DE2060504A1 - Circuit arrangement that can be integrated in a monolithic manner for controlling one or more transistors connected as elements that maintain a constant current - Google Patents

Circuit arrangement that can be integrated in a monolithic manner for controlling one or more transistors connected as elements that maintain a constant current

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DE2060504A1 DE19702060504 DE2060504A DE2060504A1 DE 2060504 A1 DE2060504 A1 DE 2060504A1 DE 19702060504 DE19702060504 DE 19702060504 DE 2060504 A DE2060504 A DE 2060504A DE 2060504 A1 DE2060504 A1 DE 2060504A1
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Description

Deutsche ITT Industries GmbH. , W.Kreitz et al 4-3-1German ITT Industries GmbH. , W. Kreitz et al 4-3-1

78 Freiburg i.B., Hans-Bunte-Str. 19 Pat.Mo/Wi/Th.-Fl78 Freiburg i.B., Hans-Bunte-Str. 19 Pat.Mo/Wi/Th.-Fl

7. Dezember 19707th December 1970

Fl 658Fl 658

Wf. --gwcemplar I Wf. --Gwcemplar I

I/^nicht geändert wertitn JI / ^ not changed Wertitn J

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNGDEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT LIMITED LIABILITY

FREIBURG I.B.FREIBURG I.B.

Monolithisch integrierbare Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines oder mehrerer als strpmkpnstanthaltende Elemente geschalteter Transistoren Monolithically integrable circuit arrangement for controlling one or more transistors that are switched as constant-constant elements

Aus der Zeitschrift "IEEE Transactions on Circuit Theory", Dezember 1965, Seiten 586 bis 590 ist es bekannt, Transistoren oder Transistorstrukturen bei entsprechender Ansteuerung als sogenannte Konstantstromquellen zu betreiben. Hierbei wird der als stromkonstanthaltendes Element dienende Transistor, wie in Fig. 1 anhand der Transistoren T0 und T3 angegeben, mit seinem Emitter an dem pannungsführenden Pol der Betriebsspannungsquelle U_ und mit seiner Basis an einer Steuerschaltung angeschlossen, die aus dem Transistor T_ und dem Widerstand R0 besteht. Der Kollektor des stromkonstanthaltenden Transistors T« ist mit einem geeigneten Punkt irgendeiner Schaltungsanordnung verbunden, der der konstante Strom zugeführt werden soll, was in den Figuren durch die Pfeilspitzen angedeutet ist. Die Ansteuerschaltung besteht bei der bekannten Anordnung aus einemFrom the journal "IEEE Transactions on Circuit Theory", December 1965, pages 586 to 590, it is known to operate transistors or transistor structures as so-called constant current sources when appropriately controlled. Here, the transistor serving as a constant-current element, as indicated in FIG. 1 with the aid of the transistors T 0 and T 3 , has its emitter connected to the live pole of the operating voltage source U_ and its base connected to a control circuit consisting of the transistor T_ and the Resistance R 0 exists. The collector of the transistor T «, which maintains a constant current, is connected to a suitable point of any circuit arrangement to which the constant current is to be supplied, which is indicated in the figures by the arrowheads. In the known arrangement, the control circuit consists of one

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"■ ' 2Ό60504"■ '2Ό60504

■Μ Ο WM■ Μ Ο WM

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Transistor gleichen 'Leitungstyps, der mit seinem Emitter ebenfalls am spannungsführenden Pol der Betriebsspannungsspule Un angeschlossen 1st, während dessen Kollektor und dessen Basis direkt miteinander verbunden sind und über einen Widerstand Rn an dem anderen Pol der Betriebsspannung angeschlossen sind, der in den Figuren mit dem Schaltungsnullpunkt identisch ist. Der stromkonstanthaltende Transistor T. wird dadurch angesteuert., das dessen Basis mit der Basis des Steuertransistors T_ gleichütrommäßig verbunden 1st. Wie später gezeigt werden wird, läßt sich nun der aus dem Kollektor des stromkonstanthaltenden Transistor T1 entnehmbare Strom durch Verändern des Widerstandswertes R0 einstellen.Transistor of the same 'conduction type, which is also connected with its emitter to the live pole of the operating voltage coil U n , while its collector and base are directly connected to each other and are connected via a resistor R n to the other pole of the operating voltage, which is shown in the figures is identical to the circuit zero point. The transistor T., which maintains a constant current, is controlled by its base being connected to the base of the control transistor T_ in an equal-current manner. As will be shown later, the current which can be drawn from the collector of the transistor T 1, which maintains a constant current, can now be adjusted by changing the resistance value R 0.

Die Verwendung solcher als stromkonstanthaltende Elemente geschalteter Transistoren ist sehr vielseitig. So ist es beispielsweise aus der Zeitschrift "IEEE Journal of Solid-state Circuits", Juni 1969, Seiten 110 bis 123, insbesondere Seite HS ff, bekannt, in monolithisch integrierten Schaltungen solche stromkonstanthaltenden Transistoren als entkoppelnde Elemente zwischen einzelnen Schaltungsstufen au verwenden. Eine weitere Verwendung solcher Konstantstromquellen ist aus der Zeitschrift "radio mentor", September 1967, Seiten 702 und 703 bekannt? hierbei dient der als stromkonstanthaltendes Element geschaltete Transistor als Kollektorwiderstand eines anderen Transistors einer monolithisch integrierten Schaltung.The use of such switched as current constant elements Transistors is very versatile. It is for example from the magazine "IEEE Journal of Solid-state Circuits ", June 1969, pages 110 to 123, especially page HS ff, known, in monolithically integrated circuits, such current-keeping transistors as decoupling elements use between individual switching stages au. Another Use of such constant current sources is known from the magazine "radio mentor", September 1967, pages 702 and 703? In this case, the transistor connected as a constant-current element serves as the collector resistor of another transistor a monolithic integrated circuit.

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- 3 Fl 658 W.Kreitz et al 4-3-1 - 3 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1

Auch bei Schaltungsanordnungen,die aus einzelnen Bauelementen in üblicher Weise, also in sogenanntem diskreten Aufbau ausge-■ führt sind, ist die Verwendung von stromkonstanthaltenden Transistoren bereits bekannt, vgl. das Buch "Siemens-Halbleiter-Schaltbeispiele", April 1964, Seiten 57 und 58; hier handelt es sich um einen hochempfindlichen Gleichstromnullpunktverstärker, bei dem als Kollektorwiderstand eines Verstärkertransistors ein als stromkonstanthaltendes Element geschalteter Transistor dient.Even with circuit arrangements made up of individual components in the usual way, ie in what is known as a discrete structure is the use of current-holding transistors already known, see the book "Siemens Semiconductor Switching Examples", April 1964, pages 57 and 58; this is a highly sensitive DC neutral amplifier, in which the collector resistance of an amplifier transistor is a transistor connected as a current-constant element serves.

Ferner ist es bekannter Stand der Technik, auch mehrere als stromkonstanthaltende Elemente geschaltete Transistoren von einer einzigen Ansteuerschaltung aus zu betreiben. Hierbei werden die einzelnen Basiszuleitungen der stromkonstanthaltenden Transistoren miteinander verbunden, wie dies in Fig. 1 anhand der Transistoren T_ bis T angedeutet ist. Aus dem Valvo-Handbuch "Integrierte Schaltungen 1968", April 1968, Seite 171, ist das Prinzip-Schaltbild eines monolithisch integrierten mehrstufigen Differenzverstärkers bekannt, bei dem eine solche Mehrfachkonstantstromquelle als Emitterwiderstände der einzelnen Differenzverstärkerstufen dient. Aus der Schweizer Patentschrift 484 521, die der deutschen Offenlegungsschrift 1 911 934 und der französischen Auslegeschrift 2 012 426 entspricht, ist schließlich eine monolithisch integrierte Mehrfachkonstantstromquelle bekannt geworden, deren einzelne als stromkonstanthaltendeFurthermore, it is known prior art to also operate a plurality of transistors connected as elements that maintain a constant current from a single control circuit. The individual leads of the base current constant retaining transistors are connected to each other, as is indicated in Fig. 1 by means of the transistors T to T_. From the Valvo manual "Integrated Circuits 1968", April 1968, page 171, the principle circuit diagram of a monolithically integrated multi-stage differential amplifier is known in which such a multiple constant current source is used as emitter resistors for the individual differential amplifier stages. Finally, a monolithically integrated multiple constant current source has become known from the Swiss patent specification 484 521, which corresponds to the German laid-open specification 1 911 934 and the French patent application 2 012 426

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- 4 Fl 658 W.Kreitz et al 4-3-1- 4 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1

Elemente dienende Transistoren als Kollektorwiderstände von bistabilen Multivibratorschaltungen dienen.Transistors serving as collector resistances of bistable elements Multivibrator circuits are used.

Als Ansteuerschaltung bei der Mehrfachkonstantstromquelle nach der zuletzt genannten Schweizer Patentschrift ist ebenfalls eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die der Ansteuerschaltung nach der Fig. 1 der Zeichnung entspricht, d.h. die mit der Schaltung des Transistors T und des Widerstandes R im wesentlichen identisch ist.As a control circuit in the multiple constant current source according to the last-mentioned Swiss patent is also a circuit arrangement is provided which corresponds to the control circuit according to Fig. 1 of the drawing, i.e. that with the Circuit of the transistor T and the resistor R essentially is identical.

Ausgehend von diesem Stand der Technik betrifft die vorliegende Erfindung eine monolithisch integrierbare Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines oder mehrerer als stromkonstanthaltende Elemente geschalteter Transistoren oder Transistorstrukturen des einen Leitungstyps und gleicher oder unterschiedlicher Emitterkonfiguration, die in diskret aufgebauten oder integrierten Schaltungen als Ersatz ohmscher Widerstände, vorzugsweise als Ersatz hochohmiger Widerstände, dienen und deren Basis-Emitter-Strecken im Falle mehrerer stromkonstanthaltender Elemente gleichsinnig parallelgeschaltet sind, welche Ansteuerschaltung aus einem (einer) Steuertransistor (-struktur) des einen Leitungstyps besteht, dessen Basis-Emitter-Strecke der Basis-Emitter-Strecke des (der) stromkonstanthaltenden Transistors (Transistorstruktur) gleichsinnig parallelgeschaltet ist und dessen Kollektor mit dessen Basis verbunden und über einen Kollektorwiderstand am einen Pol der Betriebsspannungsquelle angeschlossen ist.Based on this prior art, the present invention relates to a monolithically integratable circuit arrangement for controlling one or more transistors or transistor structures connected as elements that maintain a constant current of the one type of conduction and the same or different emitter configuration, which are built up in discrete or integrated Circuits as a substitute for ohmic resistances, preferably as a substitute for high-value resistors, and their base-emitter paths in the case of several current-maintaining elements are connected in parallel in the same direction, which control circuit consists of a control transistor (structure) of one conductivity type, the base-emitter path of which is the Base-emitter path of the transistor that maintains a constant current (Transistor structure) is connected in parallel in the same direction and its collector is connected to its base and via a Collector resistance is connected to one pole of the operating voltage source.

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Fl €58 W. Kreitz et al 4-3-1 Fl € 58 W. Kreitz et al 4-3-1

Zur Erläuterung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems und der sich daraus ergebenden Aufgabe der Erfindung sei zunächst die Wirkungsweise der Ansteuerschaltung auf die Mehrfachkonstantstromquelle anhand der Fig. 1 kurz erläutert. Der Einfachheit halber ist vorausgesetzt, daß die einzelnen Transistoren bzw. Transistorstrukturen TQ bis T von gleicher Emitterkonfiguration sind, da in diesem Falle die in den stromkonstanthaltenden Transistoren To explain the problem on which the invention is based and the object of the invention resulting therefrom, the mode of operation of the control circuit on the multiple constant current source will first be briefly explained with reference to FIG. For the sake of simplicity, it is assumed that the individual transistors or transistor structures T Q to T are of the same emitter configuration, since in this case those in the transistors which maintain a constant current

T, bis T . fließenden Kollektorströme einander gleich sind und in. ■T to T. flowing collector currents are equal to each other and in. ■

ebenso die einzelnen Basisströme. Die Erfindung ist jedoch, wie durch den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zum Ausdruck gebracht ist, nicht auf diese gleiche Emitterkonfiguration beschränkt. Bei ungleicher Emitterkonfiguration fließen in den einzelnen Kollektorkreisen von der Konfiguration abhängige unterschiedliche Ströme, so daß auf diese Weise eine Mehrfachkonstantstromquelle herstell bar ist, in deren einzelnen Zweigen je nach Bedarf unterschiedliche Ströme vorsehbar sind.likewise the individual base streams. However, as expressed by the preamble of claim 1, the invention is not restricted to this same emitter configuration. If the emitter configuration is not the same, different currents depending on the configuration flow in the individual collector circuits, so that in this way a multiple constant current source can be produced , in the individual branches of which different currents can be provided as required.

Die zeichnerische Darstellung der Fig. 1 ist so gewählt, daß der Verbindungspunkt der Basis des Steuertransistors TQ mit dem gemeinsamen Basisanschluß der stromkonstanthaltenden Transistoren T- bis T als Verbindungspunkt A oder erster Verbindungspunkt bezeichnet ist, Ferner ist der Verbindungspunkt zwischen dem Kollektor des Steuertransistors TQ und dem Kollektorwiderstand mit D oder als zweiter Verbindungspunkt bezeichnet.The graphical representation of Fig. 1 is chosen so that the connection point of the base of the control transistor T Q with the common base terminal of the current-maintaining transistors T- to T is referred to as the connection point A or first connection point Q and the collector resistance with D or as the second connection point.

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- 6 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1- 6 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1

Für diese Schaltung gelten bei Gleichspannungsbetrieb die folgenden einfachen Beziehungen. Am Widerstand R fällt eine Spannung ab, die gleich der Betriebsspannung U„ minus der Basis-Emitter-Spannung U des Steuertransistors T_ ist. Im Kollektorkreis des Steuertransistors TQ fließt der Kollektorstrom I , während in der Verbindungsleitung zwischen den Verbindungspunkten A und D der Gesamtbasisstrom aller Transistoren T bis T fließt, der im vorausgesetzten Fall gleicher Transistoren dem (n+1)-fachen Wert eines einzelnen Basisstroms entspricht, d.h. es fließt der Strom (n+1)I13. Der durch den Kollektorwider-The following simple relationships apply to this circuit in DC operation. A voltage drops across the resistor R which is equal to the operating voltage U "minus the base-emitter voltage U of the control transistor T_. The collector current I flows in the collector circuit of the control transistor T Q , while the total base current of all transistors T to T flows in the connecting line between the connection points A and D, which, in the assumed case of identical transistors, corresponds to (n + 1) times the value of an individual base current, ie the current (n + 1) I 13 flows . The resistance caused by the collector

JiJi

stand RQ fließende Strom I ist daher gleich der Summe der zum Verbindungspunkt D fließenden Ströme;und es gelten aufgrund des Ohmschen Gesetzes folgende ohne weiteres verständliche Gleichungen: When R Q , the current I flowing is therefore equal to the sum of the currents flowing to the connection point D; and, based on Ohm's law, the following easily understandable equations apply:

j =I +(n+1)I _ Χ _ ÜB - UBE R0 C0 B R0 R0 j = I + (n + 1) I _ Χ _ Ü B - U BE R 0 C 0 BR 0 R 0

Für den Kollektorstrom I des Steuertransistors TQ ergibt sich somit:For the collector current I of the control transistor T Q this results in:

U_ - UU_ - U

I = _(n+l)I_I = _ (n + l) I_

CO RO B C O R O B

Der Kollektorstrom des Steuertransistors TQ ist jedoch mit dessen Basisstrom über den Gleichstromverstärkungsfaktor B in Emitterschaltung nach der GleichungThe collector current of the control transistor T Q is, however, with its base current via the direct current gain factor B in the emitter circuit according to the equation

In β COI n β C O

O ~ 7 _O ~ 7 _

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Γ ' « IT -·τ ! ■ «τ,.Γ '«IT - · τ! ■ «τ ,.

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verknüpft, was im übrigen auch für die Verknüpfung zwischen Basis- und Kollektorstrom der stromkonstanthaltenden Transi-• stören T. bis T in gleicher Weise gilt. Die Gleichung für den Kollektorstrom des Steuertransistors kann daher auch in folgender Form geschrieben werden:linked, which incidentally also applies to the link between the base and collector current of the constant-current transi- • disturb T. to T applies in the same way. The equation for the collector current of the control transistor can therefore also be in the following Form to be written:

T UB ' UBE T U B ' U BE

'O R0 (1 +'OR 0 (1 +

Da aber andererseits unter der obengenannten Voraussetzung glei- ^ eher Emitterkonfiguration auch die Kollektorströme der einzelnen Transistoren einander identisch sind, d.h. es gilt I_ = I = I = I , gibt diese Gleichung den in jedem Kollektorkreis desHowever, since on the other hand, under the above-mentioned condition, the collector currents of the individual transistors are also identical to one another, ie, I_ = I = I = I , this equation gives the in each collector circuit of the

η
Transistor fließenden Strom an.
η
Transistor flowing on.

Dieser Strom kann, wie eingangs schon kurz erwähnt, mittels des Widerstandswertes des Kollektorwiderstandes RQ eingestellt werden. Er ist jedoch nicht allein von diesem Wert abhängig, sondern auch von der Anzahl η der als stromkonstanthaltende Elemente dienenden Transistoren und deren Gleichstromverstärkungsfaktor B. W As mentioned briefly at the beginning, this current can be adjusted by means of the resistance value of the collector resistor R Q. However, it does not depend solely on this value, but also on the number η of the transistors serving as elements that maintain a constant current and their direct current amplification factor B. W

Es gibt Anwendungsfälle, bei denen sich die Aufgabe stellt, Schaltungen oder Schaltungseinheiten mit einem bestimmten Minimalstrom zu versorgen, der nicht unterschritten werden darf. Da bei konkret zu realisierenden Schaltungen die Parameter einzelner diskreter Transistoren oder bei monolithischer Inte-There are applications in which the task arises, circuits or circuit units with a certain To supply minimum current, which must not be fallen below. Since the parameters individual discrete transistors or with monolithic integration

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grierung die der Tränsistorstrukturen TQ bis T insgesamt Fertigungsschwankungen unterworfen sind, was sich inbesondere in unterschiedlichen Werten des Gleichstromverstärkungsfaktors B bemerkbar macht, muß man bei der Dimensionierung des Widerstandes R0 so vorgehen, daß man einen ungünstigsten Wert für den Gleichstromverstärkungsfaktor B annimmt und den dazugehörenden Widerstand R berechnet.Gration that the transistors T Q to T are subject to manufacturing fluctuations overall, which is particularly noticeable in different values of the direct current gain factor B, when dimensioning the resistor R 0 one must proceed in such a way that one assumes a most unfavorable value for the direct current gain factor B and the associated one Resistance R calculated.

Insbesondere verursachen die Fertigungstoleranzen bei der monolithischen Integration Schwankungen des Gleichstromverstärkungsfaktors B der einzelnen Fertigungschargen, so daß bei Dimensionierung nach dem niedrigsten Gleichstromverstärkungsfaktor B in Schaltkreisen mit höherem B ein größerer Kollektorstrom fließt, als tatsächlich notwendig wäre. Dies führt zu einem unnötig hohen Stromverbrauch des mit der gesamten (integrierten) Schaltung bestückten Gerätes, was insbesondere bei über längere Zeit mittels einer Trockenbatterie begrenzter Ladung zu betreibenden Geräten sich sehr nachteilig auf die Lebensdauer der Batterie auswirkt.In particular, the manufacturing tolerances cause the monolithic Integration of fluctuations in the direct current amplification factor B of the individual production batches, so that when dimensioning according to the lowest DC amplification factor B in circuits with a higher B a larger collector current flows, than is actually necessary. This leads to an unnecessarily high power consumption with the entire (integrated) circuit equipped device, which is particularly important if the charge is limited by means of a dry battery for a longer period of time Devices have a very detrimental effect on the life of the battery.

Zur Lösung dieses Problems können nach der Schweizer Patentschrift 484 521 die stromkonstanthaltenden Transistoren durch je einen weiteren Transistor ergänzt werden, der dafür sorgt, daß das in der oben erwähnten Gleichung angegebene Verhältnis (n+l)/B wesentlich kleiner als 1 bleibt. Wie jedoch in dieser Patentschrift schon ausgeführt ist, hat dies wiederum andereTo solve this problem, according to the Swiss patent 484 521 the current-holding transistors are supplemented by a further transistor each, which ensures that the ratio (n + 1) / B given in the equation mentioned above remains significantly less than 1. However, as in this one Patent specification has already been carried out, this in turn has others

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Nachteile, insbesondere was die Kompensation des Temperatur- . koeffizienten betrifft.Disadvantages, especially what the compensation of the temperature. coefficient concerns.

Zusätzlich zu der ausführlich erläuterten Stromverstärkungsfaktorabhängigkeit der Einstellung der einzelnen Kollektorströme hat die bekannte Steuerschaltung den weiteren Nachteil, daß der Betriebsspannung überlagerte Spannungsschwankungen, beispielsweise das während der langen Betriebsdauer einer Trockenbatterie entstehende langsame Abfallen der Batteriespannung, sich als Änderung bzw. Schwankung des in den einzelnen Konstantstromtransistoren fließenden KollektorStroms bemerkbar macht.In addition to the current gain factor dependency explained in detail the setting of the individual collector currents, the known control circuit has the further disadvantage that the operating voltage Superimposed voltage fluctuations, for example that occurring during the long service life of a dry battery Slow drop in battery voltage, manifested as a change or fluctuation in the individual constant current transistors the flowing collector current noticeable.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Stromverstärkungsfaktorabhängigkeit und nach Möglichkeit auch die Spannungsabhängigkeit der Einstellung der in den Kollektorkreisen der einzelnen Konstantstromtransistoren fließenden Ströme zu beseitigen. Der sich auf die Stromverstärkungsfaktorabhängigkeit der Einstellung beziehende Teil der Aufgabenstellung läßt sich auch so formulieren, daß selbst bei großer Anzahl (n+1) der Tran?- sistoren T_ bis T und relativ niedrigem Gleichstromverstärkungsfaktor B das Verhältnis (n+1)/B immer klein gegen eins sein soll.It is therefore the object of the invention to reduce the current gain factor dependency and if possible also the voltage dependency of the setting in the collector circuits of the individual Constant current transistors eliminate currents flowing. Which refers to the current gain factor dependency of the setting The related part of the task can also be formulated in such a way that even with a large number (n + 1) the tran? sistors T_ to T and a relatively low DC gain factor B the ratio (n + 1) / B should always be small towards one.

Diese Aufgabe wird von der oben näher beschriebenen monolithisch integrierbaren Ansteuerschaltung dadurch gelöst, daß die Verbindungsleitung zwischen dem Verbindungspunkt der Basis desThis task is monolithic from the one detailed above integrable control circuit achieved in that the connecting line between the connection point of the base of the

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Steuertransistors mit der Basis (Basen) des (der) stromkonstanthaltenden Transistoren, dem ersten Verbindungspunkt,und dem Verbindungspunkt des Kollektorwiderstandes mit dem Kollektor des Steuertransistors, dem zweiten Verbindungspunkt, aufgetrennt ist, da0 zwischen die beiden Verbindungspunkte ein Gleichstromregelverstärker geschaltet ist, über dessen Ausgang der gemeinsame Strom der stromkonstanthaltenden Transistoren (Transistorstrukturen) sowie des Steuertransistors und über dessen Eingang nur ein Bruchteil dieses gemeinsamen Basisstromes fließt und daß der Gleichstromregelverstärker das am zweiten Verbindungspunkt liegende Potential mit dem Potential einer Referenzspannungsquelle bezüglich eines gemeinsamen Bezugspunktes derart vergleicht, daß die Potentialdifferenz zwischen dem Potential des zweiten Verbindungspunkts und dem Potential der Referenzspannungsquelle gegen diesen gemeinsamen Bezugspunkt zu null wird.Control transistor with the base (s) of the (the) constant current Transistors, the first connection point, and the connection point the collector resistance is separated from the collector of the control transistor, the second connection point, da0 a DC control amplifier between the two connection points is switched, via the output of which the common current of the current-maintaining transistors (transistor structures) as well as the control transistor and only a fraction of this common base current flows through its input and that the DC control amplifier the potential at the second connection point with the potential of a reference voltage source with respect to a common reference point compares such that the potential difference between the potential of the second connection point and the potential of the reference voltage source becomes zero with respect to this common reference point.

Weiterbildungen und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nun anhand der in der Zeichnung dargestellten weiteren Figuren 2 bis 7 näher erläutert.Developments and embodiments of the invention Circuit arrangements are characterized in the subclaims and are now based on the further illustrated in the drawing Figures 2 to 7 explained in more detail.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Referenzspannungsquelle mit dem spannungsführenden Pol der Betriebsspannungsquelle verbunden ist,Fig. 2 shows an embodiment of the invention in which the reference voltage source with the live Pole of the operating voltage source is connected,

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Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Referenzspannungsquelle am Schaltungsnullpunkt angeschlossen ist,3 shows an embodiment of the invention in which the reference voltage source is at the circuit zero point connected,

Fig. 4 zeigt eine schaltungstechnische Ausführungsform der Prinzipschaltung nach Fig. 2, FIG. 4 shows an embodiment of the basic circuit according to FIG. 2 in terms of circuitry.

Fig. 5 zeigt eine schaltungstechnische Ausfuhrungsform der Prinzipschaltung nach Fig. 3,Fig. 5 shows a circuit embodiment of the Basic circuit according to Fig. 3,

Fig. 6 zeigt eine andere schaltungstechnische Ausführungsform der Prinzipschaltung nach Fig. 3 und6 shows another embodiment in terms of circuitry the basic circuit of Fig. 3 and

Fig. 7 zeigt eine Weiterbildung der Schaltungsanordnung nach Fig. 6.FIG. 7 shows a further development of the circuit arrangement according to FIG. 6.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 besteht aus den als stromkonstanthaltende Elemente geschalteten Transistoren T. bis T und dem Steuertransistor T_, die in derselben Weise hinsichtlich ihrer Basis-Emitter-Strecken geschaltet sind, wie dies oben bei Erläuterung der Fig. 1 beschrieben wurde. Zur Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems ist nun in die Verbindungsleitung zwischen den Verbindungspunkten A und D der Gleichstromregelverstärker V geschaltet, über dessen Ausgang der gemeinsameThe circuit arrangement according to FIG. 2 consists of the current-holding one Elements switched transistors T. to T and the control transistor T_, which are in the same way with respect to their base-emitter paths are connected, as was described above in the explanation of FIG. To solve the der The problem underlying the invention is now in the connection line between the connection points A and D of the DC control amplifier V switched, via the output of which the common

Basisstrom (n+l)I_, der als stromkostanthaltende Elemente gets Base current (n + l) I_, which gets as a constant-current element

schalteten Transistoren Tn bis T und des Transistors T_ fließtswitched transistors T n to T and the transistor T_ flows

in υin υ

und über dessen mit dem Verbindungspunkt D verbundenen Eingangand via its input connected to the connection point D.

- 12 -- 12 -

209826/0244209826/0244

- 12 Fl 658 W.Kreitz et al 4-3-1- 12 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1

nur ein Bruchteil dieses gemeinsamen Basisstromes fließt. Dieser Bruchteil ist durch den Gesamtgleichstromverstärkungsfaktor ν des Gleichstromregelverstärkers V gegeben. Ferner ist ein zweiter Eingang des Gleichstromregelverstärkers V mit der Referenzspannungsquelle U _ verbunden, deren anderer Pol am spannungsführenden Pol der Betriebsspannungsquelle U angeschlossen ist. Der Gleichspannungsregelverstärker V hat die Eigenschaft, daß er die Potentialdifferenz zwischen dem Verbindungspunkt B und dem Potential der Referenzspannungsquelle U f bezüglich des gemeinsamen Bezugspunktes, in diesem Falle also bezüglich des spannungsführenden Pols der Betriebsspannungsquelle U , zu null macht.only a fraction of this common base current flows. This fraction is given by the total DC gain factor ν of the DC control amplifier V. Furthermore, a second input of the DC control amplifier V is connected to the reference voltage source U_, the other pole of which is connected to the live pole of the operating voltage source U. The DC voltage control amplifier V has the property that it makes the potential difference between the connection point B and the potential of the reference voltage source U f with respect to the common reference point, in this case with respect to the live pole of the operating voltage source U, to zero.

Durch die Zwischenschaltung dieses speziellen Gleichstromregelverstärkers ist der Einfluß des Faktors (n+l)/B in der oben angegebenen Gleichung um den Gesamtgleichstromverstärkungsfaktor ν dieses Verstärkers reduziert, so daß Schwankungen im Stromverstärkungsfaktor B der einzelnen Transistoren oder der integrierten Schaltungen unterschiedlicher Fertigungschargen keinen Einfluß mehr auf die Wahl des Widerstandswertes des Kollektorwiderstandes RQ des Steuertransistors T_ haben können. Es ist vielmehr der für einen minimalen Stromverbrauch vorgesehene Widerstandswert wählbar, da die Fertigungs- und ExemplarStreuungen auf die am Kollektorwiderstand R abfallende Spannung ü_ praktisch keinen Einfluß mehr haben.By interposing this special DC control amplifier, the influence of the factor (n + l) / B in the above equation is reduced by the total DC gain factor ν of this amplifier, so that fluctuations in the current gain factor B of the individual transistors or the integrated circuits of different production batches no longer have any influence the choice of the resistance value of the collector resistor R Q of the control transistor T_ can have. Rather, the resistance value provided for a minimal power consumption can be selected, since the manufacturing and specimen variations have practically no influence on the voltage U_ dropping across the collector resistance R.

- 13 -- 13 -

209826/02U209826/02U

- 13 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1- 13 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 entspricht hinsichtlich der Zwischenschaltung des Gleichstromregelverstärkers V zwischen die "Verbindungspunkte A und D derjenigen der Fig. 2, jedoch ist die Referenzspannungsquelle Uf anstatt an den spannungsführenden Pol der Betriebsspannungsquelle Uß an den Schaltungsnullpunkt angeschlossen. In diesem Falle hat der Gleichstromregelverstärker V die Eigenschaft, daß er die Potentialdifferenz zwischen dem Verbindungspunkt B und der Referenzspannung U f bezüglich des Schaltungsnullpunkts zu null macht. Auch in diesem Fall ergibt sich die erfindungswesentliche Stromreduzierung um den Gesamtstromverstärkungsfaktor ν des Gleichstromregelverstärkers V. Als zusätzlicher Vorteil dieser Ausfuhrungsform der Erfindung ist die Tatsache anzusehen, daß Betriebsspannungsschwankungen oder Langzeitveränderungen dieser Spannung die konstantzuhaltenden Kollektorströme der Transistoren T, bis T nicht mehr beein-The circuit of Fig. 3 corresponds in the intermediate circuit of the DC variable-gain amplifier V between the "connection points A and D to that of Fig. 2, however, the reference voltage source U instead of the live pole of the operating voltage source U SS connected to the circuit zero point. In this case, the DC control amplifier V has the property that it makes the potential difference between the connection point B and the reference voltage U f with respect to the circuit zero point. In this case, too, the current reduction, which is essential to the invention, by the total current gain factor ν of the DC control amplifier V. is an additional advantage of this embodiment of the invention consider the fact that operating voltage fluctuations or long-term changes in this voltage no longer affect the collector currents of the transistors T to T, which are to be kept constant.

1 η1 η

flüssen.rivers.

In Fig. 4 ist eine Schaltungsanordnung gezeigt, die eine Ausführungsform der Prinzipschaltung nach Fig. 2 darstellt. Der Gleichstromregelverstärker besteht aus den beiden Transistoren T und T . Der Transistor Tx. ist vom gleichen LeitungstypFIG. 4 shows a circuit arrangement which represents an embodiment of the basic circuit according to FIG. 2. The DC control amplifier consists of the two transistors T and T. The transistor T x . is of the same line type

vl V2 Vl v l V 2 V l

wie der Steuertransistor T_ und die atromkonstanthaltenden Transistoren T1 bis T , während der Transistor T„ zu diesen Transistoren komplementär ist. In Ausgestaltung der Erfindung dient die Basis-Emitter-Strecke des Transistors Tv gleichzeitiglike the control transistor T_ and the transistors T 1 to T, which maintain constant a current, while the transistor T "is complementary to these transistors. In an embodiment of the invention, the base-emitter path of the transistor T v is used at the same time

- 14 -- 14 -

209826/0244209826/0244

206t)504206t) 504

- 14 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1- 14 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1

als Referenzspannungsquelle U f, wodurch sich eine beträchtliche Schaltungsvereinfachung ergibt. Der Emitter dieses Transistors ist mit dem spannungsführenden Pol der Betriebsspannungsquelle Un verbunden, während dessen Basis am Verbindungspunkt D von Kollektorwiderstand R und Kollektor des Steuertransistors T0 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors T„ ist mit deras reference voltage source U f , which results in a considerable simplification of the circuit. The emitter of this transistor is connected to the live pole of the operating voltage source U n , while its base is connected to the connection point D of the collector resistor R and the collector of the control transistor T 0 . The collector of the transistor T "is with the

vl Basis des Transistors T galvanisch direkt verbunden, dessen v l base of transistor T galvanically directly connected, its

V2
Emitter am Schaltungsnullpunkt angeschlossen ist und dessen Kollektor mit dem Verbindungspunkt A, also dem gemeinsamen Basisanschluß der Transistoren T-, bis T verbunden ist. Der Gesamt-
V 2
The emitter is connected to the circuit neutral point and its collector is connected to the connection point A, that is to say the common base connection of the transistors T-, to T. The overall

u ηu η

stromverstärkungsfaktor ν dieses Gleichstromregelverstärkers ist gleich dem Produkt aus den Stromverstärkungsfaktoren B und B der Transistoren T-. und T .· In der Basiszuleitung des Tran-is the current gain factor ν of this DC control amplifier equal to the product of the current amplification factors B and B of the transistors T-. and T. In the base line of the trans-

Vl V2
sistors Tv fließt daher der Basisstrom (n+l)I /B.B .
V l V 2
sistor T v therefore flows the base current (n + 1) I / BB.

In Fig, 5 ist eine Schaltungsanordnung gezeigt, die der Prinzipschaltung nach Fig. 3 entspricht. Der Gleichstromregelverstärker V besteht aus den Transistoren Tv und T. , wobei der TransistorFIG. 5 shows a circuit arrangement which corresponds to the basic circuit according to FIG. 3. The DC control amplifier V consists of the transistors T v and T., the transistor

V3 V4 V 3 V 4

T„ vom gleichen Leitungstyp wie der Steuertransistor Tn und die V4 u T "of the same conductivity type as the control transistor T n and the V 4 u

stromkonstanthaltenden Transistoren T, bis T und der Transistorconstant current holding transistors T to T and the transistor

ι ηι η

T.. zu diesen Transistoren komplementär ist. In diesem Ausfüh-T .. is complementary to these transistors. In this execution

rungsbeispiel dient die Basis-Emitter-Strecke des Transistors T„ als Referenzspannungsquelle, wobei der Emitter dieses Transistors am Schaltungsnullpunkt angeschlossen ist, während seine Basis mit dem Kollektor des Steuertransistors T und dem Kollektorwider-The base-emitter path of the transistor T " as a reference voltage source, the emitter of this transistor being connected to the circuit zero point, while its base is connected to the collector of the control transistor T and the collector resistor

- 15 -- 15 -

209826/02U209826/02U

- 15-Fl 658 W.Kreitz et al 4-3-1- 15-Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1

stand RQ, also mit dem Verbindungspunkt D verbunden ist. Der Kollektor des Transistors T ist mit der Basis des Transistorsstood R Q , i.e. connected to the connection point D. The collector of the transistor T is connected to the base of the transistor

3
T.. galvanisch direkt verbunden, dessen Emitter am spannungs-
3
T .. galvanically directly connected, whose emitter is connected to the voltage

V4
führenden Pol der Betriebsspannungsguelle Ue angeschlossen ist,
V 4
the leading pole of the operating voltage source U e is connected,

während dessen Kollektor galvanisch direkt mit dem gemeinsamen Basisanschluß der Transistoren T^ bis T und andererseits überwhile its collector is galvanically connected directly to the common base terminal of the transistors T ^ to T and on the other hand via

O ηO η

einen Widerstand R^ mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden ist. Der Gesamtstromverstärkungsfaktor ν dieses Gleichstromregelverstärkers ist bei Vernachlässigung des über den Widerstand B^ fließenden Stromes gleich dem Produkt aus den Stromverstärkungsfaktoren B und B. der Transistoren T*. und Tv . über den Kollektorwiderstand RQfließt daher nur noch der um diesen Faktor verringerte Anteil des gemeinsamen Basisstromes der Transistorena resistor R ^ is connected to the circuit neutral point. The total current amplification factor ν of this DC control amplifier is, if the current flowing through the resistor B ^ is neglected, equal to the product of the current amplification factors B and B. of the transistors T *. and T v . Only the portion of the common base current of the transistors, reduced by this factor, therefore flows through the collector resistance R Q

T_ bis T .
On
T_ to T.
On

Die in Fig. 6 gezeigte Schaltungsanordnung ist eine andere Variante zu der Prinzipschaltung nach Fig. 3r bei der die Referenzspannung U f mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden ist. Auch in diesem Falle wird die Basis-Emitter-Strecke eines Transistors als Referenzspannungsquelle benutzt. Der Gleichstromregelverstärker besteht bei dieser Variante wiederum aus dem Transistor Tv , der zu den Transistoren TQ bis T komplementär ist, und aus einem weiteren zu diesen Transistoren komplementären Transistor Tx. f d.h. die Transistoren T und T sind vom gleichen Leitungs-The circuit arrangement shown in FIG. 6 is another variant of the basic circuit according to FIG. 3 r in which the reference voltage U f is connected to the circuit zero point. In this case, too, the base-emitter path of a transistor is used as a reference voltage source. In this variant, the DC control amplifier again consists of the transistor T v , which is complementary to the transistors T Q to T, and of a further transistor T x which is complementary to these transistors. f ie the transistors T and T are of the same line

V5 V3 V5 V 5 V 3 V 5

typ, jedoch komplementär zu den Transistoren TQ bis T .type, but complementary to the transistors T Q to T.

- 16 -- 16 -

209826/024-4209826 / 024-4

- 16 - 206050A- 16 - 206050A

Fl 658 W.Kreitz et al 4-3-1Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1

Die Basis-Emitter-Str'ecke des Transistors T ist in gleicherThe base-emitter line of the transistor T is the same

V3 Weise geschaltet wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, auch führt der Kollektor galvanisch direkt zur Basis des Transistors T , der Kollektor ist jedoch über einen Widerstand R^ mit dem spannungsführenden Pol der Betriebsspannung üR verbunden. Der Emitter des Transistors T liegt am Schaltungsnullpunkt, während V 3 manner connected as connected in the embodiment of Fig. 5, the collector leads electrically directly to the base of the transistor T, the collector is, however, via a resistor R ^ to the live pole of the operating voltage U R. The emitter of the transistor T is at the circuit zero point, while

dessen Kollektor direkt galvanisch mit dem gemeinsamen Basisanschluß der Transistoren T_ bis T verbunden ist.its collector directly galvanically with the common base connection of the transistors T_ to T is connected.

0 η0 η

Dem Widerstand R^ kann noch die Kollektor-Emitter-Strecke desThe resistor R ^ can still be the collector-emitter path of the

2
Transistors T parallelgeschaltet werden, wobei der Emitter des
2
Transistor T are connected in parallel, the emitter of the

6
Transistors T am spannungsführenden Pol der Betriebsspannung an-
6th
Connect the transistor T to the live pole of the operating voltage.

6
geschlossen ist. Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 6 und 7 fließt in der Basiszuleitung des Transistors T etwa der um das Produkt BB verringerte Gesamtbasisstrom (n+l)I /B B . B_ und B sind die Stromverstärkungsfaktoren der Transistoren T und T .
6th
closed is. In the exemplary embodiments according to FIGS. 6 and 7, approximately the total base current (n + 1) I / BB, reduced by the product BB, flows in the base lead of the transistor T. B_ and B are the current gain factors of the transistors T and T.

Die einzelnen Schaltungsanordnungen nach der vorliegenden Erfindung haben zusätzlich zu den bereits erwähnten Vorteilen noch die Eigenschaft; daß sie sich hinsichtlich des Temperaturkoeffizienten unterschiedlich vorhalten. So zeigt etwa die Schaltungsanordnung nach Fig. 4 einen positiven Temperaturkoeffizienten, während die Schaltungsanordnungc-n nach den Fig. 5 bis 7 einen negativen Temperaturkoeifizienten aufweisen. Es ist daher je nach der speziellen Schaltung, in der die stromkonstanthaltenden Transistoren ver-The individual circuit arrangements according to the present invention have, in addition to the advantages already mentioned, the property; that they differ in terms of the temperature coefficient hold different. For example, the circuit arrangement according to FIG. 4 shows a positive temperature coefficient, while the Circuit arrangement c-n according to FIGS. 5 to 7 has a negative temperature coefficient exhibit. It is therefore depending on the special circuit in which the current-keeping transistors

- 17 -- 17 -

209826/02JU209826 / 02JU

- 17 Fl 658 W.Kreitz et al 4-3-1 - 17 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1

wendet werden, möglich, eine Schaltung zu wählen, die die Gesamtschaltung dem bei der Verwendung zu erwartenden Temperaturbereich anpaßt. So kann es vorteilhaft sein, eine Schaltung mit negativem Temperaturkoeffizienten zu verwenden, da insbesondere bei Temperaturen um den Gefrierpunkt der Stromverstärkungsfaktor von Transistoren oder Transistorstrukturen stark stromabhängig ist. Nehmen aus diesem Grunde die Kollektorströme der stromkonstanthaltenden Transistoren bei tiefen Temperaturen ab, so kann dies durch den negativen Temperaturkoeffizienten in gewissem Maße wieder ausgeglichen werden.be applied, possible to choose a circuit that includes the overall circuit the temperature range to be expected during use. So it can be beneficial to a circuit to be used with a negative temperature coefficient, as the current gain factor is particularly important at temperatures around freezing point of transistors or transistor structures is highly dependent on current. For this reason, take the collector currents of the current-maintaining transistors at low temperatures, this can be done by the negative temperature coefficient in be balanced again to a certain extent.

Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 2 bis 7 wurden anhand von Schaltungen erläutert, bei denen die stromkonstanthaltenden Transistoren mit dem spannungsführenden Pol einer Betriebsspannungsquelle U0 verbunden sind. Dies entspricht im allgemeinen einer Verwendung, bei der die stromkonstanthaltenden Transistoren als Kollektorwiderstände verwendet werden, d.h. bei dem die stromkonstanthaltenden Transistoren auf einem Potential in der Nähe der Betriebsspannung liegen. Wie jedoch aus dem obengenannten Valvo-Handbuch bekannt ist, können die stromkonstanthaltenden Transistoren beispielsweise auch als Emitterwiderstände von Differenzverstärkern verwendet werden. Dann liegen die stromkonstanthaltenden Transistoren auf relativ niedrigerem Potential, meist sogar auf einem gegenüber dem Schaltungsnullpunkt im Falle von npn-Transistoren als Differenzverstärkertransistoren negativen Potential. Die einzelnen Varianten der Ansteuerschaltung mitThe exemplary embodiments according to FIGS. 2 to 7 were explained on the basis of circuits in which the transistors which maintain a constant current are connected to the live pole of an operating voltage source U 0. This corresponds in general to a use in which the transistors which maintain a constant current are used as collector resistors, ie in which the transistors which maintain a constant current are at a potential in the vicinity of the operating voltage. However, as is known from the above-mentioned Valvo manual, the current-maintaining transistors can also be used, for example, as emitter resistors of differential amplifiers. Then the current-maintaining transistors are at a relatively lower potential, usually even at a negative potential compared to the circuit zero point in the case of npn transistors as differential amplifier transistors. The individual variants of the control circuit with

- 18 -- 18 -

209826/02U209826/02U

- 18 Fl 658 W.Kreitz et al 4-3-1- 18 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1

entsprechender Schaltung der Referenzspannungsquelle lassen sich auch für diesen Anwendungsfall so wählen, daß je nach gewünschter Charakteristik ein positiver oder negativer Temperaturkoeffizient und eine zusätzliche Spannungsstabilisierung erhalten v/ird.Appropriate switching of the reference voltage source can also be selected for this application so that depending on the desired Characteristic a positive or negative temperature coefficient and an additional voltage stabilization is obtained.

Die erfindungsgemäße Steuerschaltung ist insbesondere bei Schaltungen von Vorteil, die mit kleinen Spannungen und mit kleinen Strömen arbeiten. Solche Schaltungen sind beispielsweise mehrstufige aus Flip-Flop-Stufen bestehende Frequenzteilerschaltungen, wie sie in der Digitaltechnik für Speicher, Schieberegister, Zuordner etc. verwendet werden oder wie sie in Orgeln und in von einem Frequenznormal gesteuerten Uhren zur Anwendung gelangen können.The control circuit according to the invention is particularly useful in circuits who work with small voltages and with small currents are advantageous. Such circuits are multi-stage, for example Frequency divider circuits consisting of flip-flop stages, such as those used in digital technology for memories, shift registers, and allocators etc. or how they are used in organs and in clocks controlled by a frequency standard can.

209826/0244209826/0244

Claims (8)

Fl 658 ιΛ W.Kreitz PATENTANSPRÜCHE 'Fl 658 ιΛ W. Kreitz PATENT CLAIMS ' 1. Monolithisch integrierbare Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines oder mehrerer als stromkonstanthaitende Elemente geschalteter Transistoren oder Transistorstrukturen des einen Leitungstyps und gleicher oder unterschiedlicher Emitterkonfiguration/ die in diskret aufgebauten oder integrierten Schaltungen als Ersatz ohmscher Widerstände, vorzugsweise als Ersatz hochohmiger Widerstände, dienen und deren Basis-Emitter-Strecken im Falle mehrerer stromkonstanthaltender Elemente gleichsinnig parallelgeschaltet sind, welche Ansteuerschaltung aus einem (einer) Steuertransistor (-struktur) des einen Leitungstyps besteht, dessen Basis-Emitter-Strecke der Basis-Emitter-Strecke des (der) stromkonstanthaltenden Transistors (Transistorstruktur) gleichsinnig parallelgeschaltet ist und dessen Kollektor mit dessen Basis verbunden und über einen Kollektorwiderstand am einen Pol der Betriebsspannungsquelle angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsieitung zwischen dem Verbindungspunkt. (A) der Basis des Steuertransistors (T ) mit der Basis (Basen) des (der) stromkonstanthaltenden Transistoren (T.., T3.»T ), dem ersten Verbindungspunkt, und dem Verbindungspunkt (D) des Kollektorwiderstandes (Rn) mit dem Kollektor äes Steuertransistors (Tn)/ dem zweiten Verbindungspunkt, aufgetrennt ist, daß zwischen die beiden Verbindungspunkte (A, D) ein Gleich-1. Monolithically integrable circuit arrangement for controlling one or more transistors or transistor structures of one conduction type and the same or different emitter configuration / which are connected as constant-current elements / which are used in discrete or integrated circuits as a substitute for ohmic resistances, preferably as a substitute for high-ohmic resistors, and their base-emitters -Strains in the case of several current-maintaining elements are connected in parallel in the same direction, which control circuit consists of one (a) control transistor (structure) of the one conductivity type whose base-emitter path is the same as the base-emitter path of the current-maintaining transistor (transistor structure) is connected in parallel and its collector is connected to its base and connected to one pole of the operating voltage source via a collector resistor, characterized in that the connecting line between the connecting pu nkt. (A) the base of the control transistor (T) with the base (s) of the transistor (s) maintaining constant current (T .., T 3. »T), the first connection point, and the connection point (D) of the collector resistor (R n ) with the collector of the control transistor (T n ) / the second connection point, is separated, that between the two connection points (A, D) a constant - 20 -- 20 - 209826/02JU209826 / 02JU 206050A206050A Fl 658 . W.Kreitz et al 4-3-1Fl 658. W. Kreitz et al 4-3-1 Stromregelverstärker (V) geschaltet ist, über dessen Ausgang der geraeinsame Basisstrom der stromkonstanthaltenden Transistoren (Transistorstrukturen) (ΤΊ, T„..T ) sowie des Steuer-Current control amplifier (V) is connected, via the output of which the straight base current of the current-maintaining transistors (transistor structures) (Τ Ί , T ".. T) and the control 1 2. η1 2. η transistors (T„) und über dessen Eingang nur ein Bruchteil
dieses gemeinsamen Basisstromes fließt, und daß der Gleichstromregelverstärker (V) das am zweiten Verbindungspunkt (B) liegende Potential mit dem Potential einer Referenzspannungsquelle (U f) bezüglich eines gemeinsamen Bezugspunktes derart vergleicht, daß die Potentialdifferenz zwischen dem Potential des zweiten Verbindungspunktes (B) und dem Potential der
Referenzspannungsquelle gegen diesen gemeinsamen Bezugspunkt zu null wird.
transistor (T ") and its input only a fraction
this common base current flows, and that the DC control amplifier (V) compares the potential at the second connection point (B) with the potential of a reference voltage source (U f ) with respect to a common reference point in such a way that the potential difference between the potential of the second connection point (B) and the potential of
Reference voltage source becomes zero with respect to this common reference point.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Referenzspannungsquelle (U f) mit dem spannungsführenden Pol der Betriebsspannungsquelle (U ) verbunden ist (Fig. 2).2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that one end of the reference voltage source (U f ) is connected to the live pole of the operating voltage source (U) (Fig. 2). 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Referenzspannungsquelle (U ,-) mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden ist (Fig. 3).3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that one end of the reference voltage source (U, -) with the Circuit neutral is connected (Fig. 3). 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Referenzspannungsquelle die Basis-Emitter-Diode eines (einer) Transistors (Transistorstruktur) dient.4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the base-emitter diode is used as the reference voltage source a transistor (transistor structure) is used. - 21 -- 21 - 209826/024«;209826/024 "; - 21 Fl 658 · W.Kreitz et al 4-3-1- 21 Fl 658 W. Kreitz et al 4-3-1 5, Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis eines (einer) Transistors (Transistorstruktur) (Tv ) des einen Leitungstyps mit dem Kollek-5, circuit arrangement according to claims 2 and 4, characterized in that the base of a transistor (transistor structure) (T v ) of the one conduction type with the collector 1
tor des Steuertransistors (T ), der Emitter dieses Transistors mit dem spannungsführenden Pol der Betriebsspannungsquelle (UR) und der Kollektor mit der Basis eines (einer) Transistors (Transistorstruktur) (T ) des anderen Leitungstyps verbunden ist und daß dessen Emitter am Schaltungsnullpunkt und dessen Kollektor am ersten Verbindungspunkt (A) angeschlossen ist (Fig. 4).
1
gate of the control transistor (T), the emitter of this transistor is connected to the live pole of the operating voltage source (U R ) and the collector to the base of a transistor (transistor structure) (T) of the other conductivity type and that its emitter is connected to circuit neutral and whose collector is connected to the first connection point (A) (Fig. 4).
6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis eines (einer) Transistors (Transistorstruktur) (T ) des anderen Leitungstyps mit dem Kollek-6. Circuit arrangement according to claims 3 and 4, characterized in that that the base of a transistor (transistor structure) (T) of the other conductivity type with the collector V3 V 3 tor des Steuertransistors (T_), der Emitter dieses komplementären Transistors mit dem Schaltungsnullpunkt und dessen Kollektor mit der Basis eines Transistors (T ) des einengate of the control transistor (T_), the emitter of this complementary Transistor with the circuit zero point and its collector with the base of a transistor (T) of the one Leitungstyps verbunden ist und daß dessen Emitter am spannungsführenden Pol der Betriebsspannungsquelle (U ) und dessen Kollektor einerseits über einen Widerstand (Ry ) am Schaltungs-Line type is connected and that its emitter is live Pole of the operating voltage source (U) and its collector on the one hand via a resistor (Ry) on the circuit 1 nullpunkt und andererseits am ersten Verbindungspunkt (A)1 zero point and on the other hand at the first connection point (A) angeschlossen ist (Fig. 5).is connected (Fig. 5). 7. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis eines (einer) Transistors (Tran-7. Circuit arrangement according to Claims 3 and 4, characterized in that that the base of a transistor (tran- - 22 -- 22 - 209826/0244209826/0244 ■"■ JL JL "■*■ "■ JL JL " ■ * Fl 658 . W.Kreitz et al 4-3-1Fl 658. W. Kreitz et al 4-3-1 sistorstruktur) (T ) des anderen Leitungstyps mit demtransistor structure) (T) of the other conduction type with the V3
Kollektor des Steuertransistors (Tn), der Emitter dieses komplementären Transistors mit dem Schaltungsnullpunkt und dessen Kollektor einerseits mit der Basis eines (einer) weiteren Transistors (Transistorstruktur) (T ) des anderen Leitungstyps und andererseits über einen Widerstand [K. )
V 3
Collector of the control transistor (T n ), the emitter of this complementary transistor with the circuit zero point and its collector on the one hand with the base of a further transistor (transistor structure) (T) of the other conductivity type and on the other hand via a resistor [K. )
V2 mit dem spannungsführenden Pol der Betriebsspannungsquelle (U ) verbunden ist und daß der Emitter dieses weiteren komplementären Transistors am Schaltungsnullpunkt und dessen Kollektor am ersten Verbindungspunkt (A) angeschlossen ist (Fig. 6) . V 2 is connected to the live pole of the operating voltage source (U) and that the emitter of this further complementary transistor is connected to the circuit zero point and its collector is connected to the first connection point (A) (Fig. 6).
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis-Emitter-Strecke des Steuertransistors (T ) die Basis-Emitter-Strecke eines (einer) Transistors (Transistorstruktur) (T ) des einen Leitungstyp gleichsinnig8. Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that the base-emitter path of the control transistor (T) the base-emitter path of one (a) transistor (transistor structure) (T) of the one conduction type in the same direction V6
parallelgesehaltet ist, dessen Kollektor mit dem batterie-
V 6
is held in parallel, the collector of which is connected to the battery
spannungsabgewandten Ende des Widerstandes (R^. ) verbundenvoltage-remote end of the resistor (R ^.) connected 2 ist (Fig. 7).2 (Fig. 7). 209826/0244209826/0244 LeerseiteBlank page
DE19702060504 1970-12-09 1970-12-09 Monolithically integrable circuit arrangement for controlling one or more transistors arranged as elements that maintain a constant current Expired DE2060504C3 (en)

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