DE2321662A1 - Monolithisch integrierter spannungsregler - Google Patents

Monolithisch integrierter spannungsregler

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DE2321662A1
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    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
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    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/46—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices

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Description

14 37
Fb/Lm E. 2.4.1973
Anlage zur Patentanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart Monolithisch integrierter Spannungsregler
Die Erfindung betrifft einen monolithisch integrierten Spannungsregler.
Es ist bereits ein monolithisch integrierter Spannungsregler bekannt, der zusammen mit einer Referenzspannungsquelle eine untrennbare, als Spannungsstabilisator dienende Schaltungs-
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einheit bildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen monolithisch integrierten Spannungsregler zu entwickeln, der in Verbindung 'mit einer schaltungsmässig getrennten und beliebig ausführbaren Referenzspannungsquelle verwendbar ist.
Erfindungsgemäss ist diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Spannungsregler einen mit seinem ersten Eingang an eine Referenzspannung anschliessbaren Differenzverstärker mit Auskopplung über einen Stromspiegel und eine an einen, der beiden Ausgänge des Differenzverstärkers angeschlossene Stromverstärkerschaltung enthält, dass der Ausgang der Stromverstärkerschaltung an einen aus zwei ohmschen Widerständen bestehenden Spannungsteiler angeschlossen ist, dessen Abgriff mit dem zweiten Eingang des Differenzverstärkers verbunden ist, und dass die stabilisierte Ausgangsspannung des Spannungsreglers am Ausgang der Stromverstärkerschaltung abgenommen ist.
Eine weitere, der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, den so ausgebildeten Spannungsregler gegen Schwingungen stabil zu machen.
Diese Aufgabe ist in Weiterbildung der Erfindung dadurch gelöst, dass zur Frequenzgangkompensaticn ein in die Schaltung monolithisch integrierter Kondensator zwischen der Verbindungsleitung zwischen Stromspi.egel und Stromverstärkerschaltung und einem festen Potential der Schaltung angeschlossen ist.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 bis 20 in Verbindung mit der nun. folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.
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Es zeigen:
Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines Spannungsreglers gemäss der Erfindung, dessen Ausgang an einen Lastwiderstand angeschlossen ist;
Fig. 2 den Frequenzgang der Kreisverstärkung der kompensierten und der unkompensierten Schaltung gemäss Fig. 1;
Beispiele für den Differenzverstärker mit Strom spiegel-Auskopplung;
Beispiele für Stromverstärker mit stromauf nehmendem Eingang,
Beispiele für Stromverstärker mit stromabgebendem Eingang,
das vollständige Schaltbild eines Spannungsreglers gemäss der Erfindung;
Anschlussmöglichkeiten des ersten monolithisch integrierten Kondensators gemäss der Erfindung; die Stromverstärkerschaltung nach Fig. 4d mit einem zusätzlich eingeführten zweiten monolithisch integrierten Kondensator in verschiedener Ausgestaltung.
Der in Fig. 1 dargestellte monolithisch integrierte Spannungsregler 10 enthält einen Differenzverstärker, der aus zwei NPN-Transistoren 11 und 12 besteht, deren Emitter miteinander verbunden und über eine Stromquelle 13 an Masse angeschlossen sind. Die Basis des Transistors 11 bildet den ersten Eingang 14, die Basis des Transistors 12 den zweiten Eingang 15 des Differenzverstärkers. Die Kollektoren der beiden Transistoren 11, 12 sind an einen Stromspiegel 16 angeschlossen, der andererseits an die positive Betriebsstromleitung 17 angeschlossen
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Fig.
bis		 3a
3c
Fig.
bis		 4a
4d
Fig.
"bis		 5a
5c
Fig. 6
Fig.
und		 7a
7b
Fig.
und		 8a
8b
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ist, die zu der zum Anschluss der positiven Versorgungsspannung U-g dienenden Anschlussklemme 18 führt. Der Spannungsregler enthält ferner eine ebenfalls an die Betriebsstromleitung angeschlossene Stromverstärkerschaltung 19, die mit ihrem Eingang 20 über eine Verbindungsleitung 21 an den Kollektor des Transistors 12 und mit ihrem Ausgang 22 an die zur Abnahme der stabilisierten Aus gangs spannung U. dienende Ausgangsklemm.-:. 23 angeschlossen ist. Zwischen den Ausgang 22 der Stromverstärkerschaltung 19 und Masse ist ein aus zxvei ohmschen Widerständen 24 und 25 bestehender Spannungsteiler gelegt. Der Abgriff dieses Spannungsteilers 24, 25 ist an die Basis des Transistors 12 angeschlossen, die den zweiten Eingang 15 des Differenzverstärkers bildet. Die Basis des Transistors 11, die den ersten Eingang des Differenzverstärkers bildet, ist an die Referenzspannung U angeschlossen. -Der Summenstrom des Differenzverstärkers ist mit I bezeichnet. Ausserhalb des Spannungsreglers 10 ist in Fig. 1 noch ein zwischen die Ausgangsklemme 23 und Masse gelegter Lastwiderstand 26 eingezeichnet, der von einem Strom I. durchflossen ist, der von der Stromverstärkerschaltung 19 geliefert wird.
Im folgenden wird nun die Stabilitätsbodingung der Anordnung nach Fig. 1 untersucht. Die Kreisverstärkung der Anordnung nach Fig. 1 beträgt bei niederen Frequenzen
(1) V0 = ρ . S . /3 . RL ,
wobei S die Steilheit des Differenzverstärkers einschliesslich Stromspiegel,/J die Gesamtstromverstärkung des Stromverstärkers 19 und Rj1 der Widerstandswert des Lastwiderstandes ist.
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l?ig. 2 zeigt den grundsätzlichen Verlauf des Frequenzgangs der Kreisverstärkung (Bode- Diagramm). Im unkompensierten Zustand liegen die "Knickfrequenzen" f., f9 nahe beieinander, z.B. bei 1Cr bis 10 Hz. Bei f2 beträgt dann die Phasendrehung insgesamt 360°. Dabei ist V >1, und die Schaltung ist instabil.
Es soll nun die erste "Knickfrequenz" f^ so klein gemacht werden, dass in der Nähe von f~ (z.B. 10' Hz) die Verstärkung V sicher <1 ist, damit die Schaltung stabil ist. Dazu muss man
f2 f^j ^* —γ
machen, wobei fp (z.B. 10' Hz) bekannt ist.
Im allgemeinen wird ein genügend kleiner Innenwiderstand des Reglers
R1.
(3) R1 = -ip-
gefordert. Damit muss
/■»< I5 · -p
gemacht werden. Beispiel: RL = 100/1, R± -£ 0,1 D-, f2 = 1 MHz ergibt f 1 <1 kHz.
Diese relativ niedrige I:Knickfrequenz" f^, soll nun mit einer
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monolithisch integrierbaren Kapazität Gi von ^ 20 pi1 realisiert werden. Dazu muss der im Verzögerungsglied massgebliche Widerstand im Beispiel
^- Π «8 Mil
2 It 1Λ . C^ 2 TC . 1Ο5- . 20 . 10" '
sein. Gemäss der Erfindung wird nun als besonders "hochohmige" Stelle der Schaltung die Verbindungsleitung 21 zwischen Differenzverstärker-Ausgang 27 und Stromverstärker-Eingang 20 gewählt und der Kondensator Qj-gemäss Fig. 1 dort über einen Widerstand RxJ gegen ein festes Potential, beispielsweise an Masse, angeschlossen. Damit muss
(5) a e ν 1
gefordert werden. Setzt man voraus, dass der Innenwiderstand des Differenzverstärkers 11, 12 einschliesslich Stromspiegel 16 gross gegen den Eingangs wider st and des Stromverstärkers 19» alsoRa^> Re gemacht werden kann, soll
sein. Ferner ist
(6) Re = /3RL.
Setzt man aus Gleichung (6) den Wert für Re und aus Gleichung (2) den Wert für f,- in Gleichung (5a) ein, so ergibt sich
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■!Setzt man in Gleichung (7) für VQ den Wert aus Gleichung (1) ein, so erhält man: .
ρ . S .ft
(7a) /3
Die Forderung nach Stabilität lässt sich also gemäss der Erfindung unabhängig von /3 und R-r erfüllen, wenn nur die Bedingung
(8) 1 >
(8b) S<
erfüllt wird. Die Steilheit des Differenzverstärkers 11, 12 mit Stromspiegel 16 beträgt
(9) S = -—2— ,
wobei I der Summenstrom des Differenzverstärkers gemäss
Fig. 1 und
(9a) IL1 =
die Temperaturspannung ist. Ferner bedeuten K die Boltzmannkonstante, T die absolute Temperatur und q die Ladung eines
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Elektrons. Aus Gleichung (8b) ergibt sich mit Gleichung (9) die Forderung
do) I0 < ——
Beispiel: Für U"T = 26 mV (Raumtemperatur), f2 = 1 , C4 = 20 pF, ρ = 0,5 erhält man I0 έ 13/uA.
Ein v;esentliches Merkmal der Erfindung besteht also darin, dass zur Erlangung der Stabilität mit Hilfe einer relativ kleinen, integrierbaren Kapazität C, der Summenstrom I0 des Differenzverstärkers 11, 12 ungewöhnlich klein gemacht wird.
Mit dieser Voraussetzung lässt sich auch die Annahme
(11) Ra $> Re .
gut oder wenigstens annähernd erfüllen, da der Innenwiderstand der im Differenzverstärker 11, 12 und im Stromspiegel 16 verwendeten Transistoren bei kleinen Kollektorströmen sehr gross wird.
In Fig. 2 ist zu erkennen, dass der Frequenzgang der kompensierten Schaltung bei hohen Frequenzen von /3 unabhängig ist. Eine Vergrösserung von [3 bextfirkt zwar eine Anhebung der Verstärkung V , aber auch eine entsprechende Verkleinerung der Knickfrequenz f..
In den Figuren 3a bis 3c sind Beispiele für den Differenzverstärker mit Stromspiegel-Auskopplung angegeben.
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Die Schaltung nach Fig. Ja enthält den einfachsten Stromspiegel, der aus einem einzigen, mit zwei Kollektoren versehenen PNP-Transistor 29 besteht. Der Emitter dieses PNP-Transistors ist dabei an die positive Betriebsstromleitung 17 angeschlossen, die zu der Anschlussklemme 18 (Fig. 1) führt. Die Basis und einer der beiden Kollektoren des Transistors 29 sind an den Kollektor des Transistors 11 angeschlossen, während der andere Kollektor des Transistors 29 an die Verbindungsleitung 21 und zugleich an den Kollektor des Transistors 12 angeschlossen ist.
Die Schaltung nach Fig. 3b zeigt einen zweiten Stromspiegel, der bezüglich der Stromverstärkung kompensiert ist und einen wesentlich höheren Innenwiderstand hat als die Grundschaltung nach Fig. 3a. Er besteht aus zwei PNP-Trsjnsistoren 30, 31· Der Transistor 30 hat dabei zwei Kollektoren. Der Emitter des ersten PNP-Transistors 30 ist an die positive Betriebsstromleitung angeschlossen. Die Basis und einer der beiden Kollektoren des ersten PNP-Transistors 30 sind an den Emitter des zweiten PNP-Transistors 31 angeschlossen, während der zweite Kollektor des Transistors 30 an die Basis des Transistors 31 und zugleich an den Kollektor des Transistors 11 angeschlossen ist. Der Kollektor des zweiten PNP-Transistors 31 ist an die ■Verbindungsleitung 21 und an den Kollektor des Transistors 12 angeschlossen.
Fig. 3c zeigt eine Möglichkeit, den Innenwiderstand der NPN-Differenzstufe 11, 12 zu vergrössern. Der Stromspiegel besteht hier wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3b aus zwei PNP-Transistoren 30, 31· Der erste Transistor 30 hat dabei zwei Kollektoren und der Emitter dieses Transistors ist an die positive Betriebsstromleitung 17 angeschlossen. Die Basis
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und. einer der beiden Kollektoren des ersten PNP-Transistors 30 sind an den Emitter des zweiten PUP-Transistors 31 angeschlossen. Der zweite Kollektor des Transistors 30 ist an .die Basis des Transistors 31 und an den Kollektor eines HPK-Transistors 32 angeschlossen, dessen Basis an die Referenzspannung U gelegt ist, "Der Kollektor des Transistors 31 ist an die Verbindungsleitung 21 und an den Kollektor eines NPN-Transistors 33 angeschlossen, dessen Basis an die Basis des Transistors 32 und dessen Emitter an den Kollektor des Transistors 12 angeschlossen ist, während der Emitter des Transistors 32 an den Kollektor des Transistors 11 angeschlossen ist.
Die Figuren 4a bis 5° zeigen Beispiele für Stromverstärker. Da der Differenzverstärker 11, 12 einen Gegentaktausgang 28 besitzt, d.h. Strom abgeben oder aufnehmen kann, sind beide Typen von Stromverstärkern, nämlich mit stromauf nehmendem und stromabgebendem Eingang verwendbar, wobei in dem zuletzt genannten Falle die Differenzverstärker-Eingänge 14, 15 in Fig. 1 zu vertauschen sind.
In den Figuren 4a bis 4dsind Stromverstärker mit stromaufnehmendem Eingang dargestellt.
Gemäss Fig. 4a besteht die Stromverstärkerschaltung 19 aus einem einzigen NPN-Transistor 34, der mit seinem Kollektor an die positive Betriebsstromleitung 17 angeschlossen ist. Die Basis des Transistors 34 bildet dabei den Eingang 20, der Emitter des Transistors 34 den Ausgang 22 des Stromverstärkers 19· Die den Eingang 20 bildende Basis ist über die Verbindungsleitung 21 an den nicht invertierenden Ausgang 27 (Fig. 1) des Differenzverstärkers angeschlossen.
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G-emäss Fig. 4b kann der NPN-Transistor 34 aus Fig. 4a als larlington-Transistor 34a, 34b ausgebildet sein. Die Basis des ersten NPN-Transistors 34a bildet dabei den Eingang 20, der Emitter des zweiten NPR-Transistors 34b den Ausgang 22 des Stromverstärkers 19.
In Fig.'4c ist eine aus drei Transistoren bestehende Stromverstärkerschaltung dargestellt, deren Eingang 20 durch die Basis eines NEfT-Transistors 35 gebildet ist. Der Kollektor des Transistors 35 ist an die Basis eines PNP-Transistors angeschlossen, dessen Emitter an die positive Betriebsstromlei-' tung 17 angeschlossen ist und dessen Kollektor an die Basis eines zweiten NPN-Transistors -37 angeschlossen ist. Der Kollektor des zweiten NPN-Transistors 37 ist an die positive Betriebsstromleitung 17 angeschlossen. Die Emitter der beiden NPN-Transistoren 35 und 37 sind miteinander verbunden und bilden den Ausgang 22 der Stromverstärkerschaltung 19·
Gemäss Fig. 4d kann der NPN-Transistor 35 aus Fig. 4c durch einen NPN-Darlington-Transistor 35a, 35b ersetzt werden. Die Basis des NPN-Darlington-Transistors bildet dabei den Eingang 20 des Stromverstärkers, während der Emitter des NPN-Darlington-Transistors 35a, 35b an den Emitter des zweiten NPN-Transistors 37 angeschlossen ist und zusammen mit diesem den Ausgang 22 der Stromverstärkerschaltung 19 bildet.
In den Figuren 5a bis 5c sind Stromverstärker mit stromabgebendem Eingang dargestellt.
Gemäss Fig. 5a besteht die Stromverstärkerschaltung 19 aus einem FNP-Transistor 38 und einem NPN-Transistor 39· Der Emitter les PNP-Transistors 38 ist dabei an die positive Betriebs-
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stromleitung 17 angeschlossen. Die Basis dieses Transistors bildet den Eingang 20' des Stromverstärkers 19· Der Kollektor des Transistors 38 ist an die Basis des NPN-Transistors 39 angeschlossen, während der Kollektor des NPN-Transistors an die positive Betriebsstromleitung 17 angeschlossen ist und der Emitter dieses Transistors 39 den Ausgang 22 des Stromverstärkers 19 bildet. Die den Eingang 20' des Stromverstärkers bildende Basis des PNP-Transistors 38 ist über die Verbindungsleitung 21' an den invertierenden Ausgang 28 (Fig. 1) des Differenzverstärkers angeschlossen.
Gemäss Fig. ^b ist der NHi-Transistor 39 aus Fig· 5a als Darlington-Transistor 39a, 39b ausgebildet.
Gemäss Fig. 5c besteht die Stromverstärkerschaltung 19 aus zwei PNP-Transistoren 40, 41 und aus zwei NPN-Transistoren 42,43. Der Emitter des ersten PNP-Transistors 40 ist dabei an die positive Betriebsstromleitung 17 angeschlossen. Die Basis dieses Transistors bildet den Eingang 20' des Stromverstärkers 19· Der Kollektor des Transistors 40 ist an die Basis des ersten NPN-Transistors 42 angeschlossen, dessen Kollektor an die Basis des zweiten PNP-Transistors 41 angeschlossen ist. Der Emitter des zweiten PNP-Transistors 41 ist an die positive Betriebsstromleitung 17 angeschlossen, während sein Kollektor an die Basis des zweiten NPN-Transistors 43 angeschlossen ist, dessen Kollektor an die positive Betriebsstromleitung angeschlossen ist. Die Emitter der beiden NPN-Transistoren 42, 43 sind miteinander verbunden und bilden den Ausgang der Stromverstärkerschaltung 19. Bei den Stromverstärkern mit zwei und mehr Transistoren muss mit zusätzlichen Instabilitäten gerechnet werden, für die ein zweiter Kondensator C~ in der Endstufe nötig werden kann.
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Fig. 6 zeigt eils Ausführungsbeispiel für den Spannungsregler gemäss der Erfindung eine Kombination aus dem Differenzverstärker nach Fig. 3b und einen Stromverstärker ähnlich Fig. 4d in der Zusammenschaltung gemäss Fig. 1. Die Stromverstärkerschaltung 19 besteht hierbei aus einer aus zwei NHT-Transistoren 35a, 35b bestehenden Darlington-Schaltung als Eingangsstufe und aus einer aus einem HTP-Transistor 36 und einem NHT-Transistor 37 bestehenden Linschaltung als Endstufe. Der Emitter des zweiten NPN-Transistors 35b der Darlington-Schaltung ist dabei direkt oder über einen Widerstand R^ mit dem Emitter des zweiten Transistors 56 einer zweiten Darlington-Schaltung verbunden, die aus zwei ITHT-Transistoren 55? 56 besteht, deren gemeinsamer Kollektor am Ausgang 23 des Spannungsreglers 10, also auf einer Vorspannung liegt, die den aktiven Betrieb dieser zweiten Darlington-Schaltung 55» 56 erlaubt. Die Basis des ersten Transistors 55 ist über einen Widerstand Rj- mit dem Ausgang 23 des Spannungsreglers verbunden Der gemeinsame Kollektor der ersten Darlington-Schaltung 35a, ist mit der Basis des HiP-Transistors 36 der Endstufe verbunden. Der Emitter des NHT-Transistors 37 ist mit dem Ausgang 23 des Spannungsreglers verbunden. Der Emitter des PNP-Transistors 36 und der Kollektor des NHT-Transistors 37 sind mit der positiven Betriebsstromleitung X] verbunden.
Bei der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 6 liegt der Emitter des zweiten Darlington-Transistors?auf einem etwas tieferen Niveau als die Aus gangs spannung TJ. , damit die Differenz zwischen minimaler Eingangsspannung und Ausgangsspannung möglichst klein ist. Zwischen die Emitter der beiden Dariington-Schaltungen 35a, 35b und 55, 56 kann ein Widerstand R^ geschaltet werden, um die Spannungsverstärkung der Darlingtonstufe bei niedriger Stromverstärkung zu vermindern, um nichtlineare Schwin gungen zu verhindern.
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.Ferner kann der gemeinsame Kollektor der ersten Darlington-Schaltung 35a, 55b mit der Basis des NPN-Endtransistors 37 über einen zweiten integrierbaren Kondensator C2, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines.Widerstandes R2' ν©Γ-bunden sein. Darüberhinaus ist es vorteilhaft, Basis und Emitter des NPtT-Transistors 37 der Endstufe über einen -Widerstand R^ miteinander zu verbinden, um die Durchbruchsspannung zu erhöhen und den Sperrstrom zu vermindern. Die Stromquelle kann durch einen Transistor 13a und einen V/iderstand 13b gebildet sein, v/ob ei die Basis des Transistors -13a an eine Vorspannung U angeschlossen ist.
Gemäss Fig. 7a kann der erste Kondensator Cx, zwischen der Verbindungsleitung 21 und der positiven Betriebsstromleitung liegen. Der integrierte Kondensator C. kann als Diffusions-Kapazität, d.h. als Basis-Kollektor-Diode,'wie in Fig. 7a und 7b gezeigt, ausgeführt sein. Wenn die Spannung am Kondensator kleiner als die Durchbruchsspannung an einer Basis-Emitter-Diode ist, wird man diese wegen.des kleineren Flächenbedarfs wählen. C^ kann auch als sogenannte MOS-Kapazität (Diffusion-Oxyd-Metallisierung) ausgeführt sein. Es ist auch möglich, Diffusions- und MOS-KapaZität zu kombinieren.
Dieselben Möglichkeiten bestehen beim Kondensator C2. Verwendet man eine Basis-Emitter-Diode, so wird bei positiven Spannungsspitzen auf dem Plus-Anschluss der Versorgungsspannung, wie sie z.B. im Kraftfahrzeug auftreten, der Ausgang bei Durchbruch der Diode mitgezogen. Dies ist eine vorteil-' hafte Eigenschaft dieser Ausführung der Erfindung, wenn der Verbraucher selbst unempfindlich gegen Spannungsspitzen ist, da der Verbraucher über den durchgeschalteten Endtransistor die Versorgungsspannung belastet und damit die Storspannungen, die im allg. "hochohmig!! eingekoppelt werden, belastet.
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Claims (20)

  1. Robert Bosch GuvbH Fb/Lm
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    Ansprüche
    f 1« u'lonolithisch integrierter Spannungsregler, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsregler (10) einen mit seinem ersten Eingang (14) an eine Referenzspannung (U ) anschliessbaren Differenzverstärker mit Auskopplung über einen Stromspiegel (16) und eine an einen der beiden Ausgänge (27, 28) des Differenzverstärkers angeschlossene Stromverstärkerschaltung (I9) enthält, dass der Ausgang (22) der Stromverstärkerschaltung (19) an einen aus zwei ohmschen Widerständen (24, 25) bestehenden Spannungsteiler angeschlossen ist, dessen Abgriff mit dem zweiten Eingang (15) des Differenzverstärkers (11, 12) verbunden ist, und dass die stabilisierte Ausgangsspannung (U.) des Spannungsreglers (10) am Ausgang (22) der Stromverstärkerschaltung (19) abgenommen ist. '
  2. 2. Spannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Frequenzgangkompensation ein in die Schaltung monolithisch integrierter Kondensator (Cp zwischen der Verbindungsleitung (21, 21') zwischen Stromspiegel (16)
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    und Stromverstärkersclialtung (19) und einem festen Potential der Schaltung angeschlossen ist.
  3. 3- Spannungsregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (Q) zwischen der Verbindungsleitung (21, 21') zwischen Stromspiegel (16) und Stronrverstärkerschaltung (19) und einem der beiden Anschlüsse (9» 18) der Vers or gungs spannung (U-g) angeschlossen ist.
  4. 4. Spannungsregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzverstärker aus einem ersten (11) und einem zweiten (12) NPN-Transistor besteht, deren Emitter miteinander verbunden und über eine Gleichstromquelle (13) an Masse und deren Kollektoren an den Stromspiegel angeschlossen sind, während die Basis des ersten NHT-Transistors (11) den ersten Eingang (14) des Differenzverstärkers und die Basis des zweiten WPE-Transistors (12) den zweiten Eingang (15) des Differenzverstärkers bildet (Fig. 1).
  5. 5· Spannungsregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzverstärker aus einem
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    Stuttgart
    ersten (11), einem zv/eiten (12), einem dritten (32) und einem vierten (33) NPN-Transistor besteht, wobei die beiden Emitter des ersten (11) und zweiten (12) NPN-Transistors miteinander verbunden und über eine Gleichstromquelle (13) an Masse angeschlossen sind und die Basis des zweiten NPN-Transistors (12) den zweiten Eingang (15) des Differenzverstärkers bildet, wobei ferner der Emitter des dritten NPN-Transistors (32) an den Kollektor des ersten NPN-Transistors (11) und der Emitter des vierten NPN-Transistors (33) an den Kollektor des zweiten NPN-Transistors (12) angeschlossen ist und wobei schliesslich die Basis des dritten NPN-Transistors (32) an die Basis des vierten NPN-Transistors. (33) angeschlossen ist und zugleich den ersten Eingang (14) des Differenzverstärkers bildet, während die Kollektoren des dritten (32) und vierten (33) NPN-Transistors an den Stromspiegel (16) angeschlossen sind (unterer Teil von I"ig. 3c).
  6. 6. Spannungsregler nach Anspruch 4 oder 5> dadurch gekennzeichnet, dass der Stromspiegel (16) aus einem einzigen, mit zwei Kollektoren versehenen PNP-Trans'istor (29) besteht, dessen Emitter an die positive Betriebsstrom-
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    Robert Bosch GmM Fb/Lm
    Stuttgart
    leitung (17) angeschlossen ist, wobei die Basis und einer der beiden Kollektoren dieses !Transistors (29) an den Kollektor desjenigen Transistors (11 oder 32) des Differenzverstarkers angeschlossen ist, dessen Basis den ersten Eingang (14) dieses Differenzverstarkers bildet, und wobei der andere Kollektor des den Stromspiegel (16) bildenden PNP-Transistors (29) an den Kollektor des zweiten (12) oder vierten (33) Transistors des · Differenzverstarkers angeschlossen ist (J1Ig. 3a bzw. oberer Teil von J1Xg. 3a in Verbindung mit dem unteren Teil von Fig. 3c).
  7. 7. Spannungsregler nach Anspruch 4 oder 5> dadurch gekennzeichnet, dass der Stromspiegel (16) aus zwei PNP-Transistoren (30, 31) besteht, von denen der erste Transistor (30) zwei Kollektoren hat und mit seinem Emitter an die positive Betriebsstromleitung (17) angeschlossen ist, wobei die Basis und einer der beiden Kollektoren dieses Transistors (30) an den Emitter des zweiten PNP-Transistors (31) angeschlossen sind, wobei ferner der zweite Kollektor des ersten PNP-Transistors (30) an die Basis
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    Robert Bosch GmbH Fb/Lm
    Stuttgart
    des zweiten PNP-Transistors (31) und zugleich an den Kollektor desjenigen Transistors (11 oder 32) des Differenzverstärker angeschlossen ist, dessen Basis den
    ersten Eingang (14) dieses Differenzverstärkers bildet, und wobei schliesslich der Kollektor des zweiten PNP-Transistors (31) des Stromspiegels an den Kollektor des zweiten (12) oder vierten (33) Transistors des Differenzverstärkers angeschlossen ist (Pig. 3b bzw. Fig. 3c).
  8. 8. Spannungsregler nach einem der Ansprüche 1 bis 7? dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverstärkerschaltung (19) als stromaufnehmender Stromverstärker ausgebildet ist und mit ihrem Eingang (20) über die Verbindungsleitung (21) an den nicht invertierenden Ausgang (27) des Differenzverstärkers angeschlossen ist (Mg. 4a bis 4d und Pig. 6).
  9. 9. Spannungsregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stromverstärkerschaltung (19) aus einem einzigen, mit seinem Kollektor an die positive Betriebsstromleitung (17) angeschlossenen NPU-Transistor (32O besteht, dessen Basis den Eingang (20) und dessen Emitter den Ausgang (22) des Stromverstärkers (19) bildet (Fig. 4a).
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  10. 10. Spannungsregler nach Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet, • dass der NPN-Transistor (34) als Darlington-Transistor (34a,34b) ausgebildet ist (Fig. 4b).
  11. 11. Spannungsregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverstärkerschaltung (19) aus zwei NPN-Transistoren (35 > 37) und aus einem PNP-Transistor (36) besteht, dass die Basis des ersten NPN-Transistors (35) den Eingang (20) der Stromverstärkerschaltung (19) bildet, dass der Kollektor dieses Transistors (35) an die Basis des PNP-Transistors (36) angeschlossen ist, dass der Emitter des PNP-Transistors (36) an die positive Betriebsstromleitung (17) und der Kollektor dieses Transistors (36) an die Basis des zweiten NPN-Transistors (37) angeschlossen ist, dass der Kollektor des zweiten NPN-Transistors (37) an die positive Betriebsstromleitung (17) angeschlossen ist und dass die Emitter der beiden NPN-Transistoren (35i 37) miteinander verbunden sind und den Ausgang" (22) der Stromverstärkerschaltung (19) bilden (Fig. 4c).
  12. 12. Spannungsregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste NPN-Transistor (35) als Darlington-Transistor (35a, 35b) ausgebildet ist (Fig. 4d).
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  13. 13· Spannungsregler nach einem der Ansprüche 1 bie 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverstärkerschaltung'(19) als stroBiffbgebender Stromverstärker ausgebildet ist und mit ihrem Eingang (201) über die Verbindungsleitung (21') an den invertierenden Ausgang (28) des DifferenzVerstärkers angeschlossen ist (Fig. 5a bis 5c).
  14. 14. Spannungsregler nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverstärkerschaltung (19) aus einem PNP-Transistor (38) und aus einem NPN-Transistor (39) besteht, dass der Emitter des PNP-Transistors (38) an die positive Betriebsstromleitung (17) angeschlossen ist, dass die Basis dieses Transistors (38) den Eingang (201) des Stromverstärkers (19) bildet, dass der Kollektor dieses Transisotrs (38) an die Basis des NPN-Transistors (39) angeschlossen ist, während der Kollektor des NPN-Transistors (39) an die positive Betriebsstromleitung (17) angeschlossen ist und der Emitter dieses Transistors (39) den Ausgang (22) des Stromverstärkers (19) bildet (Fig. 5a).
  15. 15· Spannungsregler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der NPN-Transistor (39) als Darlington-Transistor (39a, 39b) ausgebildet ist (Fig. 5b).
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  16. 16. Spannungsregler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverstärker schaltung (19) aus zwei PHP-Trans-' istoren (40, 41) und aus z\vei NPE-Transistoren (42, 4J) besteht, dass der Emitter des ersten PNP-Transistors (40) an die positive Betriebsstromleitung (17) angeschlossen ist, dass die Basis dieses Transistors (40) den Eingang (201) des Stromverstärkers (19) bildet, dass der Kollektor des ersten PNP-Transistors (40) an die Basis des ersten NPN-Transistors (42) angeschlossen ist, dass der Kollektor des ersten NPN-Transistors (42) an die Basis des zweiten PNP-Transistors (41) angeschlossen ist, dass der Emitter des zweiten PNP-Transistors (41) an die positive Betriebsstromleitung (17) angeschlossen ist, dass sein Kollektor an die Basis des zweiten NPN-Transistors (43) angeschlossen ist, dessen Kollektor an die positive Betriebsstromleitung (17) angeschlossen ist, und dass die Emitter der beiden NPN-Transistoren (42, 43) miteinander verbunden sind und den Ausgang (22) der Stromverstärkerschaltung (19) bilden (Fig. 5c).
  17. 17· Spannungsregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromverstärkerschaltung (19) aus einer aus zwei
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    NPN-Transistoren (35a» 35*0 "bestehenden Darlington-Schaltung als Eingangsstufe und aus einer aus einem PNP-Transistor (36) und einem NPN-Transistor (37) best&henden Linschaltung als Endstufe besteht, wobei der Emitter des zweiten NPH-Transistors (35t>) der Darlington-Schaltung direkt oder über einen Widerstand (R*) mit dem Emitter des zweiten Transistors (56) einer zweiten Darlington-Schaltung verbunden ist, die aus zwei NPN-Transistoren (55» 56) besteht, deren gemeinsamer Kollektor auf einer Vorspannung, die den aktiven Betrieb dieser zweiten Darlington-Schaltung (55» 56) erlaubt, vorzugsweise am Ausgang (23) des Spannungsreglers, liegt und bei denen die Basis des ersten Transistors (55) entweder ebenfalls am Ausgang (23) des Spannungsreglers oder auf einem durch eine gegen den Minusanschluss der Versorgungsspannung ohne einen Widerstandsteiler heruntergeteilten Spannungsniveau liegt, wobei ferner der gemeinsame Kollektor der ersten Darlington-Schaltung (35a j 35*0 mit der Basis des PNP-Transistors (36) der Endstufe, der Emitter des NPN-Transistors (37) der Endstufe (36, 37) mit dem Ausgang (23) des Spannungsreglers und der Emitter des PNP-Transistors (36) sowie der Kollektor des NPN-Transistors (37) der Endstufe mit dem positiven Anschluss (18) der Verso rgungs spannung verbunden sind (Fig. 6).
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  18. 18. Spannungsregler nach Anspruch 12 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Kollektor der ersten Darlington-Schaltung (35a» 35*0 mit der Basis des NPN-Endtransistors (37) über einen zweiten integrierbaren Kondensator (Co) verbunden ist.
  19. 19· Spannungsregler nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass Basis und Emitter des REN-Traiisistors (37) der Endstufe über einen Widerstand (R^) miteinander verbunden sind.
  20. 20. Spannungsregler nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Kondensatoren (C., Cp) als Basis-Kollektor-Dioden oder als Basis-Emitter-Dioden oder als Kondensatoren, deren Dielektrikum eine Oxidschicht bildet., ausgeführt sind.
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