinen Maximalwert, z. B. FF(Hex), besitzt, sind die nicht inver tierte Spannungskomponente V_c ⁺ und die invertierte Spannungskomponente V_c ^- gleich der niedrigen Referenzspannung V_Low bzw. der hohen Referenzspannung V_High.

Der in Fig. 7 gezeigte Verstärkungssteuerpegel-Generator 100 (Fig. 5) gemäß einer Ausführungsform enthält vier Transistoren P101, P102, P103, P104, eine Diode 103 und fünf Stromquellen 101, 102, 104, 105, 106, die im wesentlichen wie gezeigt miteinander verbunden sind. Die Transistoren P101 (mit Kanalbreiten- und Kanallängenabmessungen W_B bzw. L_B) und P102 (mit Kanalbreiten- und Kanallängenabmessungen W_C bzw. L_C) sind durch eine Stromquellenschaltung 102 und eine Stromsenkenschaltung 101, wovon jede einen Vorspannungsstrom I_B erzeugt, vorgespannt. Die Diode 103 wird verwen det, um den Spannungsabfall über dem Transistor P102 zu reduzieren, sie ist jedoch nicht notwendig und kann daher weggelassen werden, indem der Drain des Transistors P102 direkt mit VSS/GND verbunden wird. Die Transistoren P101 und P102 besitzen gleiche Schwellenspannungen V_th und Gate-Source-Durch schaltspannungen V_on(p101) bzw. V_on(p102). Daher ist die an der Source des Tran sistors 102 erzeugte kompensierte Spannung V(PVT) wie folgt gegeben:

V(PVT) = VDD - V_gs(p101) + V_gs(P102) (11)

Dieser Ausdruck kann umgeordnet werden, indem die Gate-Source- Spannungen V_gs(P101) und V_gs(P102) der Transistoren P101 bzw. P102 wie folgt substituiert werden:

V(PVT) = VDD - (V_th + V_on(P101)) + (V_th + V_on(P102)) (12)

Durch weitere Vereinfachung wird der folgende Ausdruck erhalten:

V(PVT) = VDD - (V_on(P101) - V_on(P102)) (13)

Daher ist die Spannung V_on über den Stromquellen 102 und 104, die gleich oder größer als die erforderliche Spannung V_p64 über dem Stromspiegel transistor P64 ist, der die nicht invertierte Komponente des hochpaßgefilterten Signals (I_H(f) + i_H(f)) in dem Hochpaßfilter-Spannungs/Strom-Umsetzer 60 (Fig. 3) liefert, wie folgt gegeben:

V_on= V_on(P101) - V_on(P102) (14)

Diese Spannung V(PVT) wird zusammen mit den Stromquellen 104, 105, und 106 dazu verwendet, die Transistoren P103 und P104 vorzuspannen, um die hohe Referenzspannung V_High und die niedrige Referenzspannung V_Low zu er zeugen. Die als Diode geschalteten Transistoren P103 und P104 besitzen gleiche Kanalbreiten- und Kanallängenabmessungen W_A bzw. L_A, die außerdem gleich den entsprechenden Bauelementabmessungen der Transistoren im Mischer 70 für variable Verstärkung (Fig. 4) sind. Die Stromquellenschaltung 104 und die Stromsenkenschaltung 105 erzeugen Vorspannungsströme I_Bias, die gleich den Gleichstrom-Vorspannungsströmen I_Bias sind, die zum Vorspannen des Einheits verstärkungs-Spannungs/Strom-Umsetzers 50, des Hochpaßfilter-Span nungs/Strom-Umsetzers 60 und des Mischers 70 für variable Verstärkung (Fig. 1) verwendet werden. Die Stromsenkenschaltung 106 erzeugt einen Erhaltungsstrom I_T, der einen sehr niedrigen Wert besitzt und dazu verwendet wird, den Transistor P104 in einem minimalen Durchschaltzustand zu halten.

Diese Schaltung 100 erzeugt wegen der obenerwähnten Beziehungen zwischen den Vorspannungsströmen I_Bias und den Transistorkanalabmessungen W_A, L_A die hohe Referenzspannung V_High und die niedrige Referenzspannung V_Low, so daß diese Spannungen V_High, V_Low Änderungen des Vorspan nungsstroms I_Bias sowie Änderungen der Betriebsparameter der Transistoren wie etwa der Schwellenspannung und der Ladungsträgerbeweglichkeit folgen. Dies ermöglicht wiederum, daß das Ausgangsstromsignal (I₀, + i₀) ebenfalls Änderun gen des Vorspannungsstroms I_Bias sowie Änderungen der Betriebsparameter der Transistoren wie etwa der Schwellenspannung und der Ladungsträgerbeweglich keit (z. B. aufgrund von Schwankungen in den Herstellungsprozessen und von Betriebsspannungen und Betriebstemperaturen) folgt.

Der in Fig. 8 gezeigte Abschnitt 110n für die "nicht invertierte Kompo nente" des Ausgangsstrom/Spannungs-Umsetzers 110 (Fig. 1) kann folgender maßen implementiert sein. (Hierbei ist nur der Abschnitt 110n des Aus gangsstrom/Spannungs-Umsetzers 110 gezeigt, der für die Verarbeitung der nicht invertierten Komponente des differentiellen Ausgangsstroms verantwortlich ist; selbstverständlich könnte jedoch ein ähnlicher Abschnitt für die Verarbeitung der invertierten Komponente verwendet werden). Das Ausgangsstromsignal (I₀ + i₀) steuert den Eingang eines durch Transistoren N111 und N112 gebildeten Strom spiegels an. Der Ausgangsstrom durch den Transistor N112 erzeugt einen Span nungsabfall über dem Lasttransistor R_L, wodurch die Ausgangsspannung V₀ ⁺ erzeugt wird.

Claims

1. Vorrichtung mit einer Schaltung zum Kombinieren einer Vorspan nung mit Signalen mit wahlweise variabler Signalverstärkung, die von der Vor spannung unabhängig ist, und mit einer Vorspannung, die von der wahlweise variablen Signalverstärkung unabhängig ist,
gekennzeichnet durch
eine erste Differenzverstärkerschaltung, die so beschaffen ist, daß sie einen ersten Eintakt-Eingangsstrom und eine differentielle Eingangssteuerspan nung empfängt und multipliziert und in Übereinstimmung damit einen ersten diffe rentiellen Ausgangsstrom erzeugt, wobei
der erste Eintakt-Eingangsstrom eine Vorspannungskomponente und eine Signalkomponente enthält,
die differentielle Eingangssteuerspannung eine nicht invertierte Komponente und eine invertierte Komponente enthält und
der erste differentielle Ausgangsstrom eine nicht invertierte Kom ponente und eine invertierte Komponente enthält,
eine zweite Differenzverstärkerschaltung, die so beschaffen ist, daß sie einen zweiten Eintakt-Eingangsstrom und die differentielle Eingangssteuerspan nung empfängt und multipliziert und in Übereinstimmung damit einen zweiten differentiellen Ausgangsstrom erzeugt, wobei
der zweite Eintakt-Eingangsstrom im wesentlichen gleich der Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms ist und der zweite differentielle Ausgangsstrom eine nicht invertierte Komponente und eine invertierte Komponente enthält,
einen ersten Knoten, der mit den ersten und zweiten Differenzverstärker schaltungen gekoppelt ist und so beschaffen ist, daß er einen dritten Eintakt-Ein gangsstrom, die invertierte Komponente des ersten differentiellen Aus gangsstroms und die nicht invertierte Komponente des zweiten differentiellen Ausgangsstroms empfängt und kombiniert und in Übereinstimmung damit einen ersten Eintakt-Ausgangsstrom erzeugt, wobei
der dritte Eintakt-Eingangsstrom eine Vorspannungskomponente und eine Signalkomponente enthält,
der erste Eintakt-Ausgangsstrom eine Vorspannungskomponente und eine Signalkomponente enthält,
die Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Aus gangsstroms im wesentlichen gleich einer Summe aus dem zweiten Ein takt-Eingangsstrom und der Vorspannungskomponente des dritten Ein takt-Eingangsstroms ist und von der differentiellen Eingangssteuerspan nung im wesentlichen unabhängig ist,
die Signalkomponente des ersten Eintakt-Ausgangsstroms im wesentlichen gleich einer Summe aus der Signalkomponente des dritten Eintakt-Eingangsstroms und einem Produkt aus der Signalkomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und einem Verstärkungsfaktor ist und von den Vorspannungskomponenten der ersten und dritten Eintakt-Ein gangsströme und vom zweiten Eintakt-Eingangsstrom im wesentlichen unabhängig ist, und
der Verstärkungsfaktor einen Wert zwischen null und eins besitzt, der sich im Verhältnis zur differentiellen Eingangssteuerspannung ändert, und
einen zweiten Knoten, der mit der ersten und mit der zweiten Differenz verstärkerschaltung gekoppelt ist und so beschaffen ist, daß er die nicht invertierte Komponente des ersten differentiellen Ausgangsstroms und die invertierte Kom ponente des zweiten differentiellen Ausgangsstroms empfängt und kombiniert und in Übereinstimmung damit einen zweiten Eintakt-Ausgangsstrom erzeugt, wobei
der zweite Eintakt-Ausgangsstrom eine Vorspannungskompo nente und eine Signalkomponente enthält,
die Vorspannungskomponente des zweiten Eintakt-Aus gangsstroms im wesentlichen gleich der Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms ist und von der differentiellen Eingangs steuerspannung im wesentlichen unabhängig ist, und
die Signalkomponente des zweiten Eintakt-Ausgangsstroms im wesentlichen gleich einem Produkt aus einer Signalkomponente des er sten Eintakt-Eingangsstroms und einer Differenz zwischen eins und dem Verstärkungsfaktor ist und von den Vorspannungskomponenten der er sten und dritten Eintakt-Eingangsströme und vom zweiten Eintakt-Ein gangsstrom im wesentlichen unabhängig ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Differenzverstärkerschaltungen eine Gilbert-Zellenschaltung enthalten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Differenzverstärkerschaltungen eine Signalmischer schaltung enthalten.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch
eine Verstärkerschaltung mit variabler Verstärkung, die mit der ersten Differenzverstärkerschaltung gekoppelt ist und so beschaffen ist, daß sie ein Ein gangssignal empfängt und verstärkt und in Übereinstimmung damit den ersten Eintakt-Eingangsstrom erzeugt, wobei die Verstärkerschaltung mit variabler Ver stärkung eine Signalverstärkung besitzt, die über einem vorgegebenen Bereich von Signalfrequenzen im wesentlichen monoton ist, und
eine Verstärkerschaltung mit konstanter Verstärkung, die mit dem ersten Knoten gekoppelt und so beschaffen ist, daß sie das Eingangssignal empfängt und verstärkt und in Übereinstimmung damit den dritten Eintakt-Eingangsstrom erzeugt, wobei die Verstärkerschaltung mit konstanter Verstärkung eine Signal verstärkung besitzt, die über dem vorgegebenen Bereich von Signalfrequenzen im wesentlichen konstant ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verstärkerschaltung mit variabler Verstärkung ein Filter und eine Spannungs/Strom-Umsetzungsschaltung enthält, die so beschaffen sind, daß sie als das Eingangssignal eine Eingangssignalspannung empfangen, die Eingangs signalspannung filtern und in den ersten Eintakt-Eingangsstrom umsetzen, und
die Verstärkerschaltung mit konstanter Verstärkung eine weitere Span nungs/Strom-Umsetzungsschaltung enthält, die so beschaffen ist, daß sie die Eingangssignalspannung empfängt und in den dritten Eintakt-Eingangsstrom umsetzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Strom/Spannungs-Umsetzungsschaltung, die mit dem ersten Knoten gekoppelt und so beschaffen ist, daß sie den ersten Eintakt-Ausgangsstrom empfängt und in eine Ausgangssignalspannung umsetzt.

7. Vorrichtung mit einer Schaltung zum Mischen einer Vorspannung mit Signalen mit wahlweise variabler Signalverstärkung, die unabhängig von der Vorspannung ist, und mit einer Vorspannung, die unabhängig von der wahlweise variablen Signalverstärkung ist,
gekennzeichnet durch
einen ersten Transistor, der enthält:
einen ersten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er eine nicht invertierte Komponente einer differentiellen Eingangssteuer spannung empfängt,
einen zweiten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er einen ersten Abschnitt eines ersten Eintakt-Eingangsstroms mit einer Vor spannungskomponente und einer Signalkomponente empfängt, und
einen ersten Ausgangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er eine invertierte Komponente eines ersten differentiellen Ausgangsstroms erzeugt;
einen zweiten Transistor, der enthält:
einen dritten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er eine invertierte Komponente der differentiellen Eingangssteuerspannung empfängt,
einen vierten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er einen zweiten Anteil des ersten Eintakt-Eingangsstroms empfängt, und
einen zweiten Ausgangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er eine nicht invertierte Komponente des ersten differentiellen Aus gangsstroms erzeugt;
einen dritten Transistor, der enthält:
einen fünften Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er die invertierte Komponente der differentiellen Eingangssteuerspannung empfängt,
einen sechsten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er einen ersten Anteil eines zweiten Eintakt-Eingangsstroms empfängt, wo bei der zweite Eintakt-Eingangsstrom im wesentlichen gleich der Vor spannungskomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms ist, und
einen dritten Ausgangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er eine nicht invertierte Komponente eines zweiten differentiellen Aus gangsstroms erzeugt;
einen vierten Transistor, der enthält:
einen siebten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er die nicht invertierte Komponente der differentiellen Eingangssteuerspannung empfängt,
einen achten Eingangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er einen zweiten Anteil des zweiten Eintakt-Eingangsstroms empfängt, und
einen vierten Ausgangsanschluß, der so beschaffen ist, daß er eine invertierte Komponente des zweiten differentiellen Ausgangsstroms erzeugt;
einen ersten gemeinsam genutzten Anschluß, der mit dem ersten und mit dem dritten Ausgangsanschluß gekoppelt und so beschaffen ist, daß er einen dritten Eintakt-Eingangsstrom, die invertierte Komponente des ersten differentiel len Ausgangsstroms und die nicht invertierte Komponente des zweiten differenti ellen Ausgangsstroms empfängt und kombiniert und in Übereinstimmung damit einen ersten Eintakt-Ausgangsstrom erzeugt, wobei
der dritte Eintakt-Eingangsstrom eine Vorspannungskomponente und eine Signalkomponente enthält,
der erste Eintakt-Ausgangsstrom eine Vorspannungskomponente und eine Signalkomponente enthält,
die Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Aus gangsstroms im wesentlichen gleich einer Summe aus dem zweiten Ein takt-Eingangsstrom und der Vorspannungskomponente des dritten Ein takt-Eingangsstroms ist und von der differentiellen Eingangssteuerspan nung im wesentlichen unabhängig ist,
die Signalkomponente des ersten Eintakt-Ausgangsstroms im wesentlichen gleich einer Summe aus der Signalkomponente des dritten Eintakt-Eingangsstroms und einem Produkt aus der Signalkomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und einem Verstärkungsfaktor ist und von den Vorspannungskomponenten der ersten und dritten Eintakt-Ein gangsströme und vom zweiten Eintakt-Eingangsstrom im wesentlichen unabhängig ist, und
der Verstärkungsfaktor einen Wert zwischen null und eins hat, der sich im Verhältnis zur differentiellen Eingangssteuerspannung ändert, und einen zweiten gemeinsam genutzten Anschluß, der mit den ersten und vierten Ausgangsanschlüssen gekoppelt und so beschaffen ist, daß er die nicht invertierte Komponente des ersten differentiellen Ausgangsstroms und die inver tierte Komponente des zweiten differentiellen Ausgangsstroms empfängt und kombiniert und in Übereinstimmung damit einen zweiten Eintakt-Ausgangsstrom erzeugt, wobei
der zweite Eintakt Ausgangsstrom eine Vorspannungskompo nente und eine Signalkomponente enthält,
die Vorspannungskomponente des zweiten Eintakt-Aus gangsstroms im wesentlichen gleich der Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms ist und von der differentiellen Eingangs steuerspannung im wesentlichen unabhängig ist, und
die Signalkomponente des zweiten Eintakt-Eingangsstroms im wesentlichen gleich einem Produkt aus der Signalkomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und einer Differenz zwischen eins und dem Ver stärkungsfaktor ist und von den Vorspannungskomponenten der ersten und dritten Eintakt-Eingangsströme und vom zweiten Eintakt-Ein gangsstrom im wesentlichen unabhängig ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten, dritten und vierten Transistoren erste, zweite, dritte bzw. vierte Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistoren enthalten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten, dritten und vierten Transistoren eine Gilbert-Zellenschal tung enthalten.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch
eine Verstärkerschaltung mit variabler Verstärkung, die mit den zweiten und vierten Eingangsanschlüssen gekoppelt und so beschaffen ist, daß sie ein Eingangssignal empfängt und verstärkt und in Übereinstimmung damit einen er sten Eintakt-Ausgangsstrom erzeugt, wobei die Verstärkerschaltung mit variabler Verstärkung eine Signalverstärkung besitzt, die über einen vorgegebenen Bereich von Signalfrequenzen im wesentlichen monoton ist, und
eine Verstärkerschaltung mit konstanter Verstärkung, die mit dem ersten gemeinsam genutzten Anschluß gekoppelt und so beschaffen ist, daß sie das Eingangssignal empfängt und verstärkt und in Übereinstimmung damit den dritten Eintakt-Eingangsstrom erzeugt, wobei die Verstärkerschaltung mit konstanter Verstärkung eine Signalverstärkung besitzt, die über den vorgegebenen Bereich von Signalfrequenzen im wesentlichen konstant ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verstärkerschaltung mit variabler Verstärkung ein Filter und eine Spannungs/Strom-Umsetzungsschaltung, die so beschaffen sind; daß sie als das Eingangssignal eine Eingangssignalspannung empfangen, die Eingangs signalspannung filtern und in den ersten Eintakt-Eingangsstrom umsetzen, und
die Verstärkerschaltung mit konstanter Verstärkung eine weitere Span nungs/Strom-Umsetzungsschaltung enthält, die so beschaffen ist, daß sie die Eingangssignalspannung empfängt und in den dritten Eintakt-Eingangsstrom umsetzt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Strom/Spannungs-Umsetzungsschaltung, die mit dem ersten gemeinsam ge nutzten Anschluß gekoppelt und so beschaffen ist, daß sie den ersten Eintakt- Ausgangsstrom in eine Ausgangssignalspannung umsetzt.

13. Verfahren zum Kombinieren einer Vorspannung mit Signalen mit wahlweise variabler Signalverstärkung, die von der Vorspannung unabhängig ist, und mit einer Vorspannung, die von der wahlweise variablen Signalverstärkung unabhängig ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält:
Empfangen eines ersten Eintakt-Eingangsstroms, der eine Vorspan nungskomponente und eine Signalkomponente enthält,
Empfangen eines zweiten Eintakt-Eingangsstroms, der im wesentlichen gleich der Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms ist,
Empfangen eines dritten Eintakt-Eingangsstroms, der eine Vorspan nungskomponente und eine Signalkomponente enthält,
Empfangen einer differentiellen Eingangssteuerspannung, die eine nicht invertierte und eine invertierte Komponente enthält,
Multiplizieren des ersten Eintakt-Eingangsstroms mit der differentiellen Eingangssteuerspannung und in Übereinstimmung damit Erzeugen eines ersten differentiellen Ausgangsstroms, der eine nicht invertierte Komponente und eine invertierte Komponente enthält,
Multiplizieren des zweiten Eintakt-Eingangsstroms mit der differentiellen Eingangssteuerspannung und in Übereinstimmung damit Erzeugen eines zweiten differentiellen Ausgangsstroms, der eine nicht invertierte Komponente und eine invertierte Komponente enthält,
Kombinieren des dritten Eintakt-Eingangsstroms, der invertierten Kompo nente des ersten differentiellen Ausgangsstroms und der nicht invertierten Kom ponente des zweiten differentiellen Ausgangsstroms und in Übereinstimmung damit Erzeugen eines ersten Eintakt-Ausgangsstroms, wobei
der erste Eintakt-Ausgangsstrom eine Vorspannungskomponente und eine Signalkomponente enthält,
die Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Aus gangsstroms im wesentlichen gleich einer Summe aus dem zweiten Ein takt-Eingangsstrom und der Vorspannungskomponente des dritten Ein takt-Eingangsstroms ist und von der differentiellen Eingangssteuerspan nung im wesentlichen unabhängig ist,
die Signalkomponente des ersten Eintakt-Ausgangsstroms im wesentlichen gleich einer Summe aus der Signalkomponente des dritten Eintakt-Eingangsstroms und einem Produkt aus einer Signalkomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und einem Verstärkungsfaktor ist und von den Vorspannungskomponenten der ersten und dritten Eintakt-Ein gangsströme und vom zweiten Eintakt-Eingangsstrom im wesentlichen unabhängig ist, und
der Verstärkungsfaktor einen Wert zwischen null und eins besitzt, der sich im Verhältnis zur differentiellen Eingangssteuerspannung ändert, und
Kombinieren der nicht invertierten Komponente des ersten differentiellen Ausgangsstroms und der invertierten Komponente des zweiten differentiellen Ausgangsstroms und in Übereinstimmung damit Erzeugen eines zweiten Eintakt- Ausgangsstroms, wobei
der zweite Eintakt-Ausgangsstrom eine Vorspannungskompo nente und eine Signalkomponente enthält,
die Vorspannungskomponente des zweiten Eintakt-Aus gangsstroms im wesentlichen gleich der Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms ist und von der differentiellen Eingangs steuerspannung im wesentlichen unabhängig ist, und
die Signalkomponente des zweiten Eintakt-Ausgangsstroms im wesentlichen gleich einem Produkt aus der Signalkomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und einer Differenz zwischen eins und dem Ver stärkungsfaktor ist und von den Vorspannungskomponenten der ersten und dritten Eintakt-Eingangsströme und von dem zweiten Eintakt-Ein gangsstrom im wesentlichen unabhängig ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Empfangen und Verstärken eines Eingangssignals unter Verwendung einer Signalverstärkung, die über einen vorgegebenen Bereich von Signalfre quenzen im wesentlichen monoton ist, und in Übereinstimmung damit Erzeugen eines ersten Eintakt-Eingangsstroms, und
Verstärken des Eingangssignals unter Verwendung einer Signalverstär kung, die über dem vorgegebenen Bereich von Signalfrequenzen im wesentlichen konstant ist, und in Übereinstimmung damit Erzeugen des dritten Eintakt-Ein gangsstroms.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schritte des Empfangens und Verstärkens eines Eingangssignals unter Verwendung einer Signalverstärkung, die über einem vorgegebenen Bereich von Signalfrequenzen im wesentlichen monoton ist, und in Übereinstimmung damit des Erzeugens des ersten Eintakt-Eingangsstroms das Empfangen einer Eingangssignalspannung als das Eingangssignal und das Filtern und Umsetzen der Eingangssignalspannung in den ersten Eintakt-Eingangsstrom umfassen, und
die Schritte des Verstärkens des Eingangssignals unter Verwendung einer Signalverstärkung, die über den vorgegebenen Bereich von Signalfrequenzen im wesentlichen konstant ist, und in Übereinstimmung damit des Erzeugens des dritten Eintakt-Eingangsstroms das Umsetzen der Eingangssignalspannung in den dritten Eintakt-Eingangsstrom umfassen.

16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch das Umset zen des ersten Eintakt-Ausgangsstroms in eine Ausgangssignalspannung.

17. Verfahren zum Mischen einer Vorspannung mit Signalen mit einer wahlweise variablen Signalverstärkung, die von der Vorspannung unabhängig ist, und mit einer Vorspannung, die von der wahlweise variablen Signalverstärkung unabhängig ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte enthält:
Empfangen einer nicht invertierten Komponente einer differentiellen Ein gangssteuerspannung über einen ersten Eingangsanschluß eines ersten Transi stors,
Empfangen eines ersten Anteils eines ersten Eintakt-Eingangsstroms, der eine Vorspannungskomponente und eine Signalkomponente enthält, über einen zweiten Eingangsanschluß des ersten Transistors,
Ausgeben einer invertierten Komponente eines ersten differentiellen Aus gangsstroms über einen ersten Ausgangsanschluß des ersten Transistors,
Empfangen einer invertierten Komponente der differentiellen Eingangs steuerspannung über einen dritten Eingangsanschluß eines zweiten Transistors,
Empfangen eines zweiten Anteils des ersten Eintakt-Eingangsstroms über einen vierten Eingangsanschluß des zweiten Transistors,
Ausgeben einer nicht invertierten Komponente des ersten differentiellen Ausgangsstroms über einen zweiten Ausgangsanschluß des zweiten Transistors,
Empfangen der invertierten Komponente der differentiellen Eingangs steuerspannung über einen fünften Eingangsanschluß eines dritten Transistors,
Empfangen eines ersten Anteils eines zweiten Eintakt-Eingangsstroms über einen sechsten Eingangsanschluß des dritten Transistors, wobei der zweite Eintakt-Eingangsstrom im wesentlichen gleich der Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms ist,
Ausgeben einer nicht invertierten Komponente eines zweiten differentiel len Ausgangsstroms über einen dritten Ausgangsanschluß des dritten Transistors,
Empfangen der nicht invertierten Komponente der differentiellen Ein gangssteuerspannung über einen siebten Eingangsanschluß eines vierten Transi stors,
Empfangen eines zweiten Anteils des zweiten Eintakt-Eingangsstroms über einen achten Eingangsanschluß des vierten Transistors,
Ausgeben einer invertierten Komponente des zweiten differentiellen Aus gangsstroms über einen vierten Ausgangsanschluß des vierten Transistors,
Empfangen eines dritten Eintakt-Eingangsstroms, der eine Vorspan nungskomponente und eine Signalkomponente enthält,
Empfangen und Kombinieren des dritten Eintakt-Eingangsstroms, der invertierten Komponente des ersten differentiellen Ausgangsstroms und der nicht invertierten Komponente des zweiten differentiellen Ausgangsstroms über einen ersten gemeinsam genutzten Anschluß und in Übereinstimmung damit Erzeugen eines ersten Eintakt-Ausgangsstroms, wobei
der erste Eintakt-Ausgangsstrom eine Vorspannungskomponente und eine Signalkomponente enthält,
die Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Aus gangsstroms im wesentlichen gleich einer Summe aus dem zweiten Ein takt-Eingangsstrom und einer Vorspannungskomponente des dritten Ein takt-Eingangsstroms ist und von der differentiellen Eingangssteuerspan nung im wesentlichen unabhängig ist, und
die Signalkomponente des ersten Eintakt-Ausgangsstroms im wesentlichen gleich einer Summe der Signalkomponente des dritten Ein takt-Eingangsstroms und einem Produkt aus der Signalkomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und einem Verstärkungsfaktor ist und von den Vorspannungskomponenten der ersten und dritten Eintakt-Eingangs ströme und vom zweiten Eintakt-Eingangsstrom im wesentlichen unab hängig ist, wobei der Verstärkungsfaktor einen Wert zwischen null und eins besitzt, der sich im Verhältnis zur differentiellen Eingangssteuerspan nung ändert, und
Empfangen und Kombinieren der nicht invertierten Komponente des er sten differentiellen Ausgangsstroms und der invertierten Komponente des zweiten differentiellen Ausgangsstroms und in Übereinstimmung damit Erzeugen eines zweiten Eintakt-Ausgangsstroms, wobei
der zweite Eintakt-Ausgangsstrom eine Vorspannungskompo nente und eine Signalkomponente enthält,
die Vorspannungskomponente des zweiten Eintakt-Aus gangsstroms im wesentlichen gleich der Vorspannungskomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms ist und von der differentiellen Eingangs steuerspannung im wesentlichen unabhängig ist und
die Signalkomponente des zweiten Eintakt-Ausgangsstroms im wesentlichen gleich einem Produkt aus der Signalkomponente des ersten Eintakt-Eingangsstroms und einer Differenz zwischen eins und dem Ver stärkungsfaktor ist und von den Vorspannungskomponenten der ersten und dritten Eintakt-Eingangsströme und vom zweiten Eintakt-Ein gangsstrom im wesentlichen unabhängig ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Empfangen und Verstärken eines Eingangssignals unter Verwendung einer Signalverstärkung, die über einen vorgegebenen Bereich von Signalfre quenzen im wesentlichen monoton ist, und in Übereinstimmung damit Erzeugen eines ersten Eintakt-Eingangsstroms, und
Verstärken des Eingangssignals unter Verwendung einer Signalverstär kung, die über dem vorgegebenen Bereich von Signalfrequenzen im wesentlichen konstant ist, und in Übereinstimmung damit Erzeugen des dritten Eintakt-Ein gangsstroms.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schritte des Empfangens und Verstärkens eines Eingangssignals unter Verwendung einer Signalverstärkung, die über einem vorgegebenen Bereich von Signalfrequenzen im wesentlichen monoton ist, und in Übereinstimmung damit des Erzeugens des ersten Eintakt-Eingangsstroms das Empfangen einer Eingangssignalspannung als das Eingangssignal und das Filtern und Umsetzen der Eingangssignalspannung in den ersten Eintakt-Eingangsstrom umfassen, und
die Schritte des Verstärkens des Eingangssignals unter Verwendung einer Signalverstärkung, die über den vorgegebenen Bereich von Signalfrequenzen im wesentlichen konstant ist, und in Übereinstimmung damit des Erzeugens des dritten Eintakt-Eingangsstroms das Umsetzen der Eingangssignalspannung in den dritten Eintakt-Eingangsstrom umfassen.

20. Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch das Umset zen des ersten Eintakt-Ausgangsstroms in eine Ausgangssignalspannung.