DE2013829C - Push-pull B output stage with transistors - Google Patents
Push-pull B output stage with transistorsInfo
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Description
stens eine Diode in Flußrichtung geschaltet, deren Ersatzlcsune gefunden werden. Dies geschieht gemäßat least one diode is switched in the forward direction, the replacement of which is found. This is done according to
Spannungsabfall zur Ansteuerung der Endstufen- F i g. 1 dadurch, daß die beiden EndstufentransistorenVoltage drop to control the output stage F i g. 1 in that the two output stage transistors
transistoren verwendet wird. Wenn sich nun aber die T2 und T3 Transistoren gleicher Zonenfolge sind,transistors is used. But if the T 2 and T 3 transistors are the same zone sequence,
Batteriespannung bei dieser Schaltung stark ändert, deren Kollektor-Emitter-Strecken in Reihe geschaltetThe battery voltage changes greatly in this circuit, the collector-emitter paths of which are connected in series
läßt sich auch eine Änderung des Kollektorruhestroms 5 sind. Einem dieser Endstufentransistoren (T3) wirdcan also be a change in the quiescent collector current 5 are. One of these output stage transistors (T 3 ) is
in den Endstufeniransistoren, verursacht durch die ein Komplementärtransistor T4 vorgeschaltet, dessenin the final stage transistors, caused by a complementary transistor T 4 connected upstream, its
geänderte Flußspannung der Diode, nicht vermeiden. Stromverstärkung B etwa gleich 1 ist. Hierfür eignetchanged forward voltage of the diode, do not avoid. Current gain B is approximately equal to 1. Suitable for this
Ferner ist aus der USA.-Patentschrift 3 500 218 sich der besonders in integrierter Technik leichtFurthermore, the US Pat. No. 3,500,218 is particularly easy to use in integrated technology
eine Schaltung bekannt, bei der in der Kollektor- herstellbare Lateraltransistor. Durch diese Maßnahmea circuit known in which the lateral transistor can be produced in the collector. By this measure
zuleitung des^ Treibertransistors als äußerer Wider- io erhält man Endstufentransistoren mit gleicher Stroin-supply line of the driver transistor as an external resistor, you get output stage transistors with the same strobe
stand die KoKektor-Emitter-Sirecke eines ^usäizitchen verstärkung, da die Stromverstärkung der TransistorenThe KoKektor-Emitter-Sirecke stood a ^ usäizitchen amplification, since the current amplification of the transistors
Transistors geschaltet ist Die Basiselektrode ·*-~5es T2 und T3 gleich groß ist, wobei die Kombination derThe base electrode · * - ~ 5es T 2 and T 3 is the same size, the combination of the
Transistors vird über einen Spannungst-Jtei * der Transistoren T3 und T4 wie ein Komplementärtran-Vird transistor via a Spannungst-Jtei * of the transistors T 3 and T 4 as a Komplementärtran-
Versorgungsspannungsquelle verbunden. D? '.. ändert sistor zu T2 mit der dem Transistor T2 entsprechendenSupply voltage source connected. D? '.. changes sistor to T 2 with the transistor T 2 corresponding
sich der Emitterstrom und auch der Moucktorstrom 15 Stromverstärkung wirkt.the emitter current and also the Moucktorstrom 15 current amplification have an effect.
dieses Transistors in Abhängigkeit on der Versor- Die Emitterelektrode des Lateraltransistors T1 ist gungsspannung. Der zusätzlit ■ ■ Transistor verhält mit der Kollektorelektrode des Transistors T1 versieh wie ein konstanter ohnucher Widerstand. Bei der bunden: während die Basiselektrode des Lateralbekannten Schaltung ist daher der Kcllektorruhe- transistors die Signalspannung voi, 'er Kollektorstrom der Endstufentransistor von Schwankungen 30 elektrode des Treibertransistors T1 bezieht. Um mit der Versorgungsspannung abhängig. sehr kleinen Steuerströmen die Endstufentransistorenthis transistor depending on the supply voltage. The emitter electrode of the lateral transistor T 1 is supply voltage. The zusätzlit ■ ■ transistor behaves to the collector electrode of the transistor T 1 versieh as a constant ohnucher resistance. In the case of the connected : while the base electrode of the lateral known circuit is the signal voltage voi, the collector current of the output stage transistor is therefore the Kcllektorruhe- transistor from fluctuations 30 electrode of the driver transistor T 1 . To depend on the supply voltage. very small control currents the output stage transistors
Die erfindungsgemäße Schaltung weist diesen Nach- betreiben zu können, wird vorteilhafterweise den teil nicht - mehr auf. Bei der erfindungsgemäßen beiden Zndstufentransistoren jeweils ein Transistor Schaltung wird auch der Kollektorgleichstrom des T6 bzw. T5 iur Stromverstärkung in Emitterschaltung Treibertransistors unabhängig von der Versorgungs- a$ vorgeschaltet. Der Kollektor des Lateraltransistors T4 spannung konstant gehalten. Der vorliegende Gegen- führt somit beispielsweise direkt zur Basis des Vertakt-B-Verstärker läßt sich auch sehr leicht in inte- Stärkungstransistors T6, dessen Emitterelektrode wiegnerte Festkörper-Schaltungstechnik aufbauen. Hier- derum an die Basiselektrode des nachfolgenden Endbei ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der vorge- Stufentransistors T3 angeschlossen ist. In gleicher schlagenen Schaltung vorgesehen, daß die beiden 30 Weise ist dem anderen Endstufentransistor T2 ein Endstufentransistoren T2 und T3 aus Transistoren der Verstärkungstransisior T5 vorgeschaltet. Da die Trangleichen Zonenfolge bestehen. In diesem fall muß sistoren T2, T3, T5 und T6 vorzugsweise npn-Tranjedoch zur Phasenumkehr einem der beiden End- sistoren sind, wird die Kollektorelektrode des Transtufentransistoren ein Komplementärtransistor T4 vor- sistors T2 direkt und die Kollektorelektrode des geschaltet werden. Um die Integrierung der Schaltung, 35 Transistors T5 direkt oder über einen Kollektorbeispielsweise "i einem allen Bauelementen gemein- widerstand mit dem positiven Pol der Versorgungssamen Silizium-Halbleiterkörper, zu erleichtern, wer- spannung (Ub) verbunden, während die Kollektorden die Endstufentransistoren den npn-Leitungstyp elektroden der Transistoren T3 und T6 über einen aufweisen, während der Komplementärtransistor ein Trennkondensator C und den Lastwiderstand, beipnp-Lateraltransistor ist. Der Lateraltransistor ist 40 spielsweise einem Lautsprecher, gleichfalls mit dem ein Oberfiächeniransistör, bei dem die Emitter- und positiven Po! der VersorgungsspannungsQuelle verdie Kollektorzone nebeneinander an einer Ober- bunden sind.The circuit according to the invention has this post-operation, advantageously the part no longer. In the inventive two Zndstufentransistoren each a transistor circuit and the collector DC current of T 6 and T 5 iur current gain in common-emitter driver transistor is connected upstream of the supply regardless of a $. The collector of the lateral transistor T 4 kept constant voltage. The present counter-leads, for example, directly to the base of the Vertakt-B amplifier can also be built very easily in the integrated strengthening transistor T 6 , the emitter electrode of which is weighted solid-state circuit technology. In an advantageous development, the upstream stage transistor T 3 is connected to the base electrode of the subsequent end. In the same beat circuit it is provided that the two 30 ways are connected upstream of the other output stage transistor T 2, an output stage transistor T 2 and T 3 composed of transistors of the amplification transistor T 5. Since the zone sequence is the same. In this case, the transistors T 2 , T 3 , T 5 and T 6 must preferably be npn transistors. However, to reverse the phase, the collector electrode of the transistors is a complementary transistor T 4 and the collector electrode is switched directly to the transistor T 2 will. By 5 "Community directly or via a collector example, i an all devices, the integration of the circuit 35 the transistor T resistant to facilitate to the positive pole of the supply seed silicon semiconductor body, advertising voltage (Ub), while the Kollektorden the output stage transistors the npn conduction type electrodes of the transistors T 3 and T 6 have a, while the complementary transistor is a separating capacitor C and the load resistor, for example, a loudspeaker, also with a surface transistor, in which the emitter and positive Po! of the supply voltage source deserves the collector zone next to each other on an upper bound.
flächenseite in einem Basisgrundkörper angeordnet In der Kollektorzuleitung des Treibertransistors T1 surface side arranged in a base body In the collector lead of the driver transistor T 1
sind. Die Stromverstärkung dieser Transistoren ist ist die Kollektor-Emitter-Strecke eines zusätzlichenare. The current gain of these transistors is the collector-emitter path of an additional one
sehr klein und hat in der Regel den Wert B ~ 1. 45 Transistors T, geschaltet, wobei der Kollektor desvery small and usually has the value B ~ 1. 45 transistor T, connected, where the collector of the
Hm eine Ansteuerung der Endstufe mit sehr geringen zusätzlichen Transistors T7 über in Flußrichtung geStrömen zu ermöglichen unä um auf diese Weise die polte Dioden D3, D1 lind D5 mit dem Kollektor des Verlustleistung in der Treiberstufe zu reduzieren, Treibertransistors verounden ist. Die Dioden D3 bis D5 wird zwischen den Treibertransistor Tx und die Tran- und die Basis-Emitter-Strecken der Transistoren T1, sistoren T2 und T3 der Endstufe in vorteilhafter Weise 50 T2 und T, bilden somit einen geschlossenen Stromjeweil? e<n weiterer Transistor T5 und T„ in Emitter- kreis. Di·=· Dioder D3 bis D5 werden S3 ausgewählt, schaltung zur Stromverstärkung geschaltet. daß dasi Temperaturverhalten jeweils cinci D.c-dcHm to enable control of the output stage with very small additional transistor T 7 via flowing in the direction of flow and in this way to reduce the polarized diodes D 3 , D 1 and D 5 with the collector of the power loss in the driver stage, the driver transistor is connected. The diodes D 3 to D 5 between the driver transistor T x and the tran and the base-emitter paths of the transistors T 1 , transistors T 2 and T 3 of the output stage in an advantageous manner 50 T 2 and T, thus form a closed Electricity each? e <n further transistor T 5 and T ″ in the emitter circuit. Di · = · Di or D 3 to D 5 , S3 is selected, the circuit for current amplification is switched. that the temperature behavior is always cinci Dc-dc
Die Konstantstromquelle bcstehi vorzugsweise aus möglichst genaa dem Temperaturverhalten jeweils einem in Emitterschaltung betriebenen Transistor T8, einer Basis-Emitter-Strecke eines Transistors entdessen Kollektorelektrode mit der Basiselektrode des 55 spricht. Durch diese Maßnahme werden Temperaturzusätzlichen Transistors T7 verbunden ist. Die Basis- Schwankungen ausgeglichen. The constant current source preferably consists of, as closely as possible, the temperature behavior of a transistor T 8 operated in an emitter circuit, a base-emitter path of a transistor, whose collector electrode speaks to the base electrode of 55. As a result of this measure, additional temperature transistor T 7 is connected. The base fluctuations are balanced.
vorspannung dieses Transistors T8 wird von der kon- Die Basiselektrode des zusätzlichen Transistors T7 The bias of this transistor T 8 is controlled by the base electrode of the additional transistor T 7
starten, an in Flußrichtung beanspruchten Dioden wird von einer Konstantstromquelle K angesteuert,start, on diodes stressed in the flow direction is controlled by a constant current source K ,
abfallenden Spannung bestimmt. Diese Konstantstromquelle besteht aus einem indecreasing voltage determined. This constant current source consists of an in
Die erfindungsgemäße Gegentakt-B-Endstufe und 60 Emitterschaltung betriebenen Transistor T8, dessenThe inventive push-pull B output stage and 60 emitter circuit operated transistor T 8 , its
ihre weitere vorteilhafte Ausgestaltung soll an Hand Basispotential z. B. durch einen Spannungsteiler austheir further advantageous embodiment is based on hand base potential z. B. by a voltage divider
von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert dem Widerstand K1 und den in Durchlaßrichtungof two exemplary embodiments explained in more detail the resistor K 1 and the one in the forward direction
werden. beanspruchten Dioden D1 und D2 bestimmt wird. Derwill. claimed diodes D 1 and D 2 is determined. the
Einfache Gegentakt-B-Endstufen lassen sich mit Transistor T8 kann außerdem einen Emitterwiderkomplementären Endstuieütransistoren herstellen. Da 65 stand A2 aufweisen. Die Schaltung funktioniert wie jedoch die Stromverstärkung von in integrierter folgt:Simple push-pull B output stages can be produced with transistor T 8 and an emitter resistor complementary output stage transistors can be produced. Since 65 stood to show A 2 . The circuit works like however the current gain of in integrated follows:
Technik hergestellter Koraplementärtransistoren stark An den Dioden D1 und D2, die auch durch eineTechnology produced coraplementary transistors strong at the diodes D 1 and D 2 , which are also through a
voneinander abweichen würde, muß eine realisierbare einzige Diode oder durch mehr als zwei Diodenwould differ from one another, a single diode or more than two diodes must be implemented
ersetzt werden können, fällt auch bei sich verändernder torstrecke des Treibertransistors wird daher in dercan be replaced, falls even if the gate path of the driver transistor changes is therefore in the
Batteriespannung eine relativ konstante Flußsp'annung gewünschten Weise gesteuert. Der Kollektorgleich-Battery voltage is controlled in a relatively constant flow voltage desired manner. The Collector Equal
ab, die das Basispotential des Transistors Ts bestimmt. strom im Treibertransistor und in den Dioden D3, Dt from, which determines the base potential of the transistor T s . current in the driver transistor and in the diodes D 3 , D t
Damit ist auch der Kollektorgleichstrom durch den und D6 und damit auch der Kollektorgleichstrom inThis means that the collector direct current through the and D 6 and thus also the collector direct current is in
Transistor T8 und der Basisstrom des zusätzlichen S den Endstufentransistoren wird somit Unabhängig vonTransistor T 8 and the base current of the additional S the output stage transistors are thus independent of
Transistors T7 konstant. Dies hat wiederum einen der Batteriespannung.Transistor T 7 constant. This in turn has one of the battery voltage.
konstanten Kollektorgleichslrom durch den Tran- Die Schaltung gemäß F i g. 2 zeigt eine geringfügigeconstant collector direct current through the tran- The circuit according to FIG. 2 shows a minor
sistor T1 zur Folge. Für den Gleichstromwiderstand Abänderung der Schaltung nach Fig. 1, die besonderssistor T 1 result. For the DC resistance modification of the circuit according to FIG. 1, the particular
des zusätzlichen Transistors T7 gilt jedoch R = UceIIc- der besseren Integrierbarkeit der Schaltung dient.of the additional transistor T 7 , however, R = UceIIc- serves to better integrate the circuit.
Eine in der Schaltung gemäß F i g. 1 nicht dargestellte io Der zusätzliche Transistor T7 gemäß F i g. 1 ist einOne in the circuit according to FIG. 1, not shown, the additional transistor T 7 according to FIG. 1 is a
Regelschaltung sorgt dafür, daß an der Kollektor- pnp-Transistor, der in integrierter Technik nicht mitControl circuit ensures that at the collector pnp transistor, which is not in integrated technology
elektrode des Transistors T3 die halbe Batteriespan- der notwendigen Stromverstärkung hergestellt werdenelectrode of the transistor T 3 half the batteryspan- the necessary current amplification can be produced
nung gegen Masse abfällt. Diese Spannung liegt nur kann, so daß im Transistor T8 der Konstantstrom-voltage drops to ground. This voltage is only possible so that the constant current in transistor T 8
um die Basis Emitterspannung des Transistors T4 quelle eine relativ große Verlustleistung in Kauf ge-around the base emitter voltage of the transistor T 4 source a relatively large power loss.
genngfügig reduziert auch an der Kollektor-Emitter- 15 nommen werden muß. Dieser Nachteil wird gemäßThe collector-emitter must also be reduced slightly. This disadvantage is according to
Strecke des Transistors Tx und aus Symmetriegründen der Schaltung nach F i g. 2 dadurch beseitigt, daßPath of the transistor T x and, for reasons of symmetry, the circuit according to FIG. 2 eliminated in that
auch an der Kollektor-Emitter-Strecke des Tran- einem pnp-Lateraltransistor T7 mit der Stromverstär-also on the collector-emitter path of the trans- a pnp lateral transistor T 7 with the current amplifier
sistors Tx. Wenn also die Batteriespannung sinkt, kung B ~- 1 ein npn-Transistor 7*, zur Stromverstär-transistor T x . If the battery voltage drops, then B ~ - 1 an npn transistor 7 *, for current amplification
sinkt zwangläufig auch in entsprechender Weise die kung in Emitterschaltung nachgeschaltet wird. Inif the kung is connected downstream in the emitter circuit inevitably also decreases in a corresponding manner. In
Kollektor-Emitter-Spannung am Transistor Tx und T7. 20 diesem Fall ist dann der Emitter des Transistors 7",Collector-emitter voltage at transistor T x and T 7 . 20 in this case is then the emitter of transistor 7 ",
Wenn sich nun die Kollektor-Emitter-Spannung am über die Dioden D3 bis Ds mit dem Kollektor desIf the collector-emitter voltage on the diodes D 3 to D s with the collector of the
Transistor auf Grund einer sinkenden Battenespan- Treibertransistors Γ, verbunden, während der Koliek-Transistor due to a sinking battenespan driver transistor Γ, connected, while the Koliek
nung gleichfalls absenkt, wird auch der Widerstand tor des Transistors T9 an den Emitter des Lateral-voltage also lowers, the resistance gate of the transistor T 9 to the emitter of the lateral
der Basis-Emitter-Strecke proportional mit der Span- transistors 7 angeschlossen istthe base-emitter path is connected proportionally to the span transistor 7
nungsänderung abnehmen. Für den Kollektorstrom 35 In den Schaltungen nach den F i g. 1 und 2 ist eindecrease in change of value. For the collector current 35 in the circuits according to FIGS. 1 and 2 is a
durch den Treibertransistor Tx gilt aber: Treibertransistor mit der Zonenfolge npn dargestellt.due to the driver transistor T x , however, the following applies: driver transistor shown with the zone sequence npn.
Dieser Transistor kann auch durch einen prrp-Tran-This transistor can also be through a prrp tran-
Ub-U .. sistor ersetzt werden, wenn dann die Emitterelektrode Ub-U .. sistor to be replaced if then the emitter electrode
H dieses pnp-Treibertransistors m:t dem positiven Pol H of this pnp driver transistor m: t the positive pole
zo der Versorgungsspannungsquelle verbunden ist und zo is connected to the supply voltage source and
hierbei bedeutet Ud die Summe der an den Dioden D3 die anderen Bauelemente der Schaltung dieser Ände-Here Ud means the sum of the other components of the circuit of this change at the diodes D 3
bis Dh abfallenden Spannungen. Aus diesen Gleichun- rung entsprechend angepaßt werden,up to D h falling voltages. Adapted accordingly from these equations,
gen sieht man, daß bei einem Abfall άζχ Batterie- Bei der vorliegenden Erfindung ist wesentlich, daßIt can be seen that in the event of a waste άζχ battery- In the present invention, it is essential that
spannung auch der Widerstand R kleiner werden der Außenwiderstand des Treibertransistors von dervoltage also the resistance R will be smaller, the external resistance of the driver transistor of the
muß, damit der Gleichstrom durch den Treiber- 35 Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors gebildetmust so that the direct current is formed by the driver 35 collector-emitter path of a transistor
transistor annähernd konstant bleibt. Dies wird bei wird, um auf diese V/eise einen sich proportional mittransistor remains almost constant. This will be done in order to be proportional to yourself in this way
der erfindnngsgemäßen Anordnung erreicht, weil sich der Batteriespannung ändernden Widerstand zu er-the inventive arrangement achieved because the battery voltage changing resistance to
die Kollektor-Emitter-Spannung am Transistor T1 halten. Die Zahl der Verstärkertransistoren zwischenkeep the collector-emitter voltage on transistor T 1. The number of amplifier transistors between
annähernd proportional mit der Batteriespannung der Treiberstufe und den Endstufentransistoren kanncan be approximately proportional to the battery voltage of the driver stage and the output stage transistors
verändert. Der Gleichstromwiderstand in der KoL'ek- 40 dagegen variiert werden.changes. The DC resistance in the KoL'ek-40, on the other hand, can be varied.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (8)
fektor-Emitter-Strecke eines zusätzlichen Tran- 10. Gegentakt-B-Endstufe nach einem der vorsistors besteht, dadurch gekennzeich- angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, net, daß die Basiselektrode des zusätzlichen daß die Bauelemente der Schaltung in integrierter Transistors (T7) über eine Konstantstromquelle (K), 15 Form in einem gemeinsamen Halbleiterkörper die einen von der Versorgungsspannung unabhän- untergebracht sind.1. Push-pull B output stage of an amplifier with characterized in that the constant current of a driver stage to control the output stage, 5 source from an operated in emitter circuit in which the collector bias current in the tran transistor (T 8 ), whose Koiiektorelectrode sistors of the output stage from Fluctuations with the base electrode of the additional Tran supply voltage and of Temperaturschwan- sistor (T 7 ) is connected, and that the base is independent, with a series to the bias of this transistor through the con-collector-emitter path of the driver transistor io constant external resistance connected to diodes loaded in the flow direction, which is determined from the voltage dropping from KoI (D 1 , D 2 ).
fektor-emitter path of an additional tran- 10. push-pull B output stage according to one of the presistor, characterized in that the subsequent claims, characterized in that the base electrode of the additional that the components of the circuit in integrated transistor (T 7 ) Via a constant current source (K), 15 form in a common semiconductor body, one of which is housed independently of the supply voltage.
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