DE2004461A1 - Verstärkerschaltung - Google Patents

Verstärkerschaltung

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DE2004461A1 DE19702004461 DE2004461A DE2004461A1 DE 2004461 A1 DE2004461 A1 DE 2004461A1 DE 19702004461 DE19702004461 DE 19702004461 DE 2004461 A DE2004461 A DE 2004461A DE 2004461 A1 DE2004461 A1 DE 2004461A1
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/26—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/28—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
    • H03K3/281—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
    • H03K3/286—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable
    • H03K3/2893—Bistables with hysteresis, e.g. Schmitt trigger
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/302—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in bipolar transistor amplifiers

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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

Licentia Pat ent·-Verwaltuiigs-GmbH Frankfur t/Main, Theodor—Stern-Kai 1
Heilbronn, den 27» 1. 1970 PT-Ma/kf - HN 69/91
Zusatzanmeldung zu Patentanmeldung HN 69/100
"Verstärkerschaltung" g
Die Hauptanmeldung betrifft eine Verstärkerschaltung aus mindestens einem Transistor in Emitterschaltung, in dessen Kollektors trecke ein Widerstand geschaltet und mit der Versorgung sspannungsquelle verbunden ist und dessen Basis-Emittergleichspannung durch einen Spannungsteiler eingestellt wird,
Eine derartige Schaltung sollte so aufgebaut sein, daß der Spannungsteiler aus der Reihenschaltung eines Widerstandes R,- mit einer Diode D besteht, wobei die Diode gleichsinnig parallel zur Basis-Emitterdiode des Transistors T^ geschaltet ist, während der Widerstand R mit der Versorgungs~ spannungsquel.le verbunden ist, daß die beiden Widerstände R und R derart dimensioniert sind, daß der Strom durch
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den Spannungstexler im wesentlichen dem KoI1fktor st rom des Transistors entspricht, und daß die Wnltratandswertf-: der Widerstände R und B durch äußeren Einfluß gegenläufig veränderbar sind.
Der Hauptanmeldung lag die Aufgabe zugrunde, einen Schwellwertverstärker bzw. einen kontaktlosen Schalter anzugeben, der an seinem Aufbau einfach und nicht temperaturabhängig ist. Als durch äußeren Einfluß veränderbare Widerstände wurden in der Hauptanneldung Magnet dioden, Kalt- oder Heißleiter angegebene Diese Bauelemente wurden räumlich so angeordnet; daß sich bei einer Veränderung des beispielsweise auf die Magnetdioden einwirkenden magnetischen Feldes der ohmsche Widerstand der einen Diode verkleinert, während sich der der anderen Diode vergrößert»
Bekannte Schwellwertverstärker bestehen größtenteils aus Brückenspannungen bzw» Bruckenstromverstärkern, Die in der Hauptanmeldung beschriebene Schaltung geht von dem Prinzip der Brückenschaltung ab? mit dem Vorteil, daß gegenläufige Widerstandsänderungen eine höhere Änderung
BAD ORIGINAL
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der Ausgangsspannung liefern. Außerdem können an die Verstärkerschaltung nachfolgende Schaltungsteile mit geringem Aufwand angekoppelt werden»· Gleichsinnige Widerstandsanderungen= die beispielsweise durch eine Änderung der Temperaturverhältnisse bedingt werden, führen bei der in
■■■;■-■■■ ■ · ■ ι
der Hauptanmeldung angegebenen Schaltung nicht zu einer . v
Veränderung der Ausgangsspannung, sondern werden kompensiert.
Bei einer eingangs beschriebenen.Schaltung ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, daß die beiden Widerstände R und R aus Halbleiterdehnungsmeßstreifen bestehen.
Halbleiterdehnüngsmeßstreifen bestehen beispielsweise aus einer dünnen Germanium= oder Siliziumhalblexterschicht, die (j auf einer Unterlage befestigt ist. Diese Unterlage wird entweder in der Längs« oder in der Querrichtung zum Streifen gedehnt oder gestauchi:« Dabei verändert sich der Widerstand der Halbleiterschicht, an die Elektroden angeschlossen sxnd, beträchtlich* Es sind auch andere Ausführungsformen von Halbleiterdehnüngsmeßstreifen bekannt, die sich aus
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mehreren Halbleiterschichten zusammensetzen.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind die beiden Dehnungsmeßstreifen so angeordnet oder miteinander gekoppelt, daß bei einer auftretenden äußeren Belastung der eine Streifen in seiner- Längsrichtung und der andere Streifen in seiner Querrrichtung beansprucht wird. Hierdurch ändern sich dxe Widerstandswerte bei einer äußeren Belastung zueinander gegenläufig.
Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird noch anhand zweier Schaltungsbeispiele näher erläutert
Die Figur 1 zexgt die einfachste Form des Verstärkers. In der Kollektorstrecke eines in Emitterschaltung betriebenen Transistors T ist ein Widerstand R geschaltet» der mit der Versorgunsspannungsquelie verbunden ist« Der in der Figur 1 dargestellte Transistor ist beispielsweise ein npn-Transistor, dessen Emitterelektrode mit Masse verbunden ist. Das Basispotential wird bei der dargestellten Schaltung durch exnen Spannungsteiler aus einem Widerstand
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R_, der mit dem positiven-Pol der Versorgungsspannungsquelle verbunden ist, und einer Diode D eingestellto Die Diode wird in Durchlaßrichtung betrieben und ist parallel zur Basis=Emitterdiode des Transistors T. geschaltet. Für den Diodendurchlaßstrom gilt die bekannte DiodengleichungS
= UT In .(1/I8 +1) (i)
Diese Diodenspannung liegt auch an der Basis=Emitterdiode des Transistors T für die die entsprechende Gleichung gilts '
UBE ' UT ln
Dies bedeutet, daß bei gleichen Eigenschaften der Diode D und der Basis-Emitterdiode des Transistors T1 der Dioden= strom so groß wie der Kollektorstrom 1 ist. Es gilt dann:
= Ic (3)
Un, ist die sogenannte Temperatur spannung, I der Sperr-
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2UÜU61
strom der Diode und ^ die Stromvprstärkung.
Die genannten Kennlimenverhä1tnisse haben dann Gültigkeit, wenn der Transistor nicht im Übersteuerungsbereich be™ trieben wird. Die Widerstände R und R werden vorzugswei-
X w
se gleich groß gewählt, oder R wird kleiner als R ge-
£mt X
wählt, um bei einer gegensinnigen Veränderung der Widerstandswerte eine möglichst große Änderung der Ausgangs= spannung zu erhalten.
Wenn nun die Widerstände B und R Dehnungsmeßstreifen sind und sich der Widerstand von R unter dem Einfluß einer äußeren Belastung verkleinert, wird die Diodenspannung etwas größer. Die Folge davon ist, daß sich die Basis« Emitterspannung am Transistor T vergrößert und die Kollektor·= Emitter spannung am Ausgang des Transistors kleiner wird. Zugleich wird der Widerstand R0 unter dem Einfluß des äußeren Feldes größer. Die Widerstandsgerade im Kennlinien™ feld wird also flacher und die Kollektor-Emitterspannung noch kleiner. Man sieht also, daß sich die Änderungen der Widerstandswerte in ihrer Wirkung auf die Ausgangsspannung addieren. Eine Änderung von R. und die gegensinnige Änderung
ORIGINAL INSPECTSD 109833/1694
von R0 bewirken somit eine Spannungsänderung an der Kollek« tor-Emitterstrecke des Transistors bzw. am Widerstand R3 die größer ist, als bei einer entsprechenden Brückenschaltung, wenn dort die gleichen Widerstandsänderungen auftre·» ten«
Dagegen bewirkt eine gleichsinnige Änderung der Widerstandswerte, die beispielsweise durch eine Veränderung der Temperaturverhältnisse bedingt ist, keine Veränderung der Ausgangs spannung.
Es--wurde bereits angegeben, daß die Eigenschaften der Diode D denen der Basis-Eraitterdiode des Transistors möglichst entsprechen müssen. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die Diode -durch einen Transistor T gemäß Figur 2 ersetzt
wird, der als Diode betrieben wird. Hierzu wird die Kollek- " torelektrode des Transistors T mit der Basiselektrode kurzgeschlossejii Wenn die beiden Transistoren des Verstärkers in einem Halbleiterfestkörper in integrierter Schaltungs-technik realisiert werden, hat man die Gewißheit, daß die elek= trischen Eigenschaften der beiden Transistoren übereinstimmen.
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An die Verstärkerschaltung wird beispielsweise ein Schwellwertschalter 1 angeschlossen, der beim Erreichen eines bestimmten Potentials an der Kollektorelektrode des Transistors T seinen Schaltzustand ändert. Dieser Schwellwertverstärker wird beispielsweise von einem Schmitt-Trigger gebildet.
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Claims (3)

  1. 2UÜ4461
    Paten t anspräche
    l) Verstärkerschaltung aus mindestens einem Transistor in
    Emitterschaltung, in dessen Kollektorstrecke ein Widerstand * geschaltet und mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden ist und dessen Basis-Emittergleichspannung durch einen Spannungsteiler eingestellt wird, wobei der Spannungsteiler aus der Reihenschaltung eines Widerstandes mit einer Diode besteht und die Diode gleichsinnig parallel zur Basis« Emitterdiode des Transistors geschaltet ist«, während der Widerstand mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden ist, wobei ferner die beiden Widerstände derart dimensioniert sind, daß der Strom, durch den Spannungsteiler im wesentlichen i dem Kollektorstrom des Transistors entspricht und die Widerstandswerte der beiden Widerstände durch äußeren Einfluß zueinander gegenläufig veränderbar sind, nach Patent·= anmeldung HN 69/100-, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Widerstände R1 und R aus Halbleiterdehnuiigsmeßstreif en bestehen.
    1 09 8 3 3/16 9k
  2. 2) Verstärkerschaltung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der eine der beiden Dehnungsmeßstreifen längs and der andere in Querrichtung gedehnt wird.
  3. 3) Verstärkerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- ^ kennzeichnet, daß an die Verstärkerschaltung ein Schwell-·
    wertverstärker angekoppelt ist.
    10 9 8 3 3/16 9 Λ
DE19702004461 1970-01-31 1970-01-31 Verstärkerschaltung Expired DE2004461C (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702004461 DE2004461C (de) 1970-01-31 Verstärkerschaltung
DE19702004462 DE2004462C (de) 1970-01-31 Verstärkerschaltung mit mindestens einem Transistor in Emitterschaltung
FR7046909A FR2075099A5 (de) 1970-01-31 1970-12-28
US00110550A US3708700A (en) 1970-01-31 1971-01-28 Amplifier circuit
US110882A US3706047A (en) 1970-01-31 1971-01-29 Amplifier circuit
GB2042771A GB1367346A (en) 1970-01-31 1971-04-19 Amplifier circuit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19702004461 DE2004461C (de) 1970-01-31 Verstärkerschaltung
DE19702004462 DE2004462C (de) 1970-01-31 Verstärkerschaltung mit mindestens einem Transistor in Emitterschaltung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2004461A1 true DE2004461A1 (de) 1971-08-12
DE2004461B2 DE2004461B2 (de) 1972-08-17
DE2004461C DE2004461C (de) 1973-03-15

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Publication number Publication date
FR2075099A5 (de) 1971-10-08
DE2004461B2 (de) 1972-08-17
US3706047A (en) 1972-12-12
GB1367346A (en) 1974-09-18
DE2004462A1 (de) 1971-08-12
US3708700A (en) 1973-01-02
DE2004462B2 (de) 1972-05-10

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