DE2032630C3 - Darlington-Differenzverstärker - Google Patents

Darlington-Differenzverstärker

Info

Publication number
DE2032630C3
DE2032630C3 DE19702032630 DE2032630A DE2032630C3 DE 2032630 C3 DE2032630 C3 DE 2032630C3 DE 19702032630 DE19702032630 DE 19702032630 DE 2032630 A DE2032630 A DE 2032630A DE 2032630 C3 DE2032630 C3 DE 2032630C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistors
transistor
differential amplifier
input
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19702032630
Other languages
English (en)
Other versions
DE2032630B2 (de
DE2032630A1 (de
Inventor
Jan Te Eindhoven Winkel (Niederlande)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from NL6911359A external-priority patent/NL6911359A/xx
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
Publication of DE2032630A1 publication Critical patent/DE2032630A1/de
Publication of DE2032630B2 publication Critical patent/DE2032630B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2032630C3 publication Critical patent/DE2032630C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

iber eine Stromquelle mit einer Klemme der Speisejuelle verbunden ist, während die Kollektorelektrode edes dieser Rückkoppeltransistoren in der Weise inmittelbar oder über eine Umkehrstufe mit der Emitterelektrode eines der Transistoren des erster. Transistorpaares verbunden ist, daß Cie Signalspannung in dem Basis-Emitter-Übergang der Transistoren des ersten Transistorpaares beträchtlich verringert wird. Die Rückkopplung ist derart, daß die Eingangstransistoren praktisch keinen Signals'rom zu liefern brauchen, welcher Signalstrom hingegen größtenteils über die Rückkoppelstrecke den Ausgangstransistoren zugeführt wird. Infolgedessen steht über dem Basis-Emitier-Übergang der Lingangstransistoren praktisch keine Signalspannung. Nahezu das vollständige Signal tritt an dem Basis-Emitter-Übergang der Ausgangstransistoren auf, wodurch die Kollektorströme dieser Transistoren keine Abweichungen infolge des Stromverstärkungsfaktorunterschiedes dieser Ausgangstra,.sistoren aufweisen.
Die erwünschte Rückkopplung wird dadurch erhalten, daß der Kollektor jedes der Eingangstransistoren über eine Impedanz mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden und die Spannung über dieser Impedanz der Basis eines zusätzlichen Transistors zugeführt wird. Als Impedanz wird vorzugsweise wegen der Einfachheit der Integration die Reihenschaltung einer Anzahl von Dioden gewählt werden. Der zusätzliche Transistor kann den gleichen oder den entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp haben wie die Transistoren des Differenzverstärkers. Der Emitter dieses Transistors ist mit dem des zusätzlichen Transistors der gegenüberliegenden Stufe des Differenzverstärkers und über eine Stromquelle mit einer der Klemmen der Speisequelle verbunden, welche Klemme je nach dem Leitfähigkeitstyp des zusätzlichen Transistors gewählt wird. Der Kollektor des zusätzlichen Transistors ist unmittelbar oder über eine Umkehrstufe (inverter) derart mit der Basis eines der Ausgangstransistoren verbunden, daß der Signalstrom mit dem richtigen Vorzeichen diesem Ausgangstransistor zugeführt wird.
Wenn z. B. die Transistoren des Differenzverstärkers vom npn-Typ sind, nimmt bei einer positiven Eingangsspannung der Kollektorstrom des betreffenden Ein· gangstransistors zu. Der Spannungsabfall über die Kollektorimpedanz nimmt dann auch zu, so daß die Basis des zusätzlichen Transistors ein niedrigeres Potential führt. Wenn dieser Transistor des pnp-Typs ist, nimmt der Kollektorstrom dieses Transistors zu. Diese Zunahme des Kollektorstroms des zusätzlichen Transistors hängt selbstverständlich von der Größe der Kollektorimpedanz des Eingangstransistors und von der Gleichstromeinstellung des zusätzlichen Transistors ab. Dieser Kollektorstrom des zusätzlichen Transistors wird zum Emitterstrom des Eingangstransistors addiert, und die Summe bestimmt den Basisstrom des zugehörenden Ausgangstransistors. Werden sowohl die Kollektorimpedanz des Eingangstransistors als auch der Gleichstrom des zusätzlichen Transistors hinreichend (l° groß gewählt, so hat eine geringe Änderung des Kollektorstroms des Eingangstransistors eine große Änderung des Kollektorstroms des zusätzlichen Transistors und somit auch eine große Änderung des Basisstroms des zugehörenden Ausgangstransistors zur h5 Folge. Die Signalspannung tritt daher größtenteils über dem Basis-Emitter-Übergang des Ausgangstransistors auf. Naturgemäß muß bei dieser Schaltungsanordnung, bei der der zusätzliche Transistor in bezug auf die Transistoren des Differenzverstärkers den entgegengesetzten Leilfähigkeitstyp hat und der Kollektor dieses Transistors unmittelbar mit der Basis des zugehörenden Ausgaiigstransistors verbunden ist, der Ruhestrom des zusätzlichen Transistors geringer sein als der Basisgleichstrom des Ausgangstransistors.
Als zusätzlicher Transistor kann auch ein npn-Transistor gewählt werden. Bei einer positiven Eingangsspannung nimmt dann der Kollektorstrom dieses Transistors ab. Wird der Kollektor dieses Transistors unmittelbar mit der Basis des zugehörenden Ausgangslransistors verbunden, so wird der Emitterstrom des Eingangstransistors um den Kollektorstrom des zusätzlichen Transistors verringert. Da letzterer den Signalstrom mit negativem Vorzeichen enthält, enthält der Basisstrom des Ausgangstransistors den Signalstrom wieder mit positivem Vorzeichen. Bei dieser Anordnung muß der Eingangstransistor zusätzlich den Gleichstrom für den zusätzlichen Transistor liefern. Der Eingangsgleichstrom ist dann größer als im ersten Fall. Außerdem ist es notwendig, in die Verbindung zwischen dem Kollektor des Eingangstransistors und der Basis des zusätzlichen npn-Transistors eine Zenerdiode aufzunehmen, um den erwünschten Potentialunterschied zwischen diesen Elektroden zu gewährleisten.
In beiden Fällen ist es auch möglich, den Kollektor des zusätzlichen Transistors nicht mit der Basis des zugehörenden Ausgangstransistors, sondern über eine allgemein bekannte Umkehrstufe (inverter) mit der Basis des Ausgangstransistors der gegenüberliegenden Stufe des Differenzverstärkers zu verbinden. Die Wirkungsweise dieser Anordnungen ist im übrigen gleich der der vorerwähnten Schaltungen.
Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 den bekannten Darlington-Differenzverstärker,
F i g. 2 eine erste Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung,
Fig.3 die Unterdrückung der Fehlerspannungen als Funktion einiger Parameter,
F i g. 4 eine zweite und
F i g. 5 eine dritte Ausführungsform der Schaltungsanordnung nach der Erfindung.
Der Differenzverstärker nach Fig. 1 enthält zwei Stufen mit den Eingangsschichttransistoren 1 und 2 und den Ausgangsschichttransistoren 3 und 4. Die Emitterelektroden der Transistoren 3 und 4 sind miteinander und über eine Stromquelle 2/ mit einer Klemme der Speisequelle verbunden, während ihre Kollektorelektroden, die außerdem die Ausgangsklemmen u bilden, über Impedanzen R mit der anderen Klemme der Speisequelle verbunden sind, mit welcher Klemme außerdem die Kollektorelektroden der Transistoren t und 2 verbunden sind. Die Eingangsklemmen / werden durch die Basiselektroden der Transistoren 1 und 2 gebildet.
In dem Zustand, in dem die Kollektorströme der Transistoren 3 und 4 einander gleich sind und die Spannung zwischen den Ausgangsklemmen u Null ist, sind die Basis-Emitter-Spannungen dieser Transistoren einander nahezu gleich. Wenn der Stromverstärkungsfaktor des Transistors 3 höher als der des Transistors 4 ist, ist der Kollektorstrom des Transistors 1 niedriger als der des Transistors 2, so daß auch die Basis-Emitter-Spannung des Transistors i kleiner als die de; Transistors 2 ist. Um bei Abwesenheit eines Eingangs·
signals den beschriebenen Zustand zu erzielen, muß eine zusätzliche Spannung zwischen den Eingangsklemmcn, die sogenannte Unsymmctriespannung, angelegt werden, die gleich dem Unterschied zwischen den Basis-Emitter-Spannungen ist.
In dem Zustand, in dem kein .Signal dem Eingang zugeführt wild (Klemmen / durchverbunden), sind die Ströme der Transistoren 3,4 und 1,2 ungleich, und zwar in dem Maße, als in diesem Beispiel der Kollcktorstrom des Transistors .3 höher ist als der des Transistors 4, während der Kolleklorstroni des Transistors 1 niedriger ist als der des Transistors 2. Im Verhältnis sind die Abweichungen einander gleich mit entgegengesetzten Vorzeichen und auch gleich der Hälfte der relativen Abweichung der Slromvcrstärkungsfaktorcn. Diese Eigenschaften der Schaltungsanordnung sind auf die Bedingung zurückzuführen, daß bei Abwesenheit jedes Eingangssignal die Unterschiede zwischen den Basis-Emitter-Spannungen der Transistoren 3, 4 bzw. 1,2 in absolutem Maße einander gleich mit enlgegcngesetztcn Vorzeichen sein müssen.
Der Differenzverstärker nach Fig. 2 cnthäll drei Transistorpaare des gleichen Leitfähigkeitstyps, d. h. die Eingangstransistoren 1 und 2, die Ausgangstransistoren 3 und 4 und die zusätzlichen Transistoren 5 und 6. Die Eingangsspannung wird zwischen den Basiselektroden der Eingangstransistoren 1 und 2 zugeführt, und der Emitter des Transistors 1 bzw. 2 ist mit der Basis des Ausgangstransistors 3 bzw. 4 und mit dem Kollektor des zusätzlichen Transistors 5 bzw. 6 verbunden. Der Kollektor jedes der Eingangstransistoren 1 und 2 ist über eine Anzahl von Dioden in der Durchlaßrichtung mit einer Klemme der Speisequclle und über eine in der Spcrriehuing geschaltete Zcncrdiode mit der Basis des zusätzlichen Transistors 5, 6 verbunden. Dabei dienen die Zcncrdioden lediglich dazu, den erforderlichen Polentialunterschied /wischen dem Kollektor des betreffenden Eingangstransistors und der Basis des zugehörenden Rückkoppeiiransistors zu gewährleisten, wobei noch bemerkt werden soll, daß die Zcncrdioden ohne weiteres durch die Reihenschaltung einer Anzahl von Dioden ersetzt werden können.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung wird nachstehend der Ausgangssirom errechnet.
Es sei angenommen, daß die Ruhcstromeinstelliing der Ausgangstransistoren / und die der zusätzlichen Transistoren /„ ist. Der Stromverstärkungsfaktor der Ausgangstransistoren 3 bzw. 4 wird gleich
h/u. '
I - .1 1 -i λ
angenommen, wobei β der erwünschte Stromverstärkungsfaktor und ή ein von Ursache der Abweichung abhängiger Faktor ist. Der Stromverstärkungsfaktor der zusätzlichen Transistoren 5 bzw. 6 sei:
b/w.
wobei der gewünschte Wert und f ein von Ursache der Abweichung abhängiger Kaktor ist. Bei Integration werden Transistoren mit gleichen Stromvcistärkungsfakioren bevorzugt, so daß dann n- 1 ist. Der Basis der Eingangstransistoren 1 bzw. 2 wird eine Eingangsspannung von
I I
bzw.
zugeführt. Dabei ist k die Boltzmann-Koristantc, Γ die absolute Temperatur, q die Ladung eines Elektrons und
Λ die Hingangsspannung dividiert durch .Die Anzahl
von Dioden im Kollektorkreis jedes der Eingangstransi stören sei μ.
Da die Eingangsspannung symmetrisch angelegt ist, wird der Kollektorstrom des Transistors 3 durch /(I +a) der des Transistors 4 durch /(I -x) angegeben. Dabei bezeichnet χ den Kollektorsignalstrom des Transistors 3 dividiert durch den Ruhestrom /. Die Basis-Emitter
Spannung des Transistors 3 wird somit um erhöht,
und da zwischen der Basis des Transistors 1 und dem Emitter des Transistors 3 die Signalspannung
I I
AT
vorhanden sein muß, wird die Basis-Emiitcr-Spannung des Transistors 1 um
( I .v)
A 7
κ> erhöht. Der Basisstrom des Transistors 3 ist gleich
Λ" Λ) .
is und der Emitterstrom des Transistors 1 ist gleich
was gleich der Summe des Basisstroms des Transistors 3 und des Kollektorstroms des Rüekkoppeltransistors 5 sein muß, derauf /,<! —»»gestellt wird. Dabei ist - ν der Kollektorsignalstrom des Transistors 5 dividiert durch den Ruhestrom /„. Als erste Gleichung findet man somit:
(M I- -v) =
-Kv
/„(1 r). (I)
Die Basisspannung des Transistors 5 wird durch den Spannungsabfall über die Dioden im Kollektorkreis des Transistors 1 bestimmt. Der diese Dioden durchfließende Strom ist gleich der Summe des Kollcklorstroms des Transistors 1 und des Basisstroms des Transistors 5. Die relative Änderung dieses Stroms durch die Dioden, vervielfacht durch die Anzahl von Dioden, ergibt die absolute Spannungsänderung über diesen Dioden, die gleich
A/
der Basisspannungsänderung des Transistors 5 sein muß. Als /weile Cileiehung findet man also:
(■'*■)■
\l
A/
AV
' Ό
Die Kombination der (ileichuiigcn (I) und (2) ergibt ■n nachfolgenden Ausdruck für .\.·
ν ■-■ 1
ι 2 ν I 1 ι
/) I 1 .s n/i ,s I 1 2.SiI
si I
Λ I I II/.'
1 /Ml
λ i 1 (I/.' ( 2.S ι I ,. ι I .S ι 1 ujt
2.S- Il /Ml
.S I 1 IlJi
Für einen nicht zu groß gewählten Wert von p, einen "^ niedrig gewählten Wert für s und einen hohen Stromverstärkungsfaktor β kann dafür geschrieben werden:
λ - I
.s I
ρ -t 1
/'■ .sfll ^ ·ν
ι 2.V ι I
ρ ι 2.s
.is
H1Ms t I) (JH 2.S- ! 1) "
Durch passende Wahl der Veränderlichen .ν. ρ. η und β ^0 kann erreicht weiden, daß der Fchlerspannungen Hinfluß der Unsymmetric-Faktoren ή und f stark unterdrückt werden. In diesem lall ist χ praktisch gleich A. Nahezu die ganze .Signalspannung tritt somit über dem Rasis-Emitter-Übergang des Ausgangsiransislors AS auf. Der Eingangsgleichstrom hat zugenommen, da der Eingangstransistor auch den Ruhestrom für den Riickkoppcllransistor liefern muß. Der Eingangsdiffe rentialwiderstand ist jedoch auch höher, da der F.ingangstransistor praktisch keinen Signalstrom zu s<> liefern braucht.
In F'ig. 3 ist für zwei Werte von .s clic Beziehung zwischen A-und den Faktoren δ und ( als Funktion einer Anzahl von Dioden im Kollcktorkreis der Eingangstransistoren angegeben, wobei angenommen wird, daß ss alle Transistoren einen Wert [7 = 200 aufweisen. Außerdem ist in IMg. 3A ein Wert /1 = 0 und e = 0 angenommen und in Fig. 3B A = Q und ή = 0. Aus den Kennlinien ergibt sich, daß die Unterdrückung des Fehlcrspannungen Einfluß der Unsymmctrie-Faktorcn i«> bei einer beschränkten Anzahl von Dioden schon sehr gut ist.
Fig.4 zeigt einen Differenzverstärker, bei dem die Transistoren 1, 2, 3 und 4 von npn-Typ und die Rückkoppcltransistoren 5 und 6 von pnp-Typ sind. Die <,s Emitter dieser Transistoren sind in diesem Fall über eine Stromquelle mit der Plusklemmc der Spciscquelle verbunden. Der Kollektor des Transistors 5 ist wieder mit der Basis des Transistors 3 und der Kollektor des Transistors 6 mit der Basis des Transistors 4 verbunden. Der Kollektor des Eingangstransistors 1 bzw. 2 ist wieder mit der Basis des Transistors 5 bzw. 6 verbunden, wobei jedoch keine Zenerdiode erforderlich ist. Der Emitterstrom der Eingangstransistoren 1 und 2 wird dabei um den Kollcktorslrom der Transistoren 5 und 6 erhöht. Ferner ist die Wirkungsweise dieser Schaltung praktisch gleich der nach F i g. 2. Die Bedingungen zum Erzielen einer guten Unterdrückung der Fchlerspannung sind jedoch verschieden. Aus der Figur /cigI sich, daß der Ruhestrom des Rückkoppeltransistors geringer sein muß als der Basixglcichstrom der Ausgangsiransi· stören, also .v>1. Der Eingangsgleichstrom des Differenzverstärker ist geringer als bei der Schallung nach Fig. 2, da die Transistoren 5 und 6 einen Teil des Basisgleichstroms der Ausgangstransistorcn liefern. Die Eingangsimpedanz der Schaltung nach Fig. 4 kann somit höher sein als die der Schaltung nach F i g. 2, wobei diese Impedanz jedoch noch von dein Wen von s abhängig ist. Die Schaltung nach Fig.4 hat den Nachteil, daß die Einstellung des Ruhestroms der Rückkoppcltransistoren 5 und 6 kritischer ist als bei der Schaltung nach Fig. 2 und daß die größtmögliche I Interdrückung der Fehlcrspannungen geringer ist.
F i g. 5 zeigt einen Differenzverstärker, bei dem die Transistoren 5 und 6 auch von pnp-Typ sind, bei dem aber die Kollcklorelektroden nicht unmittelbar mit den Basiselektroden der Ausgangstransistorcn 3 und 4 verbunden sind; der Kollektor von 5 ist über eine an sich bekannte Umkehrstufe mit der Basis des Transistors 4 und der Kollektor des Transistors 6 über eine gleiche Umkehrstufe mit der Basis des Transistors 3 verbunden. Die Umkehrstufe beeinflußt nicht den Stromwert, aber kehrt die Slromrichtung um. Als Umkehrstufe ist /. B. die durch die Blöcke A und /> angegebene Schaltung anwendbar. Diese Schaltung enthält drei Transistoren des gleichen Leitfähigkeitstyps, wobei die Kollektor-Emiltcr-Strccken des ersten und des zweiten Transistors von dem gleichen Strom durchflossen werden. Der zweite Transistor ist als Diode geschaltet und seine Basis ist mit der des dritten Transistors verbunden. Die Emitter des zweiten und des dritten Transistors sind mit einer der Speiseklemmcn verbunden, während der Kollektor des dritten Transistors mit der Basis des ersten verbunden ist. Die Eingangs- bzw. Ausgangsklemme wird durch den Kollektor des dritten bzw. des ersten Transistors gebildet. Ein Strom durch den Kollektor des dritten Transistors wird in dem Kollcktorstrom des ersten Transistors reproduziert. In dieser Anordnung nach F i g. 5 ist die Wirkungsweise wieder genau gleich der nach F i g. 2.
Es ist selbstverständlich auch möglich, bei der Schallung nach Fig. 2 den Kollektor jedes dei zusätzlichen Transistoren mittels einer Umkehrstufe mi der Basis des Ausgangstransistors der gegenüberliegen den Stufe des Differcnzverslärkers zu verbinden. Dii Dioden in den Kollcktorkreiscn der Hingangstransisto ren können ohne weiteres durch Widerstände ersclz werden, ohne daß die Wirkungsweise der Schaltung ii irgendeiner Weise geändert wird. Bei Integrierung ist e jedoch nützlich, Dioden zu verwenden.
Es ist auch möglich, in den Kollcktorkreiscn de Eingangstransistoren statt Dioden Widerstände ζ verwenden, die nicht mit einer Klemme der Speisequc Ic, sondern mit einem Abgriff des Ausgangswiderstai des in der gegenüberliegenden Stufe des Diffcrenzvc stärkers verbunden werden. Durch passende Wahl eint
7(19 M!)/1
ff}. 3' ϊ· '."rf
ritigen Verhältnisses zwischen dem Kollektorwidernd der Eingangstransistoren und dem Widerstand ischen dem Abgriff des Ausgangswiderstandes und ■ Slpeisequelle kann sichergestellt weiden, daß lktisch nur ein dem Stromverstärkungsfaktorunterlied der Ausgangstransistoren proportionales Signal J nicht eine Signalspannung rückgekoppelt wird.
llici/u h liliiil /ciduumucn

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Darlington-Differenzverstärker mit zwei Transistorpaaren, wobei die Basiselektroden des ersten Paares mit den Eingangsklemmen verbu -· sind, während dessen Emitterelektroden mit , Basiselektroden des zweiten Transistorpaares verbunden sind, dessen Emitterelektroden miteinander und über eine Stromquelle mit einer Klemme der Speisequelle verbunden sind und dessen Kollektor- κ> elektroden über Impedanzen, über welche die Auügangsspannung entnommen wird, mit der anderen Klemme der Speisequelle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektorelektrode jedes der Transistoren des ersten Transistorpaares über eine Impedanz (P) mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden ist, daß die Spannung über dieser Impedanz der Basis eines Rückkoppeltransistors (5 bzw. 6) zugeführt wird, dessen Emitterelektrode mit der des Rückkoppeltransistors (6 bzw. 5) der gegenüberliegenden Stufe des Differenzverstärkers und über eine Stromquelle (2/o) mit einer Klemme der Speisequelle verbunden ist, und daß die Kollektorelektrode jedes dieser Rückkoppeltransistoren (5,6) unmittelbar oder über eine Umkehrstufe mit der Emitterelektrode eines der Transistoren (1, 2) des ersten Transistorpaares verbunden ist, derart, daß die Signalspannung über dem Basis-Emitter-Übergang der Transistoren des ersten Transistorpaares (1,2) erheblich herabgesetzt wird.
2. Differenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Transistoren (1 ... 6) von gleichen Leitfähigkeitstyps sind und daß der Kollektor jedes der Rückkoppeltransistoren (5 bzw. 6) unmittelbar mit dem Emitter desjenigen Eingangstransistors (1 bzw. 2) verbunden ist, mit dessen Kollektor seine Basis verbunden ist (F i g. 2).
3. Differenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkoppeltransistoren (5 bzw. 6) den entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp haben wie die Transistoren der zwei Transistorpaare (1 ... 4) und daß der Kollektor jedes der Rückkoppeltransistoren (5 bzw. 6) über eine Umkehrstufe (Inverter) (l\ bzw. /2) mit dem Emitter des Eingangstransistors (2 bzw. 1) der gegenüberliegenden Stufe des Differenzverstärkers verbunden ist (F ig. 5).
4. Differenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkoppeltransistoren (5 bzw. 6) den entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp haben wie die Transistoren der J.wei Transistorpaare (1 ... 4) und daß der Kollektor jedes der Rückkoppeltransistoren (5 bzw. 6) unmittelbar mit dem Emitter desjenigen Eingangstransistors (1 bzw. 2) verbunden ist, mit dessen Kollektor seine Basis verbunden ist (F i g. 4).
5. Differenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Transistoren den gleichen Leitfähigkeitstyp haben und daß der Kollektor jedes to der Rückkoppeltransistoren (5 bzw. 6) über eine Umkehrstufe mit dem Emitter des Eingangstransiütors in der gegenüberliegenden Stufe des Differenzverstärkers verbunden ist.
6. Differenzverstärker nach einem der vorherge- (15 henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er in Form einer integrierten Schaltung ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft einen Darlington-Differenzverstärker mit zwei Transistorpaaren, wobei die Basiselektroden des ersten Transistorpaares mit den Eingangsklemmen und die Emitterelektroden derselben mit den Basiselektroden des zweiten Transistorpaares verbunden sind, dessen Emitterelektroden miteinander und über eine Stromquelle mit einer Klemme der Speisequelle verbunden sind und dessen Kollektorelektroden über Impedanzen, über welche die Ausgangsspannung entnommen wird, mit der anderen Klemme der Speisequelle verbunden sind.
Bei Differenzverstärkern mit nur zwei Schichttransistoren ist die Eingangsimpedanz normalerweise verhältnismäßig gering, da zum Erzielen eines hinreichend hohen Ausgangssignals die Ruhestromeinstellung der Transistoren hoch sein muß, so daß auch der Basisstrom der Transistoren hoch sein wird. Um einen höheren Verstärkungsfaktor und eine höhere Eingangsimpedanz zu erzielen, wird meist eine Kombination von zwei Transistorpaaren verwendet. Dabei enthält der Differenzverstärker somit zwei Stufen, die je einen Eingangsund einen Ausgangstransistor enthalten, die im linearen Wirkbereich eingestellt sind, wobei die Eingangstransistoren lediglich den Basisstrom der Ausgangstransistoren liefern sollen und der Basisstrom der Eingangstransistoren entsprechend niedrig sein kann, wodurch eine höhere Eingangsimpedanz erzielt wird.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, daß bei einer solchen Schaltungsanordnung der Unterschied zwischen den Stromverstärkungsfaktoren der zwei Ausgangstransistoren eine große Rolle spielt, da dieser Unterschied trotz der modernen Herstellungsverfahren 10 bis 20% betragen kann und außerdem temperatur- und zeitabhängig ist. Dieser Unterschied äußert sich in den Kollektorströmen der Eingangslransistoren. Infolgedessen sind die Basis-Emitter-Spannungen der Eingangstransistoren bei gleichem Kollektoi strom der Ausgangstransistoren und bei Abwesenheit eines Eingangssignals voneinander verschieden. Dieser Unterschied zwischen den Basis-Emitter-Spannungen der beiden Eingangstransistoren bestimmt, gemeinsam mit einem etwaigen, geringen Unterschied zwischen den Basis-Emitter-Spannungen der Ausgangstransistoren, die Unsymmetrie des Differenzverstärkers, die als die Spannung betrachtet werden sdII, die den Eingangsklemmen des Differenzverstärkers zugeführt werden muß, um eine Ausgangsspannung Null zu erzielen. Bei einem Differenzverstärker mit nur zwei Transistoren kommt nur letzterer Beitrag in Frage. Infolge des vorerwähnten, verhältnismäßig großen Unterschiedes zwischen den Stromverstärkungsfaktoren der Ausgangstransistoren ist die Unsymmetrie des beschriebenen Zweistufenverstärkers, nachfolgend Darlington-Differenzverstärker genannt, um einen Faktor 10 bis 20 größer als die Unsymmetrie eines Differenzverstärkers mit nur zwei Transistoren. Der Gewinn an Eingangsimpedanz und Verstärkungsfaktor geht somit auf Koster einer höheren Unsymmetrie.
Die Erfindung bezweckt, diese Unsymmetrie de.· Darlington-Differenzverstärkers stark herabzusetzen.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß dii Kollektorelektrode jedes der Transistoren des erstet Transistorpaares über eine Impedanz mit einem Punk konstanten Potentials verbunden ist und daß dii Spannung über dieser Impedanz der Basis eine Rückkoppeliransistors zugeführt wird, dessen Emitter elektrode mit der des Rückkoppeltransistors de gegenüberliegenden Stufe des Differenzverstärkers un
DE19702032630 1969-07-23 1970-07-01 Darlington-Differenzverstärker Expired DE2032630C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL6911359 1969-07-23
NL6911359A NL6911359A (de) 1969-07-23 1969-07-23

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2032630A1 DE2032630A1 (de) 1971-02-04
DE2032630B2 DE2032630B2 (de) 1977-03-24
DE2032630C3 true DE2032630C3 (de) 1977-11-10

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2423478C3 (de) Stromquellenschaltung
DE1901804B2 (de) Stabilisierter differentialverstaerker
DE2204419C3 (de) Vorrichtung zur Umwandlung einer Eingangsspannung in einen Ausgangsstrom oder umgekehrt
DE2112842A1 (de) Verstaerker-Schutzschaltung
DE1812292B2 (de) Schaltungsanordnung zur verstaerkungsregelung
DE2024806A1 (de)
DE2648577C2 (de)
DE2741435C2 (de)
DE2240971A1 (de) Torschaltung
DE2416534A1 (de) Komplementaer-symmetrische verstoerkerschaltung
DE2850487A1 (de) Transistor-verstaerkerkreis
DE2631916C3 (de) Auf einem Halbleiterchip aufgebauer Differenzverstärker aus MOS-Feldeffekttransistoren
DE3011933A1 (de) Leistungsverstaerkerschaltung
DE2554615C2 (de)
DE4006416C2 (de)
DE2409340A1 (de) Logarithmische verstaerkerschaltungsanordnung
DE2032630C3 (de) Darlington-Differenzverstärker
DE2459271A1 (de) Schaltungsanordnung zum erzeugen eines kompensierten stromes
DE2032631C3 (de) Differenzverstärker
DE2127545C3 (de) Transistor-Gate-Schaltung
DE1963341A1 (de) Konstantstromquelle
DE3603799A1 (de) Stromspiegelschaltung
DE3824105A1 (de) Spannungsregelschaltung
DE3115051C2 (de) Spannungs/Strom-Wandlerschaltung
DE69008958T2 (de) Kombinierte Stromdifferenz- und Operationsverstärkerschaltung.