DE2504137A1

DE2504137A1 - Constant current generator including differential amplifier - delivers current of either polarity through collector-emitter paths of transistors

Info

Publication number: DE2504137A1
Application number: DE19752504137
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Grad Wintzer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-01-31
Filing date: 1975-01-31
Publication date: 1976-08-05
Also published as: DE2504137B2

Abstract

Bases of transistors provided for delivery of constant currents of the same polarity are joined together. They are controlled by a differential amplifier which, when current flows through collector-emitter path of such a transistor, compares with a reference voltage the voltage drop across a resistor in series with the transistor collector-emitter path, and applies a control voltage corresponding to the difference of these voltages to the respective base bank. A resistor (R11-R1n, R21-R2n) is inserted into emitter circuit of transistors (T11-T1n, t21-T2n) delivering currents of the same polarity, and voltage drop across such a resistor (R11, R21) is compared with the above reference voltage (Uref1, Uref2) by the differential amplifier.

Description

Schaltungsanordnung zur Abgabe von Konstantströmen wahlweise der einen oder der anderen Polarität Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Abgabe von Konstantströmen wahlweise der einen oder der anderen Polarität über die Kollektor-Emitter-Strecken von Transistoren, von denen die jeweils zur Lieferung von Konstantströmen ein und derselben Polarität denen den Transistoren mit ihren Basen unter Bildung einer Basisbank miteinander verbunden sind, welche von einem Differenzverstärker ansteuerbar ist, der eine bei Fließen eines Stromes über die Kollektor-Emitter-Strecke eines derartigen Transistors an einem in Reihe zu der Kollektor-Emitter-Strecke des betreffenden Transistors liegenden Widerstand abfallende Spannung mit einer Bezugsspannung vergleicht und eine der Differenz dieser beiden Spannungen entsprechende Steuerspannung an die betreffende Basisbank abgibt.Circuit arrangement for the delivery of constant currents either of the one or the other polarity. The invention relates to a circuit arrangement for the delivery of constant currents either of one or the other polarity the collector-emitter paths of transistors, each of which is used for delivery of constant currents of one and the same polarity as those of the transistors with their Bases are connected to one another to form a base bank, which of a Differential amplifier can be controlled, the one when a current flows through the Collector-emitter path of such a transistor on one in series with the Collector-emitter path of the transistor in question falling resistance Compares voltage with a reference voltage and one of the difference between these two Voltages corresponding control voltage to the relevant base bank.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zur Abgabe von Konstantströmen einer Polarität bekannt (DT-AS 2-060 504).It is already a circuit arrangement for the delivery of constant currents one polarity known (DT-AS 2-060 504).

Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung werden die Konstantströme der betreffenden einen Polarität über die Kollektor-Emitter-Strecken von Transistoren abgegeben, die mit ihren Basen unter Bildung einer Basisbank miteinander verbunden- sind. Einer dieser Transistoren, die mit ihren Basen unter Bildung einer Basisbank miteinander verbunden sind, weist in seinem Kollektorkreis einen Meßwiderstand auf. Die an diesem Meßwiderstand abfallende Spannung wird mit einer vorgegebenen Bezugsspannung mittels eines Differenzverstärkers verglichen, der ausgangsseitig mit der genannten Basisbank verbunden ist. Hierdurch gelingt es zwar, die Ausgangsspannungsabhängigkeit der in den Kollektorkreisen der einzelnen Transistoren fließenden Ströme zu beseitigen (d.h. den Einfluß der h22-Größe). Eine Kompensation unterschiedlicher AUBE bzw. A1B der Basis-Emitter-Strecken der verwendeten Transistoren und unterschiedlicher Kollektor-Ausgan-ssspannungen (z.B. von außen aufgeprägt) kann hierdurch jedoch nicht vorgenommen werden. Überdies stellt die Heranziehung der Emitter-Kollektor-Strecke eines der Transistoren, die mit ihren Basen unter Bildung einer gemeinsamen Basisbank verbunden sind, für die Lieferung eines Stromes durch einen Meßwiderstand einen an sich nicht erwünschten Schaltungsaufwand dar; der betreffende Transistor steht nämlich für die Abgabe eines ausnutzbaren Konstantetromes nicht mehr zur Verfügung.In this known circuit arrangement, the constant currents of the relevant polarity across the collector-emitter paths of transistors which are connected to one another with their bases to form a base bank- are. One of those transistors that work with their bases to form a base bank together are connected, has one in its collector circuit Measuring resistor on. The voltage drop across this measuring resistor is with a specified reference voltage is compared by means of a differential amplifier, the output side is connected to the said base bank. This makes it possible to reduce the output voltage dependency to eliminate the currents flowing in the collector circuits of the individual transistors (i.e. the influence of the h22 size). A compensation of different AUBE resp. A1B of the base-emitter paths of the transistors used and different ones Collector output voltages (e.g. impressed from the outside) can, however, be avoided as a result not be made. In addition, the emitter-collector path is used one of the transistors that work with their bases forming a common base bank are connected, for the supply of a current through a measuring resistor a in itself undesirable circuit complexity; the transistor in question is at a standstill namely for the delivery of a usable constant tetrome no longer available.

Es ist ferner im Zusammenhang mit der Bereitstellung von spannungsgesteuerten Stromquellen kleiner Leistung bereits bekannt (Zeitschrift "Elektronik", 1972, Heft 5, Seiten 165 bis 168, insbesondere Seite 167, Bild 12), für die Abgabe eines Konstantstromes der einen oder wahlweise der anderen Polarität eine Schaltungsanordung zu verwenden, die aus der Reihenschaltung zweier Reihenglieder besteht, deren jedes einen ohmschen Widerstand und die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors umfaßt. Dabei sind die Transistoren der beiden Reihenglieder von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp; sie sind mit ihren Kollektor-Emitter-Strecken direkt miteinander verbunden. An dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Kollektor-Emitter-Strecken der beiden Transistoren ist der jeweilige Verbraucher ange- schlossen. Die Emitterspannung des jeweiligen Transistors wird mittels eines Differenzverstärkers mit einer vorgegebenen Bezugsspannung verglichen. Da die gerade betrachtete bekannte Schaltungsanordnung nur zur Abgabe eines Konstantstroms wahlweise der einen oder der anderen Polarität geeignet ist, bedeutet dies, daß für die Abgabe einer Mehrzahl derartiger Konstantströme eine entsprechende Mehrzahl derartiger Schaltungsanordnungen vorgesehen sein wird. Dies bedeutet aber einen nicht unerheblichen schaltungstechnischen Aufwand.It is also related to the provision of voltage controlled Low power sources already known (magazine "Elektronik", 1972, issue 5, pages 165 to 168, in particular page 167, Fig. 12), for the delivery of a constant current to use a circuit arrangement of one or alternatively the other polarity, which consists of the series connection of two series elements, each one ohmic Resistance and the collector-emitter path of a transistor includes. Are there the transistors of the two series members of opposite conductivity type; they are directly connected to one another with their collector-emitter paths. To the common connection point of the collector-emitter paths of the two transistors is the respective consumer closed. The emitter voltage of the respective transistor is predetermined by means of a differential amplifier with a Reference voltage compared. As the known circuit arrangement just considered only for the delivery of a constant current optionally of one or the other polarity is suitable, this means that for the delivery of a plurality of such constant currents a corresponding plurality of such circuit arrangements will be provided. However, this means a not inconsiderable circuit complexity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie mit relativ geringem schaltungstechnischen Aufwand Konstantströme wahlweise der einen oder der q>deren Polarität abgegeben und wie außerdem für die Abgabe von Konstantströmen jeweils einer Polarität eine Gruppe von Transistoren - mit zumindest angenähert gleichen Basis-Emitter-Spannungen - aus einer Reihe von Gruppen von Transistoren - mit von Gruppe zu Gruppe ggfs. unterschiedlichen Basis-Emitter-Spannungen - verwendet werden können, ohne daß sich derartige unterschiedliche Basis-Emitter-Spannungen auf die Höhe der jeweils abgegebenen Konstantströme nachteilig auswirken.The invention has for its object to show a way how with relatively little circuitry effort constant currents alternatively the one or the q> whose polarity is issued and how also for the delivery of Constant currents each of one polarity a group of transistors - with at least approximately equal base-emitter voltages - from a number of groups of transistors - with base-emitter voltages that may differ from group to group can be without such different base-emitter voltages have a detrimental effect on the level of the constant currents output.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß im Emitterkreis jedes der für die Abgabe von Konstantströmen jeweils einer Polarität dienenden Transistoren ein ohmscher Widerstand liegt und daß die an einem solchen Widerstand abfallende Spannung mit der genannten Bezugsspannung mittels des Differenzverstärkers verglichen wird.The object indicated above is achieved with a circuit arrangement of the type mentioned according to the invention in that each of the emitter circuit for the delivery of constant currents each serving one polarity transistors there is an ohmic resistance and that the one falling across such a resistance Voltage compared with said reference voltage by means of the differential amplifier will.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß sämtliche Transistoren, die mit ihren Basen unter Bildung einer Basisbank miteinander verbunden sind, für die Abgabe von Konstantströmen ausnutzbar sind und daß außerdem für die Abgabe von Konstantströmen jeweils einer Polarität jeweils eine Gruppe von Transistoren - mit zumindest angenähert gleichen Basis-mitter-Spannungen - aus einer Reihe von Gruppen von Transistoren - mit von Gruppe zu Gruppe ggfs.The invention has the advantage that all transistors, those with their bases forming a Basic bank connected to each other are, for the delivery of constant currents are exploitable and that also for the Output of constant currents of one polarity in each case a group of transistors - with at least approximately the same base-mid-voltages - from a series of Groups of transistors - with from group to group if necessary.

unterschiedlichen Basis-Emitter-Spannungen - ohne weiteres verwendet werden kann, wodurch sich insgesamt ein besonders geringer schaltungstechnischer Aufwand ergibt.different base-emitter voltages - readily used can be, whereby overall a particularly low circuitry Effort results.

Überdies ist von Vorteil, daß sich ein Temperaturgang der Bas i s -Emitter-Spannun jeweils verwendeten Transistoren auf die Höhe der jeweils abgegebenen Konstantströme nicht auswirkt, und zwar auf Grund der ausregelnden Wirkung des Differenzverstärkers.In addition, it is advantageous that a temperature drift of the base i s -Emitter voltage of the transistors used in each case to the level of the respective output Constant currents do not have any effect, due to the regulating effect of the differential amplifier.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist jedem der genannten Transistoren ein weiteTrreg7% der von demselben Leitfähigkeitstyp ist wie sein zugehöriger Transistor und der mit seiner Emitter-Basis-Strecke im Emitterkreis seines zugehörigen Transistors liegt und mit seinem Kollektor mit dem Kollektor seines zugehörigen Transistors verbunden ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß Basisstrom-Differenzen in den Transistoren, die für die Lieferung von Konstantströmen beider Polaritäten dienen, derart klein gegenüber dem jeweiligen Kollektorstrom, der als jeweiliger Konstantstrom abnehmbar ist, gemacht werden können, daß Unterschiede in der Amplitude der jeweils mit der einen oder der anderen Polarität abgegebenen Konstantströme auf einen hinreichend kleinen Wert vermindert sind.According to an advantageous embodiment of the invention, each is the called transistors a wide Trreg7% which is of the same conductivity type like its associated transistor and the one with its emitter-base path in the emitter circuit of its associated transistor and its collector to the collector its associated transistor is connected. This has the advantage that base current differences in the transistors responsible for the delivery of constant currents serve both polarities, so small compared to the respective collector current, which can be taken off as a respective constant current, that differences can be made in the amplitude of the output with one or the other polarity Constant currents are reduced to a sufficiently small value.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist jedem der genannten Transistoren ein weiterer Transistor zugeordnet, der von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp ist wie sein zugehöriger Transistor und der mit seiner Basis-Emitter-Strecke im Kollektorkreis seines zugehörigen Transistors liegt und mit seinem Kollektor mit dem Emitter seines zugehörigen Transistors verbunden ist.According to a further advantageous embodiment of the invention each of the said transistors is assigned a further transistor, that of the opposite one Conductivity type is like its associated transistor and the with its base-emitter path lies in the collector circuit of its associated transistor and connected with its collector to the emitter of its associated transistor is.

Hierdurch ergibt sich ebenfalls der Vorteil, daß Basisstrom-Differenzen in den Transistoren, die für die Lieferung von Konstantströmen unterschiedlicher Polarität dienen, derart klein gegenüber dem jeweiligen Kollektorstrom, der als jeweiliger Konstantstrom abnehmbar ist, gemacht werden können, daß Unterschiede in der Amplitude der jeweils mit der einen oder der anderen Polarität abgegebenen Konstantströme auf einen hinreichend kleinen Wert vermindert sind. Außerdem ist von Vorteil, daß im Regelkreis lediglich ein pn-Übergang liegt; hierdurch kann nur die Exemplarstreuung der Basis-Emitter-Diode eines Transistors wirksam werden.This also results in the advantage that base current differences in the transistors responsible for the delivery of constant currents of different Serve polarity, so small compared to the respective collector current, which as respective constant current is removable, that differences can be made in the amplitude of the output with one or the other polarity Constant currents are reduced to a sufficiently small value. Also is It is advantageous that there is only one pn junction in the control loop; this can only the sample variation of the base-emitter diode of a transistor become effective.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung liegt der Basis-Emitter-Strecke des genannten weiteren Transistors ein ohmscher Widerstand parallel.According to yet another useful embodiment of the invention the base-emitter path of said further transistor is an ohmic one Resistance in parallel.

Hierdurch läßt sich in vorteilhafter Weise das Schaltverhalten der jeweiligen Transistoranordnung unter Inkaufnahme einer etwas geringeren Gesamtverstärkung verbessern.This allows the switching behavior of the respective transistor arrangement with the acceptance of a somewhat lower overall gain to enhance.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist bei Verwendung von zwei Differenzverstärkern mit gesonderten Entriegelungseingängen der Entriegelungseingang des einen Differenzverstärkers direkt und der Entriegelungseingang des anderen Differenzverstärkers über einen Negator mit einem Steuersignal beaufschlagbar.According to yet another useful embodiment of the invention is when using two differential amplifiers with separate unlocking inputs the unlocking input of a differential amplifier directly and the unlocking input of the other differential amplifier can be acted upon by a control signal via an inverter.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf besonders einfache Weise jeweils Konstantströme der einen oder der anderen Polarität abgegeben werden können.This has the advantage that in a particularly simple manner constant currents of one or the other polarity can be emitted.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die für die Aufnahme der jeweiligen Be- zugsepannung dienenden Eingänge der beiden Differenzverstärker jeweils an einem gesonderten Anschluß zweier Anschlüsse eines mit einer Sparm.ungsquelle verbundenen Spannungsteilere angeschlossen, der aus zwei über die Kollektor-Emitter-Strecke wenigstens eines noch weiteren Transistors verbundenen ohmschen Widerständen besteht, und ferner ist der genannte noch weitere Transistor mit seiner Basis mit dem Ausgang eines weiteren Differenzverstärkers verbunden, der in Abhängigkeit vom Leitfähigkeitstyp des genannten noch weiteren Transistors mit seinem invertierenden bzw. nichtinvertierenden Eingang mit dem Verbindungspunkt des Emitters des betreffenden weiteren Transistors bzw. des Kollektors eines anderen weiteren Transistors, der von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp ist wie der genannte weitere Transistor, und des einen Widerstands des genannten Spannungsteilers verbunden ist und der an seinem nichtinvertierenden bzw. invertierenden Eingang eine einstellbare Spannung führt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ einfache Weise zwei gleich große Bezugsspannungen erzeugt werden können.According to yet another useful embodiment of the invention are the ones for the inclusion of the respective tension serving Inputs of the two differential amplifiers each to a separate connection of two Connections of a voltage divider connected to an energy source connected, that of two via the collector-emitter path at least one more transistor connected ohmic resistances exists, and furthermore the mentioned is still further Transistor with its base with the output of another differential amplifier connected, depending on the conductivity type of the above still further Transistor with its inverting or non-inverting input to the connection point the emitter of the relevant further transistor or the collector of another another transistor which is of the opposite conductivity type as the one mentioned further transistor, and one resistor of said voltage divider connected and the one adjustable at its non-inverting or inverting input Tension leads. This has the advantage that in a relatively simple manner two equally large reference voltages can be generated.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist mit der Basis und dem Kollektor des genannten noch weiteren Transistors einerseits und dem Ausgang des genannten weiteren Differenzverstärkers andererseits ein zusätzlicher Transistor derart verbunden, daß er mit dem genannten noch weiteren Transistor eine Darlington-Transistorschaltung bildet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Genauigkeit der beiden Bezugsspannungen verbessert ist, da nämlich der sonst relativ hohe, über einen der genannten ohmschen Widerstände fließende Zusatzstrom kleingehalten werden kann.According to yet another useful embodiment of the invention is with the base and the collector of said still further transistor on the one hand and the output of said further differential amplifier on the other hand an additional one Transistor connected in such a way that it has one more transistor with the mentioned Darlington transistor circuit forms. This has the advantage that the Accuracy of the two reference voltages is improved, namely the otherwise relative high additional current flowing through one of the ohmic resistors mentioned is kept small can be.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.The invention is exemplified below with reference to drawings explained in more detail.

fig 1 zeigt den Aufbau einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.fig 1 shows the structure of a circuit arrangement according to the invention.

Pig.2 zeigt den Aufbau einer in Verbindung mit der Schaltungsanordnung gemäß Fig.1 verwendbaren Schaltungsanordnung zur Bereitstellung von Bezugsspannungen.Pig.2 shows the structure of a in connection with the circuit arrangement according to Figure 1 usable circuit arrangement for providing reference voltages.

Fig.3 zeigt eine Modifikation der in der Schaltungsanordnung gemäß Fig.1 verwendeten Transistors anordnungen.FIG. 3 shows a modification of the circuit arrangement according to FIG Fig.1 transistor arrangements used.

Pig.4 zeigt eine weitere Modifikation der in der Schaltungsanordnung gemäß Fig.1 verwendeten Transistoranordnungen.Pig.4 shows another modification of the circuit arrangement transistor arrangements used in accordance with FIG.

Die in Fig.1 dargestellte Schaltungsanordnung dient zur Abgabe von Konstantströmen der einen oder der anderen Polarität an Ausgangsanschlüssen 11 bis In. Die Polarität der an jedem dieser Ausgangsanschlüsse 11 bis In auftretenden Konstantströme kalt, wie noch ersichtlich werden wird, durch Anlegen eines Steuersignals an einem Anschluß X gewählt werden. Mit den Ausgangsanschlüssen I1 bis In sind jeweils die Verbindungspunkte der Kollektoren zweier Transistoren entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps verbunden. So sind gemäß Fig.1 mit dem Ausgangsanschluß 11 der Kollektor des Transistors Teil, der vom pnp-Leitfähigkeitstyp ist, und der Kollektor des Transistors T21, der vom npn-Leitfähigkeitstyp ist, verbunden, und mit dem Ausgangsanschluß In sind die Kollektoren der beiden Transistoren Tin und T2n verbunden. Die Emitter der Transistor ren sind jeweils über einen ohmschen Widerstand mit einem eine bestimmte Spannung führenden Anschluß verbunden. So sind die Emitter der Transistoren Til bis T1n über die ohmschen Widerstände R11 bis R1n an dem Schaltungpunkt +Ul angeschlossen, an dem z.B. eine Spannung von +5V liegen mag. In entsprechender Weise sind die Emitter der Transistoren T21 bis T2n über ohmsche Widerstände R21 bis R2n mit dem Schaltungspunkt -U3 verbunden, der eine Spannung von z.B. -5V führen mag.The circuit arrangement shown in Figure 1 is used to deliver Constant currents of one or the other polarity at output terminals 11 to In. The polarity of the appearing at each of these output terminals 11 to In Constant currents cold, as will be seen later, by applying a control signal can be selected at a port X. With the output connections I1 to In are respectively the connection points of the collectors of two transistors of opposite conductivity type tied together. Thus, according to FIG. 1, the output terminal 11 is the collector of the transistor Part that is of pnp conductivity type and the collector of transistor T21, which is of the npn conductivity type, and connected to the output terminal In the collectors of the two transistors Tin and T2n are connected. The emitter of the transistor Ren are each via an ohmic resistor with a certain voltage leading connection connected. So the emitters of the transistors Til to T1n are over the ohmic resistances R11 to R1n at the circuit point + Ul connected, at which e.g. a voltage of + 5V may be present. The emitters are in a corresponding manner of the transistors T21 to T2n via ohmic resistors R21 to R2n with the circuit point -U3 connected, which may carry a voltage of e.g. -5V.

Von den vorstehend erwähnten Transistoren sind die Transistoren T11 bis T1n für die Abgabe von Konstantströmen positiver Polarität vorgesehen. Die Transistoren T21 bis T2n hingegen sind für die Abgabe von Konstantströmen negativer Polarität vorgesehen. Die für die Abgabe von Konstantströmen jeweils ein und derselben Polarität vorgesehenen Transistoren - das sind einmal die Transistor ren T11 bis Tln und zum anderen die Transistoren T21 bis T2n - sind mit ihren Basen unter Bildung einer gemeinsamen Basisbank miteinander verbunden. Damit eignet sich die betreffende Anordnung besonders günstig für eine monolithische Integrierung.Of the above-mentioned transistors, the transistors are T11 to T1n intended for the delivery of constant currents of positive polarity. The transistors T21 to T2n, however, are for the delivery of constant currents of negative polarity intended. Those for the delivery of constant currents of one and the same polarity provided transistors - these are once the transistor ren T11 to Tln and for other the transistors T21 to T2n - are with their bases forming a common base bank connected to each other. The arrangement in question is therefore suitable particularly favorable for monolithic integration.

Mit der gemeinsamen Basisbank der Transistoren T11 bis Tin ist der Ausgang eines auch als Operationsverstärkers zu bezeichnenden Differenzverstärkers V1 verbunden. Dieser Differenzverstärker V1 ist mit seinem invertierenden Eingang(-) mit dem Verbindungspunkt des Emitters des Transistors T11 und des Widerstands R11 verbunden. Der nichtinvertierende Eingang(+) des Differenzverstärkers V1 ist an einem Eingangsanschluß +U2 angeschlossen, der eine Spannung von z.B. +4V führen mag. Zwischen den beiden Anschlüssen +U1 und +U2 möge damit die Bezugsspannung Urefl liegen, die unter Berücksichtigung der angegebenen Spannungswerte an den Anschlüsse +U1 und +U2 somit eine Höhe von 1V hat.With the common base bank of transistors T11 to Tin is the Output of a differential amplifier, also known as an operational amplifier V1 connected. This differential amplifier V1 is with its inverting input (-) with the connection point of the emitter of the transistor T11 and the resistor R11 tied together. The non-inverting input (+) of the differential amplifier V1 is on connected to an input terminal + U2, which carry a voltage of e.g. + 4V like. Between the two connections + U1 and + U2, the reference voltage Urefl that are located at the connections, taking into account the specified voltage values + U1 and + U2 thus has a height of 1V.

Mit der Basisbank der Transistoren T21 bis T2n ist der Ausgang eines Differenzverstärkers V2 verbunden, der mit seinem invertierenden Eingang(-) mit dem Verbindungspunkt des Emitters des Transistors T21 und des Widerstands R21 verbunden ist. Der nichtinvertierende Eingang(+) dieses Differenzverstärkers V2 ist an dem Eingangsanschluß -U4 angeschlossen, der eine Spannung von z.B. -4V führen mag.With the base bank of transistors T21 to T2n, the output is one Differential amplifier V2 connected to the its inverting Input (-) with the connection point of the emitter of the transistor T21 and the resistor R21 is connected. The non-inverting input (+) of this differential amplifier V2 is connected to the input connection -U4, which has a voltage of e.g. -4V like to lead.

Damit liegt zwischen den Eingangsanschlüssen -U4 und +U3 die Bezugsspannung Uref2, die unter Berücksichtigung der an den gerade erwähnten Eingangsanschlüssen liegenden Spannungen eine Höhe von 1V hat.This means that the reference voltage is between the input connections -U4 and + U3 Uref2, taking into account the input connections just mentioned lying voltages has a level of 1V.

Bezüglich der vorstehend erwähnten Differenzverstärker V1 und V2 ist noch angenommen, daß diese jeweils einen sogenannten Entriegelungseingang besitzen. Unter einem Entriegelungseingang wird hier ein Eingang verstanden, der auf die Aufnahme eines entsprechenden Steuersignals hin die Abgabe eines Ausgangssignals von dem betreffenden Differenzverstärker ermöglicht. Der Entriegelungseingang des Differenzverstärkers Vi ist dabei direkt mit dem Anschluß X verbunden; der Entriegelungseingang des Differenzverstärkers V2 ist über einen Negator N mit dem Anschluß X verbunden. In Abhängigkeit vom Auftreten bzw. Regarding the above-mentioned differential amplifiers V1 and V2 it is still assumed that these each have a so-called unlocking input. An unlocking input is understood here to mean an input that accesses the recording a corresponding control signal towards the delivery of an output signal from the relevant differential amplifier allows. The unlocking input of the differential amplifier Vi is directly connected to terminal X; the unlocking input of the differential amplifier V2 is connected to terminal X via an inverter N. Depending on the occurrence respectively.

Nichtauftreten eines Steuersignals an dem Anschluß X ist somit jeweils nur einer der beiden Differenzverstärker V1, V2 freigegeben bzw. entriegelt.The occurrence of a control signal at the connection X is therefore in each case only one of the two differential amplifiers V1, V2 is released or unlocked.

Liegen bei der in Fig.1 dargestellten Schaltungsanordnung an den Anschlüssen +U1 und -U3 die oben angegebenen Spannungen und führen die Eingangsanschlüsse +U2 und -U4 die ebenfalls oben angegebenen Spannungen, so fuhren die invertierenden Eingänge(-) der beiden Differenzverstärker V1, V2 jeweils eine Emitterspannung, die gleich der am nichtinvertierenden Eingang(+) des betreffenden Differenzverstärkers V7 bzw. V2 liegenden Spannung ist. Auf diese Weise sind Toleranzen bzw. unterschiedliche Werte in den Basis-Emitter-Spannungen unterschiedlicher Exemplare von für die Lieferung jeweils eines Konstantstroms wahlweise der einen oder der anderen Polarität verwendbaren Transi- storen - wie der Transistoren Tii und T21 - ausgeregelt.Are in the circuit arrangement shown in Figure 1 at the connections + U1 and -U3 the voltages specified above and carry the input connections + U2 and -U4 also have the voltages given above, the inverting ones drive Inputs (-) of the two differential amplifiers V1, V2 each have an emitter voltage, which is equal to that at the non-inverting input (+) of the relevant differential amplifier V7 or V2 lying voltage. In this way, tolerances are different respectively Values in the base-emitter voltages of different copies of for delivery a constant current of either one or the other polarity can be used Transi- disturb - like the transistors Tii and T21 - regulated.

Lediglich die gegebenenfalls vorhandene - in ihrer Auswirkung jedoch durch eine entsprechende Steuerspannung aufhebbare - Offsetspannung des jeweiligen Differenzverübrigen stärkers V1 bzw. V2 und Streuungen der/Kennvterte von für die Lieferungen der Konstantströme verwendbaren Transistoren vrirken sich noch auf die Steuerung der jeweiligen Transistoren aus.Only those that may exist - however, in terms of their effects offset voltage of the respective Differences remaining stronger V1 or V2 and scatter of the / Kennvterte of for the Deliveries of the constant currents usable transistors still affect the Control of the respective transistors.

Pür die Lieferung der Bezugsspannungen Urefi und Uref2 kann die in Fig.2 dargestellte Schaltungsanordnung verwendet werden. Diese Schaltungsanordnung besteht im wesentlichen aus einem Spannungsteiler, umfassend die beiden ohmschen Widerstände R3 und R4, die insbesondere jeweils genauso groß sein können sie Jeder der in der Schaltungsanordnung gemäß Fig.1 verwendeten Widerstände, und aus der Kollektor-Emitter-Strecke einesweiteren TransistorsT3, der hier vom npn-Leitfähigkeitstyp ist und der mit seiner Kollektor-Emitter-Strecke die beiden zuvor erwähnten ohmschen Widerstände R3 und R4 miteinander verbindet. Die Enden der beiden Widerstände R3 und R4 sind mit Anschlüssen +U1, +U2, -U4 bzw. -U3 verbunden; bei diesen Anschlüssen handelt es sich um diejenigen Anschlüsse, die mit entsprechend bezeichneten Anschlüssen in der Schaltungsanordnung gemäß Fig.1 verbunden sind. Demgemäß dient die am Widerstand R3 abfallende Spannung als Bezugsspannung Urefl, und die am Widerstand R4 abfallende Spannung dient als Bezugsspannung Uref2.For the delivery of the reference voltages Urefi and Uref2, the in The circuit arrangement shown in FIG. 2 can be used. This circuit arrangement consists essentially of a voltage divider, comprising the two ohmic Resistors R3 and R4, in particular, each can be just as large as they each the resistors used in the circuit arrangement according to FIG Collector-emitter path of a further transistor T3, which here is of the npn conductivity type and which with its collector-emitter path the two previously mentioned ohmic Resistors R3 and R4 connects together. The ends of the two resistors R3 and R4 are connected to terminals + U1, + U2, -U4 and -U3, respectively; at these connections it concerns those connections, which with appropriately labeled connections are connected in the circuit arrangement according to FIG. Accordingly, the one on the resistor is used R3 dropping voltage as reference voltage Urefl, and the dropping across resistor R4 Voltage serves as reference voltage Uref2.

Mit dem zuvor erwähnten weiteren Transistor T3 ist ein noch weiterer Transistor T4, der ebenfalls vom npn-Leitfähigkeitstyp ist, verbunden, und zwar derart, daß diese beiden Transistoren T3 und T4 eine Darlington-Transistorschaltung bilden. Die Basis des Transistors T4 ist mit dem Ausgang eines Differenzverstärkers V3 verbunden, der mit seinem invertierenden Eingang(-) am Verbindungspunkt des Emitters des Transistors T3 und des Widerstands R4 angeschlossen ist und der mit seinem nichtinvertierenden Eingang(+) am Verbindungspunkt eines Widerstands R5 und einer einstellbaren Hilfsstromquelle AV angeschlossen ist. Diese Hilfsstromquelle AV liegt mit ihrem anderen Ende an Masse, und der genannte Widerstand R5 ist mit seinem anderen Ende mit dem Anschluß -U3 verbunden. Durch diese Anordnung werden zwei gleich große Bezugsspannungen Urefl und Uref2 erzeugt. Durch die Verwendung des den Differenzverstärker V3 umfassenden Steuerkreises läßt sich sicherstellen, daß die am Widerstand R5 auftretende Spannung UR5 gleich der Bezugs spannung Uref2 und damit auch gleich der Bezugsspannung Urefl wird.With the previously mentioned further transistor T3 is still another Transistor T4, which is also of the npn conductivity type, connected, namely such that these two transistors T3 and T4 are a Darlington transistor circuit form. The base of the transistor T4 is connected to the output of a differential amplifier V3 connected to its inverting input (-) at the connection point of the emitter of the transistor T3 and the resistor R4 is connected and the with its non-inverting input (+) at the connection point of a resistor R5 and an adjustable auxiliary power source AV is connected. This auxiliary power source AV is at its other end to ground, and the said resistor R5 is with its other end is connected to the connection -U3. This arrangement will be two equally large reference voltages Urefl and Uref2 are generated. By using of the control circuit comprising the differential amplifier V3 can be ensured that the voltage UR5 occurring across the resistor R5 is equal to the reference voltage Uref2 and thus also becomes equal to the reference voltage Urefl.

Die in der Schaltungsanordnung gemäß Fig.1 verwendeten Transistoranordnungen, umfassend die Transistoren T1 1 bis T1n und T21 bis T2n und die Widerstände R11 bis Rln bzw. R21 bis R2n, können jeweils durch eine Transistoranordnung ersetzt werden, wie sie in Fig.3 dargestellt ist. Die in Fig.3 dargestellte Transistoranordnung weist vier Anschlüsse a, b, c und d auf, denen entsprechend bezeichnete Anschlüsse in der Schaltungsanordnung nach Fig.1 entsprechen. Dies bedeutet, daß die in Fig.3 dargestellte Transistoranordnung z.B. anstelle der in Fig.i zwischen den betreffenden Anschlüssen liegenden Transistoranordnung eingesetzt werden kann. Gemäß Fig.3 ist ein Transistor Til vorgesehen, dessen Basis zu einer Basisbank gehört, mit welcher entsprechende weitere Transistoren verbunden sind. Der Emitter des TransistorsT11 ist wie in Fig.1 mit einem Widerstand Ril verbunden. Im Unterschied zur Fig.1 ist gemäß Fig.3 der Kollektor des Transistors T11 über die Basis-Emitter-Strecke eines Transistors Tliy, der von entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp ist wie der Transistor Teil, mit dem Anschluß dverbunden.The transistor arrangements used in the circuit arrangement according to FIG. comprising the transistors T1 1 to T1n and T21 to T2n and the resistors R11 to Rln or R21 to R2n can each be replaced by a transistor arrangement as shown in Fig.3. The transistor arrangement shown in Figure 3 has four connections a, b, c and d, which are correspondingly labeled connections correspond in the circuit arrangement according to Fig.1. This means that the in Fig.3 shown transistor arrangement, for example, instead of the one in Fig Connections lying transistor arrangement can be used. According to Fig.3 is a transistor Til is provided, the base of which belongs to a base bank with which corresponding further transistors are connected. The emitter of transistor T11 is connected to a resistor Ril as in Fig.1. In contrast to Fig.1 according to Figure 3, the collector of the transistor T11 via the base-emitter path of a Transistor Tliy, which is of the opposite conductivity type as the transistor Part, connected to the terminal d.

Der Kollektor des Transistors T1ly ist mit dem Emitter des Transistors T11 verbunden. Damit stellt die in Fig.3 dargestellte Transistoranordnung gewissermaßen eine modifizierte Darlington-Transistorschaltung dar. Gegebenenfalls ist der Verbindungspunkt des Kollektors des Transistors T11 und der Basis des Transistors Tiiy über einen Widerstand R1iz mit dem Emitter des Transistors Tily verbunden.The collector of transistor T1ly is connected to the emitter of the transistor T11 connected. The transistor arrangement shown in FIG. 3 thus represents to a certain extent a modified Darlington transistor circuit. Where appropriate, the connection point is the collector of the transistor T11 and the base of the transistor Tiiy via a Resistor R1iz connected to the emitter of transistor Tily.

Durch die in Fig.3 dargestellte Transistoranordnung - und zwar gegebenenfalls auch ohne den Widerstand R11y - ist, wenn diese Transistoranordnung anstelle jedes der in der Widerstände Schaltungsanordnung gemäß Fig.1 vorgesehenen Transistoren und/ verwendet ist, sichergestellt, daß (bei der Schaltungsanordnung nach Fig.1 ggfs. vorhandene) Stromverstärkungsunterschiede in den zur Lieferung jeweils eines Konstantstroms der einen-Polarität oder der anderen Polarität miteinander verbundenen Transistoren allenfalls geringe Auswirkungen auf die Amplitude des jeweils abgegebenen Konstantstroms haben. Der Grund hierfür liegt darin, daß bei der in Fig.3 dargestellten Transistoranordnung der Gesamt-Stromverstärkungsfaktor B folgender Beziehung genügt: B=BTll BT11y + Teil + 1 Hierin bedeuten BT11 der Stromverstärkungsfaktor des Transistors Til und BT11y der Stromverstärkungsfaktor des Transistors Tliy. Wird der Stromverstärkungsfaktor ST11y sehr groß gemacht im Vergleich zu dem Stromverstärkungsfaktor T11, so ist der Gesamt-Stromverstärkungsfaktor B praktisch nur durch das Produkt BT71 ' BT11y bestimmt.By the transistor arrangement shown in Figure 3 - and possibly even without the resistor R11y - is if this transistor arrangement instead of each of the transistors provided in the resistors circuit arrangement according to FIG and / is used, ensures that (in the circuit arrangement according to FIG possibly existing) current gain differences in the one for delivery Constant current of one polarity or the other polarity interconnected Transistors at most have little effect on the amplitude of each output Have constant current. The reason for this is that in the case of the one shown in FIG Transistor arrangement the total current amplification factor B satisfies the following relationship: B = BT11 BT11y + part + 1 Here, BT11 mean the current amplification factor of the transistor Til and BT11y the current amplification factor of the transistor Tliy. Becomes the current amplification factor ST11y made very large compared to the current gain T11 so is the total current amplification factor B practically only through the product BT71 'BT11y certainly.

Dies bedeutet, daß Schwankungen der Stromverstärkung keinen allzu großen Einfluß auf Anderungen des von der betreffenden Transistoranordnung abgegebenen Ausgangsstromes mehr haben.This means that fluctuations in the current gain are not too great influence on changes in the output of the transistor arrangement in question Output current have more.

In Fig.4 ist eine weitere Transistoranordnung gezeigt, die wie die in Fig.3 dargestellte Transistoranordnung anstelle jeder der in der Schaltungsanordnung gemäß Fig.1 vorgesehenen Transistoranordnungen, umfassend die Transistoren T11 bis T1n sowie T21 bis T2n und die Widerstände R11 bis R1n bzw. R21 bis R2n, verwendet werden kann. Die in Fig.4 dargestellte Transistoranordnung umfaßt zwei Trangleichen LeitfahigkeitscyDs, sistoren T11 und T1lz/von denen der Transistor Til derjenige Transistor ist, der mit entsprechenden weiteren Transistoren eine gemeinsame Basisbank aufweist. Im Unterschied zu den in Fig.1 dargestellten Verhältnissen ist im vorliegenden Fall der Emitter des Transistors T11 über die Basis-Emitter-Strecke des zusätzlichen Transistors T11z mit dem Widerstand Ril verbunden. Der Kollektor des Transistors T11z ist mit dem Kollektor des Transistors T11 verbunden. Die betreffende Transistoranordnung stellt damit eine Darlington-Transistorschaltung dar. Zur Verbesserung des Schaltverhaltens dieserTransistoranordnung kann gegebenenfalls zwischen dem Verbindungspunkt des Emitters des Transistors T11 und der Basis des Transistors T11z einerseits und dem Verbindungspunkt des Emitters des Transistors T11z und des Widerstands R11 andererseits ein Widerstand R11z eingefügt sein. Auch bei dieser Transistoranordnung ist aufgrund der relativ hohen Stromverstärkung der betreffenden Transistoranordnung erreicht, daß die jeweils abgegebenen Konstantströme zumindest weitgehend nicht beeinflußt werden durch Schwankungen der Stromverstärkungsfaktoren der Transistoren, die mit ihren Basen unter Bildung von Basisbanken verbunden sind.In Figure 4, a further transistor arrangement is shown, which like the transistor arrangement shown in Figure 3 instead of each of those in the circuit arrangement 1 provided transistor arrangements, comprising the transistors T11 to T1n and T21 to T2n and the resistors R11 to R1n and R21 to R2n are used can be. The transistor arrangement shown in FIG. 4 comprises two equivalents LeitfahigkeitscyDs, sistors T11 and T1lz / of which the transistor Til is the one A transistor that has a common base bank with corresponding further transistors having. In contrast to the relationships shown in FIG Case of the emitter of the transistor T11 via the base-emitter path of the additional Transistor T11z connected to resistor Ril. The collector of the transistor T11z is connected to the collector of transistor T11. The transistor arrangement in question thus represents a Darlington transistor circuit. To improve the switching behavior this transistor arrangement can optionally between the connection point of the Emitter of the transistor T11 and the base of the transistor T11z on the one hand and the Connection point of the emitter of the transistor T11z and the resistor R11 on the other hand a resistor R11z can be inserted. This transistor arrangement is also due to the relatively high current gain of the transistor arrangement in question is achieved, that the constant currents emitted in each case at least largely not influenced are caused by fluctuations in the current amplification factors of the transistors that use their bases are connected to form base banks.

7 Patentansprüche 4 Figuren7 claims 4 figures

Claims

Claims 1. Circuit arrangement for the delivery of constant currents optionally one or the other polarity via the collector-emitter paths of transistors, each of which is used to supply constant currents and the same polarity serving transistors with their bases to form a base bank are connected to each other, which can be controlled by a differential amplifier, one when a current flows through the collector-emitter path of such a system Transistor on one in series with the collector-emitter path of the relevant Transistor lying resistor compares falling voltage with a reference voltage and a control voltage corresponding to the difference between these two voltages releases the base bank in question, characterized in that in the emitter circuit each the transistors each serving one polarity for the delivery of constant currents (T11 to T1n; T21 to T2n) an ohmic resistor (R11 to R1n; R21 to R2n) lies and that the voltage drop across such a resistor (R11; R21) with said Reference voltage (Uref 1; Uref2) compared by means of the differential amplifier (V1; V2) will.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that each of the transistors mentioned (e.g. T11) is assigned a further transistor (T11z) which is of the same conductivity type as its associated transistor (T11) and the one with its base-emitter path in the emitter circuit of its associated transistor (e.g. T11) and its collector with the collector of its associated transistor (T11) is connected.

3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that each of the transistors mentioned (e.g. T11) is assigned a further transistor (T11y) which is of the opposite conductivity type as its associated transistor (T11) and the one with its base-emitter path in the collector circuit of its associated Transistor (T11) lies and its collector with the emitter of the associated Transistor (T11) is connected.

4. Circuit arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that that the base-emitter path of said further transistor (T11y) is an ohmic Resistance (Rlly; R11z) is parallel.

5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that that when using two differential amplifiers (V1, V2) with separate unlocking inputs the unlocking input of a differential amplifier (V1) directly and the unlocking input of the other differential amplifier (V2) via an inverter (N) with a control signal can be acted upon.

6. Circuit arrangement according to one of claims i to 5, characterized in that that are used for receiving the respective reference voltage (Urefl; Uref2) Inputs (+) of the two differential amplifiers (V1, V2) each on a separate one Connection of two connections (+ U2, -U4) one to its voltage source (+ U1, -U3) lying voltage divider are connected, which consists of two across the collector-emitter path at least one further transistor (T3) connected ohmic resistors (R3, R4) and that said further transistor (T3) with its base is connected to the output of a further differential amplifier (V3), which is dependent on of the conductivity type of said still further transistor with its inverting Input or with its non-inverting input to the connection point of the Emitter or collector of the relevant further transistor (T3) and the one resistor (R4) of said voltage divider and connected to its non-inverting or inverting input carries an adjustable voltage.

7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that with the base and the collector of the aforementioned still further transistor (T3) on the one hand and the output of said further differential amplifier (V3) on the other hand additional transistor (T4) is connected in such a way that it is still connected to the aforementioned another transistor (T3) forms a Darlington transistor circuit.

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