DE2136059B2 - Dynamische temperaturunabhaengige spannungsteilerschaltung - Google Patents

Description

nungsteilerwiderstände 46 und 48 am ersten Anschluß 18. Ein zweiter Stromweg vom Kollektor des Transistors 32 zum Widerstand 46 besteht über die durchlaßgespannten Emitter-Basis-Ubergänge der Transistoren 38 und 42. Der Emitter des Transistors 42 ist ferner an einen dritten (Ausgangs-)Anschluß ?.6 angeschlossen. Der Verbindungspunkt 47 der Widerstände 46 und 48 ist mit der Basis des ersten Transistors 32 verbunden, wobei diese Verbindung einen dritten Stromweg bildet. "

Die Anordnung nach F i g. 1 liefert Ausgangsspannungen K₀, die größer als '/3 der Quellenspannung (V_sß) sowie temperaturunabhängig sind [Ausgangsspannungsbereich VJ3 bis (V_s — 2 V_he) (Erläuterung: vgl. Gleichung (3) ff.)]. Wenn auch die Anordnung nach F i g. 1 auch Ausgangsspannungen liefern kann, die größer sind als VJ2, liefert die Anordnung nach F i g. 3 derartige Spannungen mit geringerem Schaltungsaufwand.

Die Temperaturunabhängigkeit der Ausgangsspannung (V₀) wird bei der Anordnung nach Fig. 1 durch geeignete Wahl der Widerstandsverhältnisse erzielt, wie sich aus der folgenden mathematischen Untersuchung ergibt:

Die Spannung am Schaltungspunkt 47, d.h. an der Basis des in gegengekoppelter Emitterschaltung ausgelegten Transistors 32, läßt sich durch folgende Gleichung wiedergeben:

V =

»32

R₄₉

(1)

Nimmt man

und setzt in Gleichung (1) ein, so ergibt sich:

Die Spannung am Emitter des Transistors 32 und damit die Spannung am Widerstand 36 (^r₃₆) ist wie folgt:

Setzt man Gleichung (5) in Gleichung (6) ein, se ergibt sich

V_h = V_x — g ( —- — V_he j.

Die Spannung an der Basis des in Kollektorschaltung ausgelegten Transistors 42 ist um einen Basis-Emitter-Spannungsabfall niedriger (- V_bi,), so ι ο daß sich ergibt

= V_s - g(~— - V V

Die Spannung am Emitter des Transistors 42 ist um einen weiteren Basis-Emitter-Spannungsabfall niedriger (-V_he) und ist außerdem gleich der Ausgangsspannung V₀. Somit ergibt sich

V₀

und ν = V — —- V + eV — ~>V (10)

Durch Zusammenfassen von gleichen Ausdrücker ergibt sich

vj\+-l\₌ v, + (g - 2) ι„. ,

Durch Umstellen ergibt sich

35 1 + g/Ar

Widerstandsverhältnisse »g« und »/c« sind nichi von der Temperatur abhängig. Die Ausgangsspan nung (T^,) wird daher temperaturabhängig, wenn mar den zweiten Teil der Gleichung (12), der temperatur abhängig (Funktion von V_be) ist, gleich Null macht

Setzt man
45

wobei V_u der Spannungsabfall am Emitter-Basis- so ergibt sich Obergang des Transistors 32 ist. 50

Nimmt man das Verhältnis von -^- deich e, so 8 = ²-

st unter der Voraussetzung, daß der Emitter- und der r. R₃₄ _,_^ . ,, .

KoDektorstrom des Transistors 32 annähernd gleich ¹^⁸ = r^-erhältmanemetemperatnninabhan

sind, die Spannung an R₃₄ gleich: 55 gige Ausgangsspannung, wenn man R₃₄ doppelt se

groß wie R₃₆ macht:

R34 = 2R36. (15)

Für die Ausgangsspannung ergibt sich ans Glei h (12)

Setzt man Gleichung (3) in Gleichnag (4) ein, so ergibt sich

CNe Spannung an der Basis des in Kollektorschaltung ausgelegten Transistors 38 ist

l+g/ic 1+2/Jfc

e₃₄-

Wenn ft größer als 1 ist, so ist R₄₆ größer als 0, um (6) die Aosgangsspannang kann so gewählt werden, dai

sie irgendeinen gewünschten Wert zwischen F,^:3 und (V, -IV₁,,.) hat/

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der ei findungsgemäßen Spannungstcilerschaltunp. mit der sieh ebenfalls Ausgangsspannungen gewinnen lassen. ^ die größer sind als V, der Quellenspannung (V_x-}) [Ausgangsspannungsbereich von V_s '3 bis tV\ -V_n,)]. Die Ausführungsform nach F i g 4 ist bei hohen Fi cquen/en stabiler als die Ausfuhrungsform nach f· i;' 1. da in F i g. 4 weniger 1 ransistorsluk."; in Kollektor- in schaltung verwendet werden, so daß die Phasenverschiebung in der Schleife sich verringert.

In F i g. 4 ist ein in gegengekoppelter Emitterschaltung ausgelegter erster Transistor 90 mit seinem Kollektor über einen ersten Stromweg mit einem i«, Widerstand 92 und eine Diode 94 (/.wischen die Klemmen 96 und 98 geschaltet) mit dem Speisespannungsanschluß 14 verbunden. Der Emitter des Transistors 90 liegt über einen Widerstand 100 am Masseanschluß 18. F.in in Kollektorschaltung ausgelegter /weiter Transistor 102 ist mit seinem K olleklor an den Anschluß 14, mit seiner Basis an dei Verbindungspunkt des Widerstands 92 und des Kollektors des Transistors 90 und mit seinem Emitter an einen Ausgangsanschluß 27 sowie über die Reihenschaltung zweier Spannungsteilerwiderstände 104 und 106 (mit Schaltungspunkten 108 und UO) an den Masseanschluß 18 angeschlossen. Vom Kollektor des Transistors 90 zum massefernen Fnde des Widerstands 104 besteht über den durchlaßgespannten Emitter-Basis-Ubergang des Transistors 102 eir zweiter Stromweg, in dem außerdem etwaige durchlaßgespannte Halbleiterübergänge zwischen den Schaltungspunkten 108 und 110 liegen. Der Verbindungspunkt 112 der Widerstände Ϊ04 und 106 ist unter Bildung eines dritten Stromweges an die Bans ih-» Transistors 90 angeschlossen.

Die Art und Weise, wie die Schaltungselemente bemessen werden, damit sich eine temperatui unabhängige Ausgangsspannung (K₀) ergibt, ist bei der Anordnung nach F i g. 4 die gleiche wie bei der Anordnung nach Fig. 1. wobei zu beachten ist. daß die Spannung an der Diode 94 den Basis-Emitter-Spannungsabfall ( - J',,,.) des Transistors 38 in F i g. 1 ersetzt. Die Diode 94 hat die gleiche Geometrie wie die Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren 90 und 102. so daß an ihr annähernd die gleiche Spannung aultritt wie an den Basis-Emitter-Cbergangen (i;,).

Wenn zwischen den Schaltungspunkten 108 und HO. die mit den Ausgangsanschlüssen 27 b/w 26 so verbunden sind, eine Direktverbindung 114 bssteht. so sind die Spannungen zwischen der. Aus;>angsanschlüssen 26 und 27 einerseits und dem Masseanschluß 18 andererseits die gleichen (und zwar sirößer als V_x 3 > sowie temperaturunabhängig. ^5S

Wenn man jedoch die zwischen den Punkten 96 und 98 liegende Diode durch eine Direktverbindung ersetzt und zugleich die Direktverbindung 114 durch eine Diode 94 ersetzt, so ergibt sich aus den obigen mathematischen Gleichungen, daß die Spainung ²WiSChCn dem Ausgangsanschluß 26 und dem Masseanschluß 18 nach wie vor temperaturunabliängig end größer als V^ 3 ist. während die Spannuni /wischen dem Auseangsanschluß 27 und dem Masseanschluß 18 um Ί V_1x höher und temperaturabtiangig «si Die Spannung zwischen den Anschlüssen 27 und 18 verwendet man. wenn eine Vorspannung gebrauch! *ird. die ein Teil der Quellenspannung ist urd mit lempeniturbedingien Änderungen der I ,„.-Werte der Transistoren gleichlaufen kann. /. B. bei der Vorspannung einer Emiltervcrstärkerstufe mit Kollektoriirbeilswiderstand und Emitlergegcnkopplungswiderstand, so daß sich eine temperaluiunabhängige Spannung am Kolleklorarbeitswidersland ergibt.

Wenn man eine Ausgangsspannung benötigt, die kleiner ist als ' , der Speisespannung, so verwendet man die Au-führungsform nach \ ig. 2. Ein in gcgengekoppclier Emitterschaltung ausgelegter erster Transistor 50 ist mit seinem Kollektor über einen ersten Stromwvg mit einem Widerstand 52 mit dem an eine Gleichspannungsquelle (I',) angeschlossenen Anschluß 14 verbunden. Der Emitter des Transistors 50 liegt über einen Widerstand 54 am Masseanschluß 18. Ein in Kollektorschaltung ausgelegte, /weiter Transistor 56 ist mit seinem Kollektor an den Anschluß 14. mit seinem Emitter über die Reihenschaltung zweier Spannungsteilerwiderständc 58 und 60 an den Masseanschluß 18 und mn seiner Basis an den Verbindungspunkt 62 des Widerstands 52 und des Kollektors des Transistors 50 angeschlossen. Hir, in Kollektorschaltung ausgelegter dritter Transistor 64 ist mit seinem Kollektor an den Anschluß 14 und mit seinem Emitter über einen Widerstand 66 an den Masseanschluß 18 sowie direkt an den Ausgangsanschluß 26 und an die Basis des ersten Transistors 50 angeschlossen. Der Widerstand 66 ist so bemessen, daß in den Transistoren 56 und 64 gleiche Ströme !ließen. Vom Kollektor des Transistors 50 zum massefernen Ende des Widerstands 58 besieht ein zweiter Stromweg mit dem durchlaßgespannten Emitter-Basis-übergang des Transistors 56. Die Basis des Transistors 64 ist an den Verbindungspunkt 68 der Widerstände 58 und 60 angeschlossen. Ein dritter Stromweg vom Verbindungspunkt 68 der Widerstände 58 und 60 7ur Basis des ersten Transistors 50 cnthä t den durchlaßgespannten Emitter-Basis-übergang des Transistors 64.

Die T;mperaturunabhängigkeit der Ausgangsspannung (I,') wird bei der Ausführungsform nach F i g. 2 durch geeignete Wahl der Widerstandsverhältnisse erhalten, wie sich aus den folgenden Gleichungen ergibt:

Die Ausgangsspannung (I₀) ist auf die Spar.r.'ur.^: Rn entsprechend der folgenden Gleichung bezogen:

Unter der Voraussetzung, daß die Emitter- und Kollektorströme des Transistors 50 annähernd gleich

sind und ^² = g. beträgt die Spannung am Widerstand 52.

VR₅₂ = Wv-V^g. (18)

und die Spannung an der Basis des in Kollektorschaltung ausgelegten Transistors 56 ist daher

'^ — ^r % ' O ^vbe' δ * \¹'}

Die Spannung am Emitter des Transistors 56 and damit die Spannung an der Reihenschaltung der Widerstände 58 und 60 ist um einen Basis-Emitter-Spannungsabfall (- V^) kleiner als die Spannung an üer Basis des Transistors 56, und zwar

609531/215

R \

Setzt man das Verhältnis _D --""„- gleich ,,so Mt die Spannung am Widerstand 60

^M ⁼ J W-Wo- ¹⁷^S- ^V>A< ^(2I)

was die gleiche Spannung ist wie an der Basis des in Kollektorschaltung ausgelegten Transistors 64. Die Ausgangsspannung (K₀) ist um einen Emitter-Basis-Spannungsabfall (— V_bl.) niedriger und ist gleich der Spannung am Emitter des Transistors 64, und zwar

Durch Umstellen der Ausdrücke erhält man

Macht man den Widerstand 58 größer als Nu! (k > 1), so ist die Ausgangsspannung

V₀ < V_x 3,

V₀ = γίΚ-ίΚ- Kv) g-

- K

(22)

Daraus ergibt sich

(K + Kv) * = K-(K- V_he)g - Kv (23)

so daß

* Kv = K - g V₀ + g Κ* - Κ,, (24) = K + (g~* - I)Kv. (25)

+ g)

₍₂₆₎

Trennt man die temperaturabhängigen von den lemperaturunabhängigen Ausdrücken und setzt man die temperaturabhängigen Ausdrücke gleich Null (wie erinnerlich sind die Widerstandsverhältnisse »g« Und »A« nicht eine Funktion der Temperatur), so ergibt sich

•nd
Da

and ergibt sich

- fc - P Kv _

(k + g)

g = k + 1 .

(27) (28)

Q ZZZ

und sie kann so gewählt werden, daß sie iruendeinen gewünschten Wert zwischen K_s/3 und V_h. hai

Wird eine temperaturunabhängige Ausganusspannung (JZ₀) gebraucht, die größer als V_s 2 ist, so verwen-

det man die Ausfuhrungsform nach Fig. 3 [Ausgangsspannungsbereich von J/, 2 bis (K, - V₁,,,)].

Die dynamische Spannungsteilerschaltung nach r ι g. 3 enthält zwei Transistoren 70 und 72. Der eine Transistor 70 ist in gegengekoppelter Emitter-

schaltung ausgelegt und mit seinem Kollektor über einen ersten Stromweg mit einem Widerstand 74 an den Speisespannungsanschluß 14, dem eine Gleichspannung (V_s) zugeführt ist. angeschlossen. Der Transistor 70 liegt mit seinem Emitter über

einen Widerstand 76 am Masseanschluß 18. Der in Kollektorschaltung ausgelegte zweite Transistor 72 ist mit seinem Kollektor an den Speisespannungsanschluß 14 und mit seiner Basis an den Kollektor des ersten Transistors 70 angeschlossen. Der Emitter

des Transistors 72 liegt über zwei Spannunasteilerwiderstande 78 und 80 am Masseanschluß 18. Vom Kollektor des Transistors 70 zum massefernen Ende des Widerstands 78 besteht ein zweiter Strom wee mit dem durchlaßgespannten Emitter-Basis-Übereang des

Transistors 72. Der Emitter des Transistor^? 72 ist terner an den Ausgangsanschluß 26 angeschlossen. Uer Verbindungspunkt 82 der Widerstände 78 und W ist unter Bildung eines dritten Stromweges mit der Basis des Transistors 70 verbunden

Die Bemessung der Schaltungselemente zwecks Gewinnung einer temperaturunabhängigen Ausgangsspannung (K₀) für die Anordnung nach Fig. 3 wird auf folgende Weise ermittelt:

Unter der Voraussetzung, daß die Kollektor- und Emitterströme des Transistors 70 annähernd gleich sind und das Widerstandsverhältnis ^Rls ^ ^Rso

40 gleich

einem Wert k und das Verhältnis

_k _

⁽²⁹⁾

was zeigt, daß bei geeigneter Wahl 8er Widerstandswerte die Ausgangsspasnnng (V₀) temperaturunabkäagig ist und betragt

j- gleich einem so Wert g ist, läßt sich zeigen, daß die Spannung an der Basis des in gegengekoppelter Emitterschaltung ausgelegten Transistors 70 gleich -£- ist Die Spannung am Widerstand 76 und damit die Spannung am tmitter des Transistors 70 ist um einen Basis-Emitter-SpannnngsabfeQ { - V₁J niedriger und gleich

6o

(35)

(k+g> (* + *+ i) (2k+ 1)

(30) (31) Der Spannungsabfall am Widerstand 74 ist g-mal dem Spannungsabfall am Widerstand 76, und zwar

(36)

Die Spannung an der Basis des in Kollektorschaltung ausgelegten Transistors 72 ist eleich der Sijeise-

V₁

— ν —

YA

\k

(37)

K = K -β ("^- - Ke) ~ Kc-

(38)

Durch Vereinigen und Trennen der temperaturabhängigen von den temperaturunabhängigen Ausdrükken ertzibt sich

^g k

K =

(g-

1 +

Setzt man die temperaturabhängigen Ausdrücke der Gleichung (39) gleich Null, so erhält man wiederum diejenigen Schaltungsparameter, die erforderlich sind, um die Schaltung temperaturunabhänsie zu machen.

(g - D

= O.

(40)

spannung (IJ minus dem Spannungsabfall am Widerstand 74, und /war

Fürg = 1 (d. h. bei gleichen Werten der Widerstände 74 und 76) ist daher die Ausgangsspannung Ki temperaturunabhirngig.

Die Ausgangsspannung aus Gleichung (39) wird unter dieser Voraussetzung

Die Ausgangsspannung 1^, die um einen Emitter-Basis-Spannungsabfall (-V₁₁₁) niedriger isl, beträgt dann

kV,

1+4

Da g gleich 1 ist, ergibt sich

(41)

v - -L¹L

^v° - k +

(42)

und bei k > 1 ist K₀ > VjI.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spannungsteilerschaltung liefern Ausgangsspannungen in gewünschten Teilverhältnissen einer Eingangsspannung, die unabhängig von Temperaturänderungen sind. Die Spannungsteilung hängt lediglich von der geeigneten Wahl von Widerstandsverhältnissen ab; diese Widerstandsverhältnissc lassen sich bei den üblichen Herstellungsverfahren für monolithische integrierte Schaltungen ohne weiteres kontrollieren.

Die Voraussetzungen, die bei der mathematischen Darstellung der Temperaturunabhängigkeit der er-

findungsgemäßen Schaltung gemacht wurden, sind einwandfrei gerechtfertigt, wenn die Spannungsteilerschaltung auf einem monolithischen integrierten Schaltungsplättchen hergestellt wird, da in diesem Fa! die Halbleiterelemente im Betrieb sämtlich im wcsent liehen der gleichen Temperatur ausgesetzt sind, se daß ihre Ströme im wesentlichen gleich sind, und da si« die gleiche Geometrie und folglich im wesentlicher gleiche Emitter-Basis-Spannungsabfälle aufweisen. Dit Erfindung ist in ihrer Anwendung jedoch nicht au integrierte Schaltungen beschränkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Dynamische, temperaturunabhängige Spannungsteilerschaltung mit einem ersten und einem zweiten Anschluß zum Anlegen von Spannungen und einem dritten Anschluß zum Abnehmen der Ausgangsspannung sowie mit einem ersten und einem zweiten Widerstand, einem ersten Transistor, ι ο dessen Emitter über den ersten Widerstand mit dem ersten Anschluß verbunden ist, dessen Kollektor über einen den zweiten Wideretand enthaltenden ersten Stromweg gleichstromleitend mit dem zweiten Anschluß verbunden ist und dessen Basis-Emirter-Ubergang durchlaßgespannt ist, derart, daß der Transistor als Emitterverstärker arbeitet, der Reihenschaltung eines dritten und eines vierten Widerstands, deren Verbindungspunkt über einen dritten Stromweg gleichstrom- leitend mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, wobei der vierte Widerstand mit seinem von diesem Verbindungspunkt entfernten Ende an den ersten Anschluß angeschlossen ist. und einem zweiten Transistor, dessen Emitter über eine den dritten Widerstand enthaltende Verbindung gleichstromleitend mit dem genannten Verbindungspunkt verbunden ist, dessen Kollektor gleichstromleitend mit dem zweiten Anschluß verbunden und ist und dessen Basis gleichstromleitend mit dem Kollektor des ersten Transistors verbunden ist, derart, daß zwischen dem Kollektor des ersten Transistors und dem vom genannten Verbindungspunkt entfernten Ende des dritten Widerstands ein zweiter Strom weg besteht, wobei der Basis-Emitter-Übergang des zweiten Transistors durchlaßgespannt ist, derart, daß dieser Transistor als Kollektorverstärker arbeitet, und wobei der dritte Anschluß an einen Punkt der den Kollektor mit der Basis des ersten Transistors verbindenden Anordnung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsverhältnis des zweiten Widerstands (34,52,74,92) zum ersten Widerstand (36, 54, 76, 100) eine positive Zahl ist, die gleich ist der Summe aus der Anzahl der durchlaßgespannten Halbleiterübergänge im ersten Stromweg, der Anzahl der durchlaßgespannten Halbleiterübergänge im zweiten Stromweg, der Anzahl der durchlaßgespannten Halbleiterübergänge im dritten Stromweg und der Anzahl der durchlaßgespannten Halbleiterübergänge im dritten Stromweg multipliziert mit dem Widerstandsverhältnis des dritten Widerstands (46, 58. 78, 104) zum vierten Widerstand (48, 66, 80. 106), derart, daß die Spannung an der Basis des ersten Transistors (32,50,70,90) im wesentlichen unabhängig ton Änderungen der Spannungsabfälle an den ^ur)d iurchlaßgespannten Halbleiterübergängen ist.

2. Spannungsteilerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der durchlaßgespannlen Halbleiterübergänge im zweiten Stromweg 2 ist.

3. Spannungsteilerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der derchlaßgespannten Halbleiterübergänge im zweilen und im dritten Stromweg jeweils 1 ist.

4. Spannungsteilerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der durchlaßgespannten Halbleiterübergänge im zweiten Stromweg 1 ist.

5. Spannungsteilerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der durchlaßgespanntea Halbleiterübergänge im ersten und im zweiten Stromweg jeweils 1 ist.

6. Spannungsumschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, der zweite, der dritte und der vierte Widerstand entsprechend den Beziehungen

A₂ = 2R₁

R₃

bemessen sind, derart, daß die Ausgangsspannung größer als '3 der zugeführten Spannung ist.

7. Spannungsteilerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, der zweite, der dritte und der vierte Widerstand entsprechend den Beziehungen

j +

R,

+ 1

R₃ + R₄ R₄

> 1

bemessen sind, derart, daß die Ausgangsspannung kleiner als ' ₃ der zugeführten Spannung ist.

8. Spannungsteilerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, der zweite, der dritte und der vierte Widerstand entsprechend den Beziehungen

R₁ = R₂

R₄

> 1

bemessen sind, derart, daß die Ausgangsspannung größer als ' ₂ der zugeführten Spannung ist.

9. Spannungsteilerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, der zweite, der dritte und der vierte Widerstand entsprechend den Beziehungen

R₂ = 2R₁

R₃ + R₄
R₄

> 1

bemessen sind, derart, daß die Ausgangsspannung größer als '/3 der zugeführten Spannung ist.

10. Spannungsteilerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (32, 50, 70, 90) und der zweite (38, 56, 72, 102) Transistor, der erste (36, 54, 76, 100), der zweite (34, 52, 74, 92). der

dritte (46.58,78,104) und der iertc (48,66,80,106) Widerstand auf einem monolithischen Halbleiterschaltungsplättchen angebracht sind.

Ok Erfindung bezieht sich auf eine dynamische, temperaturunabhängigc Spannungsteilerschaltung mit einem ersten und einem zweiten Anschluß zum Anlegen von Spannungen und einem dritten Anschluß so zum Abnehmen der Ausgangsspannung sowie mit einem ersten und einem zweiten Widerstand; einem ersten Transistor, dessen Emitter über den ersten Widerstand mit dem ersten Anschluß verbunden ist, dessen Kollektor über einen den weiten Widerstand enthaltenden ersten Stromweg gleichstromleitend mit dem zweiten Anschluß verbunden ist und dessen Basis-Emitter-Übergang durchlaßgespannt ist, derart, daß der Transistor als Emitterverstärker arbeitet, der Reihenschaltung eines dritten und eines vierten Widerstands, deren Verbindungspunkt über einen dritten Stromweg gleichstromleitend mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist. wobei der vierte Widerstand mit seinem von diesem Verbindungspunkt entfernten Ende an den ersten Anschluß angeschlossen ist, und einem zweiten Transistor, dessen Emitter über eine den dritten Widerstand enthaltende Verbindung gleichstromleitend mit dem genannten Verbindungspunkt verbunden ist, dessen Kollektor gleichstromleitend mit dem zweiten Anschluß verbunden ist und dessen Basis gleichstromleitend mit dem Kollektor des ersten Transistors verbunden ist, derart, daß zwischen dem Kollektor des ersten Transistors und dem vom genannten Verbindungspunkt entfernten Ende des dritten Widerstandes ein zweiter Stromweg besteht, 35· wobei der Basis-Emitter-Ubergang des /weiten Transistors durchlaßgespannt ist, derart, daß dieser Transistor als Kollektorverstärker arbeitet, und wobei der dritte Anschluß an einen Punkt der den Kollektor mit der Basis des ersten Transistors verbindenden An-Ordnung angeschlossen ist. Die Spannungsteilerschaltung eignet sich besonders für die Herstellung in integriener Form.

Der Ausdruck »integrierte Schaltung« bezeichnet hier einen einheitlichen oder monolithischen Halbleiterbaustein (Halbleiterplättchen), in dem eine Anordnung von untereinander verschalteten aktiven und passiven Schaltungselementen wie Transistoren, Dioden, Widerständen, Kondensatoren u. dgl. untergebracht ist.

Beim Entwerfen von Halbleiterverstärker!!, die auf einem integrierten Schaltungsplättchen angebracht werden sollen, ist es häufig wünschenswert, daß man ohne den üblichen Koppelkondensator auskommt. Man sieht daher für integrierte Schaltungen gewöhnlieh gleichstromgekoppelte Verstärkeranordnungen vor. Ferner ist es üblich, daß man aufeinanderfolgende Stufen gleichstromkoppelt und mit Bruchteilen der B + -Speisespannung versorgt, wie z. B. in der US-PS 33 83 612 beschrieben. Der Ausgangswiderstand (Ausgaugsimpedanz) einer die erforderlichen Vorspannungen bereitstellenden Spannungsteilerschaltung muß bei der Signalfrequenz ziemlich niedrig sein, so daß der an dem durch die Spannungsteilerschaltung gebildeten Vorspannetzwerk erzeugte Signalspannungsanteil vernachlässigbar klein ist. Dadurch wird es möglich, daß entkoppelnde Kondensatoren, die andernfalls nötig wären, entfallen können.

Die Realisierung einer Spannungsteilerschaltung mit niedrigem Ausgangswiderstand mit Hilfe von relativ niederohmigen Widerständen oder anderweitigen Schaltungsanordnungen mit verhältnismäßig hoher Verlustleistung kommt für integrierte Schaltungen kaum in Frage, da diese wegen der kleinen Abmessungen des Schaltungsplättchens in ihrer sicheren Belastbarkeit außerordentlich beschränkt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dynamische, temperaturunabhängige Spannungsteilerschaltung zum Herstellen und Aufrechterhalten einer Spannung, die einen vorbestimmten Teil der Eingangsspeisespannung beträgt, zu schaffen, die einen niedrigen Ausgangswiderstand für Signalfrequenzkomponenten aufweist und mit verhältnismäßig niedriger Verlustleistung arbeiteL

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Schaltung der eingangs genannten, z. B. aus der US-PS 33 83 612 bekannten Art dadurch gelöst, daß da.s Widerstandsverhältnis des zweiten Widerstands zum ersten Widerstand eine positive Zahl ist, die gleich ist der Summe aus der Anzahl der durchlaßgespannten Halbleiterübergänge im ersten Stromweg, der Anzahl der durchlaßgespannten Halbleiterübergänge im zweiten Stromweg, der Anzahl der durchlaßgespannten Halbleiterübergänge im dritten Stromweg und der Anzahl der durchlaßgespannten Halbleiterübergänge im dritten Stromweg multipliziert mit dem Widerstandsverhältnis des dritten Widerstands zum vierten Widerstand, derart, daß die Spannung an der Basis des ersten Transistors im wesentlichen unabhängig von Änderungen der Spannungsabfälle an den durchlaßgespannten Halbleiterübergängen ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Schaltschema einer Spannungsteilerschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 das Schaltschema einer Spannungsteilerschaltung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 3 das Schaltschema einer Spannungsteilerschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 4 das Schaltschema einer Spannungsteilerschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein in gegengekoppelter Emitterschaltung ausgelegter erster Transistor 32 mit seinen-Kollektor über einen ersten Stromweg mit einem Widerstand 34 an einen Speisespannungsanschluß 14 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 32 isi über einen Widerstand 36 mit einem ersten Anschluß (BezugsspaniiungsanschluD an Masse gelegt' 18 verbunden. Ein in Kollektorschaltung ausgelegte! zweiter Transistor 38 ist mit seinem Kollektor ar den Anschluß 14, mit seiner Basis an den Verbindungs punkt 33 des Widerstands 34 und des Kollektors de; Transistors 32 und mit seinem Emitter über einen Wi derstand 40 an den ersten Anschluß 18 angeschlossen Ein in Kollektorschaltung ausgelegter dritter Tran sistor 42 ist mit seinem Kollektor an den Speise Spannungsanschluß 14 und mit seiner Basis an dei Verbindungspunkt 44 des Widerstands 40 und de Emitters des Transistors 38 angeschlossen. Der Wider stand 40 ist so bemessen, daß in den Transistoren 3! und 42 gleiche Ströme fließen. Der Emitter des Tran sistors 42 liegt über die Reihenschaltung zweier Span