DE2004462C - Amplifier circuit with at least one transistor in a common emitter circuit - Google Patents

Amplifier circuit with at least one transistor in a common emitter circuit

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DE2004462C DE19702004462 DE2004462A DE2004462C DE 2004462 C DE2004462 C DE 2004462C DE 19702004462 DE19702004462 DE 19702004462 DE 2004462 A DE2004462 A DE 2004462A DE 2004462 C DE2004462 C DE 2004462C
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Dies bedeutet, daß bei gleichen Eigenschaften der änderung der Temperaturverhälinisse bedingt ist,This means that, given the same properties, the change in temperature conditions is

Diode D und der Basis-Emitter-Diode des Tran- keine Veränderung der Ausgangsspannung.Diode D and the base-emitter diode of the Tran- no change in the output voltage.

sistors T1 der Diodenstrom so groß wie der Kollektor- Es wurde bereits angegeben, daß die Eigenschaftensistor T 1 the diode current as large as the collector It has already been stated that the properties

strom Ie ist. Es gilt dann: der Diode D denen der Basis-Emitter-Diode des Tran-current Ie is. It then applies: he d diode D which the base-emitter diode of the transit

/_/ Hl 5 sistors möglichst entsprechen müssen. Dies ist be-/ _ / Hl 5 sistors must be as close as possible. This is

"" 1^ sonders dann der Fall, wenn die Diode durch einen"" 1 ^ especially the case when the diode is replaced by a

Ut ist die sogenannte Temperaturspannung, /, der Transistor T2 gemäß F i g. 2 ersetzt wird, der als Sperrstrom der Diode und « die Stromverstärkung. Diode betrieben wird. Hierzu wird die Kollektor- Ut is the so-called temperature voltage, /, the transistor T 2 according to FIG. 2 is replaced as the reverse current of the diode and «the current gain. Diode is operated. For this purpose, the collector

Die genannten Kennlinienverhältnisse haben dann elektrode des Transistors T1 mit der Basiselektrode Gültigkeit, wenn der Transistor nicht im Übersteue- 10 kurzgeschlossen. Wenn die beiden Transistoren des rungsbereich betrieben wird. Die Widerstände A1 und Verstärkers in einem Halbleiterfestkörper in inte- R2 werden vorzugsweise gleich groß gewählt, oder R2 grierter Schaltungstechnik realisiert werden, hat man wird kleiner als R1 gewählt, um bei einer gegensinnigen die Gewißheit, daß die elektrischen Eigenschaften der Veränderung der Widerstandswerte eine möglichst · beiden Transistoren übereinstimmen,
große Änderung der Ausgangsspannung zu erhalten. 15 An die Verstärkerschaltung 1 wird beispielsweiseThe above-mentioned characteristic ratios are valid between the electrode of the transistor T 1 and the base electrode if the transistor is not short-circuited in the override 10. When the two transistors of the range is operated. The resistors A 1 and amplifier in a solid semiconductor body in integrated R 2 are preferably chosen to be the same size, or R 2 is implemented with integrated circuit technology, if one has chosen to be smaller than R 1 , in order to be certain that the electrical properties of the change in the event of an opposite direction the resistance values of one of the two transistors as possible match,
to get large change in output voltage. 15 To the amplifier circuit 1, for example

Wenn nun beispielsweise die Widerstände R1 und R2 ein Schwellwertschalter 2 angeschlossen, der beim Magnetdioden sind und sich der Widerstand von R2 Erreichen eines bestimmten Potentials an der KoUekunter dem Einfluß eines äußeren Feldes verkleinert, torelektrode des Transistors T1 seinen Schaltzustand wird die Diodenspannung etwas größer. Die Folge ändert. Dieser Schwellwertverstärker wird beispielsdavon ist, daß sich die Basis-Emitter-Spannung am ao weise, wie dies in der F i g. 2 dargestellt ist, von Transistor T1 vergrößert und die Kollektor-Emitter- einem Schmitt-Trigger gebildet. Der Schmitt-Trigger Spannung am Ausgang des Transistors kleiner wird. setzt sich beispielsweise aus den beiden Komplemen-Zugleich wird der Widerstand A1 unter dem Einfluß tärtransistoren T3 und Tt zusammen, die galvanisch des äußeren Feldes größer. Die Widerstandsgerade im miteinander gekoppelt sind. Der Emitterwiderstand Rs Kennlinienfeld wird also flacher und die Kollektor- 25 des Transistors T3 ist zugleich Teil eines Spannungs-Emitter-Spannung noch kleinen Man sieht also, daß teilers aus den Widerständen R3, A4 und A5. Die Versich die Änderungen der Widerstandswerte in ihnr bindung zwischen den Widerständen A3 und A1 ist Wirkung auf die Ausgangsspannung addieren. Eine über den Widerstand A6 an den Emitter des Transi-Anderung von A1 und die gegensinnige Änderung von stors T1 angeschlossen, dessen Kollektorelektrode A2 bewirken somit eine Spannungsänderung an der 30 über den Kollektorwiderstand A7 an Masse liegt. Der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors bzw. am Ausgangstransistor Ts dient zur weiteren Strom-Widerstand A1, die größer ist als bei einer entsprechen- verstärkung.If, for example, the resistors R 1 and R 2 are connected to a threshold switch 2, which is at the magnetic diode and the resistance of R 2 is reduced when reaching a certain potential at the KoUek under the influence of an external field, the gate electrode of the transistor T 1 its switching state becomes the diode voltage a little bigger. The episode changes. This threshold amplifier is exemplified by the fact that the base-emitter voltage at the ao is as shown in FIG. 2 is shown, enlarged by transistor T 1 and formed the collector-emitter a Schmitt trigger. The Schmitt trigger voltage at the output of the transistor becomes smaller. If, for example, the two complements-Simultaneously, the resistance A 1 is composed under the influence of tärtransistors T 3 and T t , which galvanically of the external field is greater. The straight lines of resistance im are coupled with each other. The emitter resistor R s of characteristics is thus flat and the collector 25 of the transistor T 3 is also part of a voltage-to-emitter voltage is still small It is thus seen that the divider of the resistors R 3, A 4 and A. 5 The assurance of the changes in the resistance values in the connection between the resistors A 3 and A 1 is the effect of adding up the output voltage. One connected via resistor A 6 to the emitter of the transi-change of A 1 and the opposite change of stors T 1 , the collector electrode A 2 of which thus causes a voltage change at which 30 is connected to ground via collector resistor A 7. The collector-emitter path of the transistor or at the output transistor T s is used for further current resistance A 1 , which is greater than with a corresponding gain.

den Brückenschaltung, wenn dort die gleichen Wider- Die Temperaturabhängigkeit der Basis-Emitter-Spanstandsänderungen auftreten. _ nung des Transistors T3 wird fast ganz durch denthe bridge circuit if the same resistance occurs there. _ tion of the transistor T 3 is almost entirely due to the

Dagegen bewirkt eine gleichsinnige Änderung der 35 Temperaturgang der Basis-Emitter-Spannungen der Widerstandswerte, die beispielsweise durch eine Ver- Transistoren T1 und T2 kompensiert.On the other hand, a change in the temperature response of the base-emitter voltages of the resistance values in the same direction, which is compensated for by a transistors T 1 and T 2, for example.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

ι 2 Reihe geschaltete Widerstand mit der Versorgungs-Patentansprüche: Spannungsquelle verbunden ist Es ist bei Verstärkerschaltungen bekannt, denι 2 series connected resistor with the supply claims: voltage source is connected. It is known for amplifier circuits 1. Verstärkerschaltung aus mindestens einem Arbeitspunkt dadurch zu stabilisieren, daß parallel Transistor in Emitterschaltung, in dessen Kollek- 5 zur Bsss-Emitter-Diodi des Transistors gleichsinnig torstrecke ein Widerstand geschaltet und mit der eine weitere Diode geschaltet ist, die ihrerseits zu-Versorgungsspannungsquelle verbunden ist und sammen mit ein«.m in Reihe geschalteten Widerstand dessen Basis-Emitter-Gleichspannung durch einen einen Spannungsteiler bildet. Diese bekannten VerSpannungsteiler eingestellt wird, wobei der Span- Stärkerschaltungen kennen jedoch keine kontaktlose nungsteiler aus der Reihenschaltung eines Wider- io Eingabe des zu verstärkenden Signals.1. Stabilize amplifier circuit from at least one operating point in that parallel Transistor in emitter circuit, in its collector 5 in the same direction as the Bsss emitter diodes of the transistor gate path a resistor is connected and with which a further diode is connected, which in turn is connected to the supply voltage source is connected and together with a «.m resistor connected in series whose base-emitter DC voltage is formed by a voltage divider. These known voltage dividers is set, whereby the span amplification circuits know however no contactless Voltage divider from the series connection of a resistor Input of the signal to be amplified. Standes mit einer Diode besteht, wobei die Diode Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugleichsinnig parallel zur Basis-Emitter-Diode des gründe, einen Verstärker anzugeben, der in seinem Transistors gescheitet ist, während der zur Diode Aufbau einfach und nicht temperaturabhängig ist
in Reihe geschaltete Widerstand mit der Ver- Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Versorgungsspannungsquelle verbunden ist, d a- 15 stärker der oben geschilderten Art erftndungsgemäß durch gekennzeichnet, daß die beiden vorgeschlagen, daß die beiden Widerstände (A1, R1) Widerstände (R1, R2) derart dimensioniert sind, derart dimensioniert sind, daß der Strom durch den daß der Strom durch den Spannungsteiler im Spannungsteiler im wesentlichen dem Kollektorstrom wesentlichen dem Kollektorstrom des Transistors des Transistors entspricht, und daß die Widerstands entspricht, und daß die Widerstandswerte der ao werte der Widerstände (A1, R1) durch äußeren Ein Widerstände (A1, A1) durch äußeren Einfluß fluß zueinander gegenläufig veränderbar sind,
zueinander gegenläufig veränderbar sind. Als durch äußeren Einfluß veränderbare Wider-Standes consists with a diode, the diode of the present invention, the task is at the same time in parallel to the base-emitter diode of the reason to specify an amplifier that is wired in its transistor, while the structure of the diode is simple and not temperature-dependent
In order to solve this problem, a supply voltage source is connected, which is more of the type described above, according to the invention, characterized in that the two proposed that the two resistors (A 1 , R 1 ) resistors ( R 1 , R 2 ) are dimensioned in such a way that the current through which the current through the voltage divider in the voltage divider essentially corresponds to the collector current essentially corresponds to the collector current of the transistor of the transistor, and that the resistance corresponds, and that the resistance values the ao values of the resistances (A 1 , R 1 ) can be changed in opposite directions due to external on resistances (A 1 , A 1 ) due to external influence,
are mutually variable in opposite directions. As resistance that can be changed by external influence 2. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, da- stände kommen Magnetdioden, Kalt- und Heißleiter durch gekennzeichnet, daß die beiden Wider- in Frage. Wenn die beiden Widerstände beispielsweise stände (R1, A2) aus Magnetdioden bestehen, die so as aus Magnetdioden bestehen, so werden diese räumlich angeordnet sind, daß sich bei einer Veränderung so angeordnet, daß sich bei einer Veränderung des auf des auf die Dioden einwirkenden magnetischen die Dioden einwirkenden magnetischen Feldes der Feldes der ohmsche Widerstand dir einen Diode ohmsche Widerstand der einen Diode verkleinert, verkleinert, während sich der der anderen Diode während sich der der anderen Diode vergrößert,
vergrößert. 30 Bekannte Schwellwertverstärker bestehen größten-2. Amplifier circuit according to claim 1, there come magnetic diodes, cold conductors and thermistors, characterized in that the two resistors are possible. If the two resistors, for example, would (R 1 , A 2 ) consist of magnetic diodes, which consist of magnetic diodes, then these are spatially arranged so that when there is a change, they are so arranged that when there is a change in the on the on the diodes the magnetic field acting on the diodes the magnetic field acting on the field the ohmic resistance dir a diode ohmic resistance of one diode decreases, while that of the other diode increases while that of the other diode increases,
enlarged. 30 Known threshold amplifiers consist of the greatest 3. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, teils aus Brückenspannungs- bzw. Brückenstromdadurch gekennzeichnet, daß die Diode (D) des verstärkern. Die neue Schaltungsanordnung geht von Spannungsteilers von der Basis-Emitter-Diode dem Prinzip der Brückenschaltung ab, mit dem Vorteil, eines Transistors (T2) gebildet wird, dessen KoI- daß gegenläufige Widerstandsänderungen eine höhere lektoreiektrode mit der Basiselektrode kurzge- 35 Ausgangsspannung liefern. Außerdem können an die schlossen ist. erfindungsgemäße Verstärkerschaltung nachfolgende3. Amplifier circuit according to claim 1 or 2, partly from bridge voltage or bridge current, characterized in that the diode (D) of the amplifier. The new circuit arrangement is based on the voltage divider of the base-emitter diode and the principle of the bridge circuit, with the advantage that a transistor (T 2 ) is formed whose resistance changes in opposite directions provide a higher output voltage with the base electrode. You can also join the is closed. amplifier circuit according to the invention following 4. Verstärkerschaltung nach einem der voran- Schaltungsteile mit geringem Aufwand angekoppelt gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß werden. Gleichsinnige Widerstandsänderungen, die der Kollektorwiderstand des Transistors T1 kleiner beispielsweise durch eine Veränderung der Temperaturoder gleich groß ist wie der mit der Versorgungs- 40 Verhältnisse bedingt werden, werden bei Jer erfinspannungsquelle verbundene Widerstand R2 des dungsgemäßen Schaltung kompensiert und führen Spannungsteilers. nicht zu einer Veränderung der Ausgangsspannung.4. Amplifier circuit according to one of the preceding circuit parts coupled with little effort going claims, characterized in that. Resistance changes in the same direction, which the collector resistance of the transistor T 1 is smaller, for example due to a change in temperature or the same as that caused by the supply 40 ratios, are compensated for by the resistor R 2 of the circuit according to the invention connected to Jer invention voltage source and lead to a voltage divider. does not result in a change in the output voltage. 5. Verstärkerschaltung nach einem der voran- Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Ausgegehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, staltung soll noch an Hand zweier Schaltungsbeispiele daß an die Verstärkerschaltung ein Schwellwert- 45 näher erläutert werden.5. Amplifier circuit according to one of the preceding The invention and its further advantageous starting points Claims, characterized in that the design should be based on two circuit examples that a threshold value 45 is explained in more detail for the amplifier circuit. schalter angekoppelt ist, der beim Erreichen eines F i g. 1 zeigt die einfachste Form des erfindungsbestimmten Potentials an der Kollektorelektrode gemäßen Verstärkers. In der Kollektorstrecke eines des Transistos T1 seinen Schaltzustand ändert. in Emitterschaltung betriebenen Transistors T1 ist einswitch is coupled, which when reaching a F i g. 1 shows the simplest form of the potential determined according to the invention at the collector electrode according to the amplifier. In the collector path of one of the transistor T 1 changes its switching state. operated in the emitter circuit transistor T 1 is a ' ' 6. Verstärkerschaltung nach Anspruch 5, da- Widerstand R1 geschaltet, der mit der Versorgungsdurch gekennzeichnet, daß als Schwellwertschalter 50 spann ungsquelle verbunden ist Der in der F i g. 1 ein Schmitt-Trigger verwendet wird. dargestellte Transistor ist beispielsweise ein npn-Tran-6. Amplifier circuit according to claim 5, connected there- resistor R 1 , which is connected to the supply characterized in that voltage source is connected as a threshold switch 50 of the voltage source in the F i g. 1 a Schmitt trigger is used. The transistor shown is, for example, an npn tran- 7. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, da- sistor, dessen Emitterelektrode mit Masse verbunden durch gekennzeichnet, daß die beiden Widerstände ist. Das Basispotential wird bei der dargestellten (A1, Ri) aus Heiß- oder Kaltleitern bestehen. Schaltung durch einen Spannungsteiler aus einem7. Amplifier circuit according to claim 1, the transistor, the emitter electrode of which is connected to ground, characterized in that the two resistors are. In the case of the (A 1 , Ri) shown, the base potential will consist of hot conductors or PTC thermistors. Circuit through a voltage divider from one 55 Widerstand R%, der mit dem positiven Pol der Ver-55 Resistance R%, which is connected to the positive pole of the sorgungsspannungsquelle verbunden ist, und einersupply voltage source is connected, and one Diode D eingestellt. Die Diode wird in Durchlaßrichtung betrieben und ist parallel zur Basis-Emitter-Diode D set. The diode is operated in the forward direction and is parallel to the base-emitter Die Erfindung betrifft eine Verstärkerschaltung aus Diode des Transistors T1 geschaltet. Für den Diodenmindestens einem Transistor in Emitterschaltung, in 60 durchlaßstrom gilt die bekannte Diodengleichung:
dessen Kollektorstrecke ein Widerstand geschaltetThe invention relates to an amplifier circuit consisting of a diode of the transistor T 1 connected. The well-known diode equation applies to the diode at least one transistor in the emitter circuit, in 60 forward current:
whose collector path is connected to a resistor und mit der Versorgungsspannungsquelle verbunden Ud = UT In (///, + 1). (1)and connected to the supply voltage source Ud = U T In (///, + 1). (1) ist und dessen Basis-Emitter-Gleichspannung durchand its base-emitter DC voltage through einen Spannungsteiler eingestellt wird, wobei der Diese Diodenspannung liegt auch an der Basis-a voltage divider is set, whereby the diode voltage is also at the base Spannungsteiler aus der Reihenschaltung eines Wider- 65 Emitter-Diode des Transistors T1 für die die entstandes mit einer Diode besteht, wobei die Diode sprechende Gleichung gilt:
gleichsinnig parallel zur Basis-Emitter-Diode des
Transistors geschaltet ist, während der zur Diode in Übe = Ut In (/c/<x · /, + 1). (2)Voltage divider from the series connection of a resistor 65 emitter diode of the transistor T 1 for which the resulting consists of a diode, the diode-speaking equation applies:
in the same direction parallel to the base-emitter diode of the
Transistor is switched, while the to the diode in Übe = Ut In (/ c / <x · /, + 1). (2)
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