DE2516319C3 - Stromverstärker - Google Patents
StromverstärkerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Stromverstärker, wie er
im Oberbegriff des Anspruches I vorausgesetzt ist und sich beispielsweise zur Verwendung anstelle eines
Stromspiegelverstärkers eignet.
In monolithischen integrierten Schaltungen werden
gewöhnlich Stromverstärker verwendet, um mit dem Problem der Pegelverschiebungen fertig zu werden,
welches dadurch entsteht, daß bei solchen Schaltungen die Kopplung zwischen einzelnen Stufen gleichstrommäßig
erfolgt. Es ist eine Sorte von Stromverstärkern bekannt, deren Verstärkungsfaktoren durch das Verhältnis
der Transkonduktanzen (manchmal auch Gegenwirkleitwert jder Steilheit genannt) zweier Transistoren
eindeutig bestimmt sind. Diese Stromverstärker werden gemeinhin als »Stromspiegelverstärker« oder
einfach als »Stromspiegel« bezeichnet. Die Proportionierung der Transkonduktanzen der Transistoren
erfolgt durch Kontrolle ihrer physikalischen Dimensionen. Damit der Verstärkungsfaktor eines Stromspiegels
exakt durch das Verhältnis der Transkonduktanzen der beiden Transistoren festgelegt wird (innerhalb einer
Toleranz von z. B. etwa 2%), müssen die Transistoren jeweils einen hohen Siromverstärkungsfaktor in
Emitterschaltung (z. B. von 50 oder mehr) haben. In der Praxis ist jedoch ein suich hoher Stromversiäikungsfaktor
bei Strömen von einigen 100 Mikroampere oder darüber mit pnp-Lateraltransistoren vernünftiger Größe
schwer erreichbar.
Bekannte Stromspiegelverstärker mit pnp-Lateraltransistoren haben andere Nachteile. Ihre Ausgangsimpedanz
neigt dazu, bei höheren Strömen wesentlich niedriger zu werden als die Ausgangsimpedanz ihrer
npn-Gegenstücke. Bei pnp-Lateraltransistoren wird die Vorwärts-Stromversiärkung in Emitterschaltung durch
die Temperatur beeinflußt, so daß eine Bemessung der Dimensionen von pnp-Lateraltransistoren im Sinne
eines Ausgleichs dafür, daß diese Verstärkungsfaktoren niedrig sind, keine ausreichende Kompensation über
einen weiten Temperaturbereich bringt.
Es wurde nun gefunden, daß die Nachteile bekannter Stromspiegelverstärker, d. h. die unerwünschte Beeinflussung
ihrer Stromverstärkungen durch die Basisströme der in ihnen verwendeten pnp-Transistoren in
Lateralbauweise, darauf zurückzuführen sind, daß diese Basisströme in unrichtiger Weise zwischen den
Eingangs- und den Ausgangsstromen des Siromspiegelverstärkers
verteilt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe einer Schaltung, bei welcher dieser nachteilige Einfluß
infolge der Aufteilung der Basisströrrie vermieden wird.
Diesv Aufgabe wird durch die im Kennzeichentei! des
Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst Dadurch wird erreicht, daß die Basisströme der pnp-Lateraltransistoren
/wischen den Ausgangs- und Eingangsstromen eines Stromverstärkers in einem Verhältnis aufgeteilt
werden, welches dem Stromverstärkungsfaktor des
Stromverstärkers entspricht.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den linteran
Sprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von
Zeichnungen erläutert, in denen die Figuren 1 — 10
Schaltbilder von Stromverstärkern in verschiedener Ausgestaltung der Erfindung darstellen
Dk Hg. I zeigt innerhalb eines gestrichelt gezesth.
nelen Rahmens einen erfindungsgemäß ausgebildeten Stromverstärker 100, der eine aktive Last für die
Kollektoren zweier Transistoren 101 und 102 darstellt, die als emittergekoppelter Differcntialverstärker geschaltet
sind. E.n Eingangssignal, dessen Werte zwischen dem positiven und dem negativen Potential einer
Betriebsspannungsqueilj 108 liegen, wird zwischen die
Eingangsklemmen 103 und 104 an den Basen der Transistoren 101 und 102 gelegt, um die Kollektorströme
der Transistoren 101 und 102 gegenphasig zu ändern. Die Kollektorstromänderungen des Transistors
102 werden direkt auf die Ausgangsklemme 105 gegeben. Die Kollektorstromänderungen des Transistors
101 werden als Eingangssignal der Eingangsklemme 106 des Stromverstärkers 100 zugeführt. Der
Verstärker 100 reagiert auf diese Stromänderungen mit gegenphasigen Stromänderungen an seiner Ausgangsklemme
107, die mit der Ausgangsklemme 105
ίο verbunden ist. Der Stromverstärker 100 setzt also die
Gegentakt-Ausgangsströme von den Kollektoren der Transistoren 101 und 102 in ein Eintakt-Signal um, um
eine (nicht dargestellte) Last zu speisen, die zwischen die Klemme 105 und ein Bezugspotential geschaltet ist.
Dieses Bezugspotential liegt zwischen dem positiven und dem negativen Potential der Betriebsspannungsquelle
108.
Die Be'riebsspannungsquelle 108 legt ein Betriebspotential
an die gemeinsame Klemm 109 des Stromver-
2ü siüXicers iwu. ucr 1 ränsisior 101 cfn^tängi Köllckiorruhestrom
aus der Quelle 108 über die Klemme 109, die Dioden 110 und 111. die hierdurch in Durchlaßrichtung
gespannt werden, und die Klemme 106. Der Transistor 102 enpfängt Kollektorruhestrom aus der Quelle 108
über die Klemme 109, die Dioden 112 und 113, die hierdurch in Durchlaßrichtung gespannt werden, die
Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 114 und die Klemme 107.
Die Dioden 110 und 111 bilden ein erstes nichtiineares
ohmsches Glied 115. welches als Kollektorlast des Transistors 101 dient. Die Spannung an jeder der
Dioden erhöht sich bei jeder Verdoppelung des Kollektorstroms des Transistors 101 nur um etwa
18 Millivolt, so daß Änderungen des zum Transistor 101 fließenden Kollektorstroms über einen weiten Bereich
nur sehr geringe Änderungen des Spannungsabfalls am nichtlinearen ohmschen Glied 115 zur Folge hai'en. Die
Dioden 112 und 113 bilden ein zweites nichihneares ohmsches Glied 116. dessen Stromkennlime gemäß
ei .em Faktor k für jede gegebene Spannung mit
derjenigen des nichtlinearen ohmschen Gliedes 115 in
proportionaler Beziehung steht. Wenn man also den
Spannungsabfall an den beiden nichtlinearen ohmschen Gliedern 115 und 116 auf jeweils den gleicher Wert
einstellt, dann beträgt das Verhältnis des durch das Glied 116 fließenden Stroms /u dem durch das Glied 115
fließenden Strom genau k.
Beispielsweise sei angenommen, daß die nichtlinearen
ohmschen Glieder 115 und 116 gleiche Strom/Spannungs Kennlinien haben, weil die Dioden 110 und 111
gleiche Struktur wie die Dioden 112 und 113 haben.
Wcp man dann den Spannungsabfall am nichtlinearen
ohmschen Glied 116 gleich dem Spannungsabfall am nichtlinearen ohr: sehen Glied 115 macht, d^nn sind die
ss durch die beiden Glieder fließenden Ströme einander
gleich
Die Einstellung des Spannungsabfalls am nichtlinci
ren ohmschen Gi,ed 116 erfolgt mittels Gegenkopplung
Die Spannungen an den Gliedern j 15 und 116 werden
dem invertierenden bzw. dem nichlinverl'erenden Eingang emes Differentialverstärkers Wf angelegt, der
im Falle der Fig. I zwei emittergekoppelte Transistoren
118 und 119 aufweist, und der an seinem Ausgang ein Fehlersignal liefert, welches proportional der
Differenz zwischen diesen beiden Spannungen ist. allerdings mit verstärkter Amplitude (der invertierende
Eingang des Differentialverstärkers 117 wird durch die Basis des Transistors 118 und die Klemme 109 gebildet.
Der nichtinvertierende Eingang des Differentialverstärkers J17 wird durch die Basis des Transistors 119 und die
Klemme 109 gebildet. Die Anschlüsse für den Ausgang des Differential Verstärkers 117 sind der Kollektor des
Kaskadenschaltung, die als »kombinierter Transistor« hierbei als Emitterfolger arbeitenden Transistor 120 auf
die Basis des Tiiinsistors 114 gegeben, um dessen
Leitfähigkeit einzustellen.
Diese Einstellung erfolgt im Sinne einer Verkleinerung des Fehlersignals. Das heißt, wenn die Spannung ]0
am Glied 116 diejenige am Glied 115 übersteigt, wird die
Leitfähigkeit des Transistors 118 gegenüber der Leitfähigkeit des Transistors 119 vermindert. Dies
verkleinert den vom Kollektor des Transistors 118 gelieferten Basisstrom für den Transistor 120, so daß rs
dieser Transistor weniger leitend wird und weniger Basisstrom zum Transistor 114 sendet. Dies wiederum
vermindert die Leitfähigkeit der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 114, so daß durch das Glied 116
weniger Strom fließt und an diesem Glied weniger Spannung abfällt.
Wenn andererseits der Spannungsabfall am Glied 116
kleiner als der Spannungsabfall am Glied 115 ist. dann
wird die Leitfähigkeit des Transistors 118 höher als diejenige des Transistors 119. Hierdurch wird der vom
Kollektor des Transistors 118 zum Transistor 120 gelieferte Basistrom größer, so daß die Leitfähigkeit
dieses Transistors ansteigt und der Transistor 114 mehr
Basisstrom erhält. Dies erhöht die Leitfähigkeit der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 114. so daß
mehr Strom durch das Glied 116 fließt und an diesem
Glied eine höhere Spannung abfällt.
Die Transistoren 120 und 114 bilden eine Darlington-Transistors
118 und die Klemme 122). Dieses Fehlersignal wird vom Kollektor des Transistors 118 über den
121 betrachtet werden kann, dessen Vorwärts-Stromverstärkung in Emitterschaltung im wesentlichen gleich
ist dem Produkt der Vorwärts-Stromverstärkungen in Emitterschaltung der Transistoren 120 und 114. Die
Basis des Transistors 120 stellt die »Basiselektrode« stimmte Verhältnis« ist das Verhältnis der Strom/Spannungs-Kennltnie
des nichtlinearen ohmschen Gliedes 116 zu derjenigen des nichtlinearen ohmschen Gliedes
115. Wenn der »Kollektorstfom« des kombinierten Transistors 121 in diesem vorbestimmten Verhältnis
zum Kollektorstrom des Transistors 101 steht, dann steht (weil der »Kollektorstrom« und der »Emitterstrom«
des kombinierten Transistors nahezu gleich groß sind) der »Emitterstrom« des kombinierten
Transistors 121 im im wesentlichen demselben vorbestimmten Verhältnis zum Kollektorstrom des Transistors
101.
Anders ausgedrückt heißt dies, daß der Ausgangsstrom
von der Ausgangsklemme 107 des Stromverstärkers 100 in diesem vorbestimmten Verhältnis zum
Eingangsstrom steht, der von der Eingangsklemme 106 des Verstärkers gezogen wird. Für den Sonderfall, daß
das vorbesiimmte Verhältnis zwischen den Strom/Spannungs-Kennlinien
der nichtlinearen ohmschen Glieder 115 und 116 gleich 1 ist. ist der über die Eingangsklemme
106 fließende Eingangsstrom gleich dem über die Klemme 107 fließenden Ausgangsstrom.
Für den allgemeinen Fall sei angenommen, daß die Dioden 110, 111, 112 und 113 aus gleichem Halbleitermaterial
bestehen und gleiche Diffusionsprofile haben. Wenn in diesem Fall die Dioden 112 und 113 eine Ar-mal
so große Halbleiterübergangsfläche haben wie die Dioden 110 und 111, dann muß der durch die Dioden 112
und 113 fließende Strom k-ma) so groß sein, wie der
durch die Dioden 110 und 111 fließende Strom, damit
der Spannungsabfall am Glied 116 gleich dem Spannungsabfall am Glied 115 ist {k sei irgendeine
positive Zahl). Dies gilt deswegen, weil bekanntlich der Spannungsabfall an einem Halbleiterübergang durch die
Dichte des hindurchfließenden Stroms bestimmt ist. Das vorbestimmte Verhältnis zwischen den Strom/Spannungs-Kennlinien
der nichtlinearen ohmschen Glieder 115 und 116 beträgt 1 : k. Der von der Ausgangsklemme
107 gelieferte Ausgangsstrom des Stromverstärkers 100
ist dann λ-rnal so groß wie der über seine Eingangsklem-
1 A. 1 UQt. L-H
des Transistors 114 bildet die »Emitterelektrode« des kombinierten Transistors 121, und die zusammengekoppelten
Kollektoren der Transistoren 114 und 120 bilden die »Kollektorelektrode« des kombinierten Transistors
121. Der »Emitterstrom« des kombinierten Transistors 121 wird über die Klemme 107 gezogen und ist
bekanntlich gleich der Summe des »Basisstroms« und des »Kollektorstroms« des kombinierten Transistors,
wie es auch bei einem gewöhnlichen Transistor der Fall ist. Da man zulässigerweise davon ausgehen kann, daß
die Vorwärts-Stromverstärkung in Emitterschaltung des kombinierten Transistors 121 sehr hoch ist (höher
als 2500 wenn die Transistoren 120 und 114 jeweils eine Vorwärts-Stromverstärkung in Emitterschaltung von
mehr als 50 haben, was gewöhnlich der Fall ist), ist der »Kollektorstrom« des kombinierten Transistors nahezu
gleich groß wie dessen »Emitterstrom«.
Da der »Kollektorstrom« des kombinierten Transistors 121 die vorwiegende Ursache für den Spannungsabfall
am nichtlinearen ohmschen Glied 116 ist. sollte er
in einem vorbestimmten Verhältnis zum Kollektorstrom des Transistors 101 stehen, der die vorwiegende
Ursache für den Spannungsabfall am nichtlinearen ohmschen Glied 115 ist Dies sollte deswegen so sein,
damit die an den Gliedern 115 und 116 abfallenden Spannungen einander gleich sind und damit das
Fehlersignal den Wert 0 bekommt. Dieses »vorbefilc luü gciOgciit. i^iiigarigäätfüiTi.
Beim Aufbau des in Fig. 1 dargestellten Stromverstärkers
100 muß besonders sorgfältig vorgegangen werden, wenn die Basisruheströme der Transistoren 118
und 119 einander angepaßt werden sollen, was zur Erzielung äußerst genauer und vorhersagbarer Verhältnisse
zwischen den Eingangs- und Ausgangsströmen des Stromverstärkers wünschenswert ist Für eine solche
Anpassung sollte der über die Klemme 1?2 zum Bezugspotential (d. h. nach Masse) fließende Koflektorstrom
des Transistors 119 gleich sein dem Kollektorstrom des Transistors 118, der auf die Basis des
Transistors 120 gegeben wird. Ein Nennwert für diesen letztgenannten Kollektorstrom läßt sich bestimmen,
wenn man den Ausgangsruhestrom kennt, den der Stromverstärker 100 an seine Ausgangsklemme 107
liefert- Dieser Ausgangsruhestrom wird durch die zu erwartende Vorwärts-Stromverstärkung in Emitterschaltung
des kombinierten Transistors 121 geteilt, um den Nennwert des Basisruhestroms dieses kombinierten
Transistors zu bestimmen, der auch der Kollektorruhestrom des Transistors 118 ist
Damit die Kollektorruheströme der Transistoren 118
und 119 einander im wesentlichen gleich werden, sollte
dem Verbindungspunkt der Emitter der Transistoren 118 und 119 ein Strom zugeführt werden, der doppelt so
groß wie der Kollektorstrom des Transistors 118 ist Die
Spannung an diesem Verbindungspunkt ist eindeutig
definiert und gleich der Summe der Offsetspannungen an den Übergängen der seriengeschalteten Dioden llö
und Hl minus der Offsetspannung am Basis-Emitter-Übergang
des Transistors 118 (oder auch gleich der Summe der Offsetspannungen an den Übergängen der
scricngcschalteten Dioden 112 und 113 minus der Offsiitspannung am Basis-Emilter-Übergang des Transistors
119). Wegen dieser eindeutig definierten Spannung
am Verbindungspunkt zwischen den Emittern der Transistoren 118 und 119 kann man dem durch das
ohmsche Element 123 fließenden Strom dadurch den gewünschten Wert geben, daß man den Widerstandswert
dieses Elements nach dem ohmschen Gesetz entsprechend wählt.
Es sei darauf hingewiesen, daß die nichtlinearen ohmschen Glieder 115 und 116 und der Differentialverstärker
118, 119 die Spannung am Widerstand 123 stabilisieren, der zwischen die Klemme IU9 und die
zusammengekoppelten Emitter der Transistoren 118 und 119 geschaltet ist. Diese Stabilisierungsfunktion, die
den Widerstand 123 praktisch zu einer Konstantstrom quelle macht, ist ein zusätzliches Ergebnis neben der
Proportionierung des von der Ausgangsklemme 107 abgegebenen Stroms gegenüber dem von der Klemme
106 gezogenen Strom. Die nichtlinearen ohmschen Glieder 115 und 116 können außerdem eine wichtige
Rolle übernehmen, indem sie die Bandbreite des pnp-Transistor-Differentialverstärkers 117 aufrechterhalten.
Diese nichtlinearen ohmschen Glieder 115 und 116
haben nämlich einen kleinen dynamischen Wirkwiderstand, der die Gefahr vermindert, daß die aus den
Transistoren 118 und 119 gebildete Anordnung infolge
ihrer Kollektor-Basis-Kapazitäten zu selbsterregten Schwingungen führt.
Im Falle der Fig. 1 enthält die Gegenkopplungsschleife zur Festlegung des Verhältnisses des Ausgangsstromes
zum Eingangsstrom des Stromverstärkers 100 einen sogenannten kombinierten Transistor 121. Es ist
jedoch auch möglich, statt eines solchen kombinierten
den. Die niedrigere Stromverstärkung eines einzelnen Transistors würde jedoch zur Folge haben, daß das
vorbestimmte Verhältnis des von der Klemme 107 gelieferten Ausgangsstromes zu dem von der Klemme
106 gezogenen Eingangsstrom weniger genau festgeiegt wird. Das in den Patentansprüchen verwendete
Wort »Transistor« soll gleichermaßen einen einzelnen Transistor wie einen kombinierten Transistor umfassen,
das heißt eine Schaltung mit Eigenschaften, die denjenigen eines Transistors vergleichbar sind.
Die F i g. 2 zeigt eine Abwandlung 200 des Stromverstärkers 100 nach F i g. 1. Im Stromverstärker 200 ist der
Wert des Widerstandes 123 wesentlich kleiner gewählt, als der Wert, der erforderlich ist, um durch diesen
Widerstand einen Strom fließen zu lassen, der im wesentlichen doppelt so groß wie der zur Speisung der
Basis des Transistors 120 benötigte Strom ist Hierdurch werden die Emitterströme in den Transistoren 118 und
118 wesentlich größer als der dem Transistor 120 zuzuführende Basisstrom. Die Transkonduktanz eines
Transistors steigt proportional mit seinem Emitterstrom an. Die Höhe der Fehlersignalspannung, die zwischen
den Basen der Transistoren 118 und 119 zur Versorgung
des Transistors 120 mit Basisstrom erforderlich ist, wird wegen der höheren Transkonduktanzen der Transistoren
118 und 119 wesentlich vermindert
Der überschüssige KoIIektorstrom des Transistors 118, der zur Versorgung des Transistors 120 nicht
benötigt wird, wird durch eine Siromaenke forlgenommen,
die mit dem Ausgangskreis eines Stromspiegelverstärkers 201 gebildet wird. Der Stronispiegelverslärker
201 ist ein Strömverstärker mit invertierendem Stromverstärkungsfaktor, Der KoIIektorstrom des
Transistors 119 wird dem Eingang des Strömspiegelverstärkers
201 zugeführt, der daraufhin an seinem Ausgang einen gleich großen S If ο hi aus dem Kollektor
|0 des Transistors 118 zieht. Der dargestellte Stromspirgelverstärker
besteht aus einem Verstärkertransistor
202 in Ermitterschaltung, dessen Basis-Emitter-Übergang einem ähnlichen, als Diode geschalteten Transistor
203 parallel geschaltet ist. Dieser Slromspiegelverstärker
ist einer von bekannten Typen, von denen auch
andere zur Herstellung der gewünschten Stromsenke verwende! werden können.
Es sei darauf hingewiesen, daß bei einer praktisch realisierten Schaltung der Wert der Ströme, die von den
j0 Kollektoren der Transistoren 118 und 119 zum
Stromspiegelverstärker 201 fließen, weit über dem Wert des Basisstroms liegt, der dem Transistor 120 in der
kombinierten Transistoranordnung 121 zugeführt wird. Die Einflüsse dieser zum Stromspiegelverstärker 201
2, fließenden Ströme auf die Offsetspannungen an den
Basis-Emitter-Übergängen der Transistoren 118 und 119 überdecken daher bei weitem den Einfluß des zum
Transistor 120 fließenden Basisstroms. Der Stromspiegelverstärker 201 kann die von den Kollektoren der
Transistoren 118 und 119 gelieferten Ströme in festem
Verhältnis halten, was die mit dem kombinierten Transistor 121 bewirkte Gegenkopplung des Differentialverstärkers
117 erlaubt. Die proportionierten Emitter-Kollektor-Ströme der Transistoren 118 und 119
jj können dann dazu verwendet werden, die Basis-Emitter-Offsetspannungen
diesen Transistoren anzupassen.
Im einzelnen wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltung nach F i g. 2 die Fläche des
Basis-Emitter-Überganges des Transistors 119 £-mal so
groß ausgelegt, wie die Fläche des Basis-Emitter-Über-
O---O---- r taker 201 wird für einen Stromverstärkungsfaktor von
— \/k ausgelegt. Dies führt dazu, daß die Basis-Emitter-Offsetspannungen
der Transistoren 118 und 119 einander gleich sind und daß die Basisströme der Transistoren 118 und 119 die Spannungsabfälle an den
ohmschen Gliedern 115 und 116 in gleicher Weise beeinflussen. Alle nachgeordneten Einflüsse, weiche die
vorhergesagte Stromverstärkung des Verstärkers 200 störend beeinflussen, löschen sich somit gegenseitig aus.
Die Stromverstärkung des in F i g. 2 gezeigten speziellen Stromspiegelverstärkers 201 ist gleich -Mk, wenn
die Transistoren 202 und 203 einander angepaßte Diffusionsprofile haben und wenn ihre Basis-Emitter-
5S Übergangsfläche ebenfalls im Verhältnis von 1 : k
zueinander stehen.
Die F i g. 3 zeigt einen Stromverstärker 300, worin das ohmsche Element 123 als Halbleiterdiode 123'
ausgebildet ist. Da sich die Spannung an der Diode 123'
5„ proportional mit dem Strom und der Temperatur in
gleicher Weise ändert wie die Spannung an der Diode 110 oder 112, wirkt die Diode 123 in dieser Schaltung als
Quelle für einen Strom, der proportional dem von der Emgangsklemme 106 gezogenen Strom ist Unter der
Voraussetzung, daß der als Diode geschaltete Transistor 111' hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Betriebskennlinien dem Transistor 118 genau gleich ist, ist das
Verhältnis des durch die Diode 123' fließenden Stroms
'5'
iti dem in der Diode 110 fließenden Strom genauso
groß, wie das Verhältnis der Halbleiterübergangsfläche der Diode 123' zu derjenigen der Diode 110. Falls die
Dioden 110, 112 und 123' durch diodengeschaltete Transistoren gebildet werden, sind die das Stromverhältnis
bestimmenden Halblciter-Übergangsflächen die Flächen der Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren.
(Ein »diodengeschalteter Transistor« ist ein Transistor, dessen Basis und Kollektor zusammengeschaltet sind,
um eine Diodenelektrode zu bilden, während die andere Diodenelektrode durch den Emitter des Transistors
dargestellt wird.)
Die Fig.4 zeigt einen Stromverstärker 400, worin
der kombinierte Transistor 121 der weiter oben beschriebenen Stromverstärker durch einen kombinierten
Transistor 12Γ ersetzt ist, der eine Darlington-Kaskadenschaltung
aus drei statt aus zwei Transistoren ist. Mit größerer Anzahl von Einzeiiransisioren im
kombinierten Transistor wird die an der Ausgangsklemme 107 meßbare Ausgangsimpedanz des Stromverstärkers
400 erhöht, außerdem kann hierdurch die Genauigkeit bei der Verhältnisbildung zwischen Ausgangs-
und Eingangsstrom verbessert werden. In der dargestellten Schaltung dient die höhere Ausgangsimpedanz
des Stromverstärkers 400 dazu, die Ausgangsim- *S
pedanz zu ergänzen, die am Kollektor des in Kaskadeschaltung mit dem Transistor 102 befindlichen
Transistor 401 wirksam ist. Diese Ausgangsimpedanzen sind relativ hoch gegenüber der Ausgangsimpedanz, die
am Kollektor des Transistors 102 in den Schaltungen nach den Fig. 1,2 und 3 gemessen wird.
Im Falle der Fig.4 sind die nichtlinearen ohmschen
Glieder 115' und 116' auf andere Weise durch hintereinandergeschaltete Elemente gebildet, um die
Basis-Emitter-Kreise von Transistoren 123a"und 1230" vorzuspannen. Diese beiden Transistoren ersetzen
gemeinsam die Diode 123' des Stromverstärkers 300. Der Transistor 123a" liefert einen Kollektorstrom an
die zusammengekoppelten Emitter der Transistoren 118 und 119, wobei dieser Kollektorstrom zu dem aus der
40 Vorspannung in Durchlaßrichtung Zu geben, sind in die nichtlinearen ohmschen Glieder 115" und 116" lineare
ohmsche Elemente 503 und 504 eingefügt. Vorzugsweise stehen die Widerstandswerte der ohmschen Elemente
501 und 503 zueinafider im gleichen Verhältnis wie die
Widerstandswerte der ohmschen Elemente 502 und 504 und ist der Widerstandswert des ohmschen Elements
503 /f-mal so groß wie derjenige des ohmschen Elements
504.
Da eine Proportionierung der Betriebseigenschaften der pnp-Transistoren 123a"und 123b"an die diodengeschalteten
pnp-Transistoren III* und 113' weniger notwendig ist. können statt der pnp-Transistoren 111'
und 113' die npn-Transistoren 111" und 113" treten.
Hiermit läßt sich auf einem herkömmlichen monolithischen integrierten Schaltungsplättchen Platz einsparen
Der in Fig.6 dargestellte Stromverstärker 600 ist ebenfalls eine Abwandlung des Stromverstärkers 4S0
nach F i g. 4. Die Basiselektroden der Transistoren 111' und 113' (Fig.4) sollten im Stromverstärker 400 auf
gleichem Potential liegen, damit sie ohne störenden Einfluß auf den Betrieb des Stromverstärkers 400
miteinander verbunden werden können. Wenn dies erreicht ist, dann können die parallelen diodengeschalteten
Transistoren 111' und 113' durch einen einzelnen
diodengeschalteten Transistor 601 ersetzt werden, wie
es in F i g. 6 gezeigt ist, und die parallelen Transistoren 123a" und 1230" können durch einen einzelnen
Transistor 602 ersetzt werden. Diese Abwandlung der Schaltung des Stromverstärkers 400 führt zu einem
Stromspiegelverstärker, der im wesentlichen dem Stromverstärker 600 gleicht.
Die Diode 112 im Stromverstärker 600 ist als Diodenkombination aus zwei Dioden 112a und 1126
dargestellt, die völlig gleich mit der Diode 110 sind. Dies
führt dazu, daß beim Betrieb des Stromverstärkers 600 der von der Klemme 107 gelieferte Strom doppelt so
groß wie der aus der Klemme 106 gezogene Strom ist (k = 2). Die Basis-Emitter-Übergangsfläche wird beim
Transistor 203 doppelt so groß gemad.i wie beim
Verhältnis steht, wie die Basis Emitter-Übergangsfläche des Transistors 123a" zu derjenigen des Transistors
111', vorausgesetzt die beiden Transistoren haben gleiche Diffusionsprofile. Der Transistor 123Λ" liefert
einen Kollektorstrom an die zusammengekoppelten Emitter der Transistoren 118 und 119, der zu dem von
der Klemme 107 gelieferten Ausgangsstrom im selben Verhältnis steht wie die Basis-Emitter-Übergangsfläche
des Transistors 1236" zu derjenigen des Transistors 113', vorausgesetzt, die Diffusionsprofile dieser beiden
Transistoren I23a" und 1236" fortzulassen, um einen dem Stromverstärker 400 ähnlichen Verstärker zu
bilden.
Die F i g. 5 zeigt einen Stromverstärker 500, der eine Abwandlung des Stromverstärkers 400 nach F i g. 4 ist.
Hier sind lineare ohmsche Elemente 501 und 502 in die Emitterkreise der Transistoren 123a" und 1236"
eingefügt, um eine Stromrückkopplung zu erhalten. Diese Maßnahme führt dazu, daß die Stromverstärkungsfaktoren
der Transistoren 123a" und \2ib" in Verbindung mit den ihren Basis-Emitter-Übergängen
parallelliegenden diodengeschalteten Transistoren 111"
und 113" weniger abhängig von einer genauen gegenseitigen Anpassung der Transistoren i23a" und
123b" und der diodengeschalteten Transistoren sind. Um den Transistoren 123a" und 1236" beim Vorhandensein
der Stromrückkopplung eine ausreichende des Transistors 119 wird doppelt so groß gemacht, wie
diejenige des Transistors 118. Diese Maßnahmen dienen
dazu, einmal den Basisströmen der Transistoren 118 und 119 das Verhältnis 1 :2 zu geben und zum anderen die
Basis-Emitter-Offsetspannungen der Transistoren 118 und 119 trotz des 1 :2-Verhältnises der die Übergänge
durchfließenden Ströme einander gleich zu machen.
Es läßt sich auch ein den Stromverstärker 600 ähnlicher Stromverstärker bauen, wenn man folgende
Abwandlung trifft: Die Dioden 112a und 1120 werden durch eine einzelne Diode 112 ersetzt; die Diode 110
wird- durch zwei parallele Dioden mit denselben Leiteigenschaften wie die Diode 112 ersetzt; der
Transistor 118 wird mit einer doppelt so großen Basis-Emitter-Übergangsfläche wie der Transistor 119
ausgelegt (statt umgekehrt); und der Transistor 202 wird mit einer doppelt so großen Basis-Emitter-Übergangsfläche
ausgelegt wie der Transistor 203 (statt umgekehrt). Dieser abgewandelte Stromverstärker bringt
einen Stromverstärkungsfaktor von —1/2. Stromverstärker
mit Verstärkungsfaktoren von — Mk oder — k (mit k einer positiven Zahl) lassen sich auf ähnliche
Weise herstellen, wie es für die vorstehende Abwandlung und den Stromverstärker 600 beschrieben wurde
(d. h. dadurch, daß man im einen Fall die Diode 110 und
im anderen Fall die Diode 112 durch k parallelgeschaltete Dioden ersetzt).
ii
Die F i g 7 zeigt einen Stromverstärker 700 mit einsm
Stromverstärkungsfaktor von -1/2. Das nichtlineare ohmsche Glied 115 wird hier durch eine Reihenschaltung
aus Dioden 110, 111 gebildet und das nichtlineare ohmsche Glied 116 durch eine Reihenschaltung aus
Dioden 112 und 113. Die Kollcklor-Emitter-Strecke
eines Transistors 701 ist parallel zur Reihenschaltung der Dioden 110,111 geschaltet und so ausgelegt, daß sie
den gleichen Leitwert wie die Serienschaltung hat. Dies erreicht man dadurch, daß man den Transistor 701 in
Verbindung mit der Diode 111 als Stromspiegelverstärker schaltet.
Ein Stromverstärker mit einem Verstärkungsfaktor Von -2 läßt sich realisieren, indem man im Stromverstärker
700 die nichtlinearen ohmschen Glieder 115 und 116 miteinander vertauscht. Eine bevorzugte Ausführungsform
kann auch dahin gehen, den Differentialverstärker 117 und den Stromspiegelverstärker 201 ähnlich
auszubilden, wie im Falle der F i g. 6.
Der Stromverstärker 800 nach F i g. 8 ist ähnlich wie der Stromverstärker 300 nach Fig. 3, nur daß die
nichtlinearen ohmschen Glieder 115' und 116' durch Kollektor-Emitter-Strecken von Transistoren 815 und
816 ersetzt sind. Ein diodengeschalteter Transistor 823 übernimmt die Funktion der Diode 123'. Der Transistor
β15 erhält eine Koilektor-Basis-Rückkopplung durch
einen Spannungsteiler, der dadurch gebildet wird, daß der Transistor 118 als Emittewolger auf die niedrige
Impedanz des diodengeschaltelen Transistors 823 arbeitet. Diese Rückkopplung hat zur Folge, daß die
Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 815 eine ähnliche Impedanzkennlinie hat wie eine Serienschaltung
aus Dioden (z.B. 110, 111). In ähnlicher Weise erhält der Transistor 816 eine Kollektor-Basis-Rückkopplung
mittels eines Spannungsteilers, der dadurch gebildet wird, daß der Transistor 119 als Emitterfolger
auf die niedrige Impedanz des diodengeschalteten Transistors 823 arbeitet. Dies Rückkopplung führt dazu,
daß die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 816 eine ähnliche Impedanzkennlinie hat wie eine Reihen-Scttaitung au» L^iuueii ^z. d. ί 12, 1 13j. Der ^jti uiiiverblürkungsfaktor
des Verstärkers 800 ist gleich dem Verhältnis der Transkonduktanz des Transistors 816 zur
Transkonduktanz des Transistors 815.
Der in Fig.9 dargestellte Stromverstärker 900 unterscheidet sich von den Stromverstärkern 200 und
300 nach den Fig.2 und 3 dadurch, daß der dem Verbindungspunkt zwischen den Emittern der Transistoren
118 und 119 zugeführte Strom unabhängig von dem über die Klemme 106 bzw. 107 fließenden
Eingangs- bzw. Ausgangsstrom ist. Der den zusammengekoppelten Emittern zugeführte Strom kommt vielmehr
aus einer Schaltung, die praktisch eine Gleichstromquelle bildet und aus den Elementen 901, 902 und
903 besteht Mittels des Zweiges 901, 902 wird der Basis-Emitter-Obergang des Transistors 903 in Durchlaßrichtung
vorgespannt, so daß dieser Transistor einen im wesentlichen konstanten Kollektorstrom liefert.
Dieser konstante Kollektorstrom, der den zusammengekoppelten Emittern der Transistoren 119 und 118
zugeführt wird, kann die Transkonduktanzen dieser Transistoren auf einem gleichbleibenden Wert halten,
auch wenn der von der Klemme 106 gezogene Eingangsstrom niedriger wird. Dies verhindert, daß der
Verstärkungsfaktor des Differentialverstärkers 117 abfällt, so daß die Schleifenverstärkung in der
Kollektor-Basis-Rückkopplung des kombinierten Transistors
121 aufrechterhalten bleibt. Die Verminderung des Fehlers bei der Proportionierung des Eingangs- und
Ausgangsstroms ist dann bei niedrigen Werten dieser Ströme genauso gut wie bei höheren Werten.
Zu den in den Fig. 1-9 gezeigten Stror.ivesstärkern ist noch folgendes anzumerken: Wenn man die Elemente so proportioniert, wie es beim jeweiligen Verstärker als vorteilhaft beschrieben wurde, dann stehen die Beiträge der Basisströme der Transistoren 118 und 119 zu dem über die Eingangsklemme 106 gezogenen Strom bzw. zu dem von der Ausgangsklemme 107 gelieferten Strom im selben Verhältnis zueinander wie jeweils die anderen Teile des besagten Eingangsslromes und des besagten Ausgangslromes. Das heißt, anders als bei den bekannten Stromspiegelverstärkern können hier die Basisströme von pnp-Lateraltransistoren zwischen der Eingangs- und der Ausgangsklemme so aufgeteilt werden, daß sie in den Stromverstärkungsfaktor des Stromverstärkers nicht als unerwünschte Fehlergröße eingehen, die sich als Funktion der Änderung der Vorwärts-Stromverstärkung in Emitterschaltung (des sogenannten hfr-Parameters) von pnp-Lateraltransistoren ändern würde.
Zu den in den Fig. 1-9 gezeigten Stror.ivesstärkern ist noch folgendes anzumerken: Wenn man die Elemente so proportioniert, wie es beim jeweiligen Verstärker als vorteilhaft beschrieben wurde, dann stehen die Beiträge der Basisströme der Transistoren 118 und 119 zu dem über die Eingangsklemme 106 gezogenen Strom bzw. zu dem von der Ausgangsklemme 107 gelieferten Strom im selben Verhältnis zueinander wie jeweils die anderen Teile des besagten Eingangsslromes und des besagten Ausgangslromes. Das heißt, anders als bei den bekannten Stromspiegelverstärkern können hier die Basisströme von pnp-Lateraltransistoren zwischen der Eingangs- und der Ausgangsklemme so aufgeteilt werden, daß sie in den Stromverstärkungsfaktor des Stromverstärkers nicht als unerwünschte Fehlergröße eingehen, die sich als Funktion der Änderung der Vorwärts-Stromverstärkung in Emitterschaltung (des sogenannten hfr-Parameters) von pnp-Lateraltransistoren ändern würde.
Der in Fig. 10 dargestellte Stromverstärker 1000 unterscheidet sich von den Verstärkern der anderen
Figuren hauptsächlich dadurch, daß der mit pnp-Transistoren 118 und 119 gebildete Differentialverstärker 117
durch einen Differentialverstärker 117' aus npn-Transistoren 118' und 119' ersetzt ist. Der Transistor 118' hat
als Kollektorlast einen Konstantstromtransistor 202' komplementären Leitungstyps.
Die Einstellung der Ruheströme der Tranistoren 118',
119' und 202' geschieht folgendermaßen: Beim Anlegen der Betriebsspannung zwischen die Klemmen 122 und
109 stellt sich nach dem Ohmschen Gesetz ein bestimmter Strom in der Serienschaltung 10 ein, die im
dargestellten Fall einen Widerstand 13, einen als Diode geschalteten pnp-Transistor 12, einen Widerstand 11
und Vorspannungs-Kompensationsdioden 14—17 enthält. Die an der Reihenschaltung aus dem Widerstand 11
und dem Basis-Emitter-Übergang des Transistors 12
Spannung vvirii an uie RcihciiM.n<i!iuiig eines
Widerstands 18 und des Basis-Emitter-Übergai ^s eines
Transistors 19 gelegt. Um den Kollektorstrom des Transistors 19 gleich dem Strom durch die Serienschaltung
10 zu machen, werden die Werte der Widerstände 11 und 18 gleich groß gewählt. In ähnlicher Weise wird
der Wert eines Widerstandes 20 gleich dem Wert des Widerstandes 11 gemacht, so daß der Kollektorstrom
vom Transistor 202' gleich dem Strom durch die Serienschaltung 10 ist. Der Kollektorstrom des Transistors
19 wird dem Eingang eines Stromspiegelverstärkers 30 zugeführt. Dieser Stromspiegelverstärker 30
besteht aus einem diodengeschalteten Transistor 31 und zwei parallelen Transistoren 32 und 33 und bringt, was
den aus den zusammengekoppelten Emittern der Transistoren 118' und 119' gezogenen Strom betrifft,
einen Stromverstärkungsfaktor von 2. Die Hälfte dieses Stroms wird während der Ruhebedingungen vom
Transistor 118' als Emitterstrom benötigt, so daß dieser
Transistor den Kollektorstrom des Transistors 202' als Ruhestrom annimmt
Spannungsübertragungsschaltungen 40 und 50 koppeln die an den ohmschen Gliedern 115 und 116
abfallenden Spannungen auf die Basen der Transistoren
118' und 119', um sie im Differentialwerstärker 117'
miteinander zu vergleichen. Eine solche Spannungsübertragung ist wünschenswert, damit sich das Basispotential
des Transistors 120 abhängig vom Ausgangspo-
tential an der Klemme 107 frei ändern kann, ohne daß
der Basis-Kollektor-Übergang des Transistors 118' in Durchlaßrichtung gespannt wird. Die Klemme 122 wird
auf ein Potential gelegt, welches im allgemeinen negativ
bezüglich des Potentials der Ausgangsklemme ist. Wie gezeigt, enthalten die Spannungsübertragungsschaltungen
40 und 50 jeweils einen als Emitterfolger geschalteten Transistor 41 bzw. 51 und einen Widerstand
42 bzw. 52, an dem mittels des konstanten Kollektorstroms eines weiteren Transistors 43 bzw. 53
ein Spannungsabfall erzeugt wird. Die Werte der Widerstände42 und 52 werden einander gleich gemacht,
und die KoIIektorsfröme der Transistoren 43 und 53 werden ebenfalls einander gleich gemacht, so daß die
Spannungsübersetzung von der Basis des Transistors 41 zur Basis des Transistors 118' gleich ist der Spannungsübersetzung
von der Basis des Transistors 51 zur Basis des Transistors 1119'. Die Transistoren 43 und 53 sind
ebenfalls innerhalb des Stromspiegelverstärkers 30 enthalten und gliiich dem Transistor 31 ausgebildet, so
daß ihre KollektC'rströme gleich dem Strom s'nd, der
dem Eingang des Stromspiegslverstärkers 30 zugeführt wird, d. h. gleich diem Strom in der Serienschaltung 10.
Indem man die Werte der Widerstände 42 und 52 gleich dem Wert des Widerstands 13 macht, werden die
Basisspannungen der Transistoren 118' und 119' auf einem Wert gehalten, der um zwei Offsetspannungsbeträge
eines Halbleiterübergangs positiver ist als die Spannung an der Klemme 122, und zwar unabhängig
von Änderungen der zwischen den Klemmen 122 und 109 liegenden Betriebsspannung. An die Stelle der
Schaltungen 40 und 50 können auch andere Arten von Spannimgsübertragungsschaltungen wie z. B. Avalanche-Dkiden
oder Ketten aus in Durchlaßrichtuing gespannten Dioden treten, obwohl diese anderen
Schaltungen nicht das günstige Merkmal haben, daß sie die Basisspannungen der Transistoren 118' und 119'
gegenüber dem Potential an der Klemme 122 auf einen im wesentlichen konstanten notwendigen Minimalwert
stabilisieren.
Für den auf dem Gebiet der Transistorschaltungen bewanderten Fachmann sind eine Vielzahl anderer
Ausführungsformen der Erfindung möglich. Bestimmte strukturelle Merkmale, die vorstehend im Zusammenhang
mit bestimmten der in den Figuren gezeigten Stromverstärker beschrieben wurden, können auch in
anderer als in der gezeigten Weise miteinander kombiniert werden.
Ein Transistor mit mehreren elektrisch parallelliegenden
Basis-Emitter-Übergängen kann durch einen Transistor mit einem einzigen Basis-Emitter-Übergang
gleichwertiger Fläche ersetzt werden, um Stromspiegelvers-tärker
mit Verstärkungsfaktoren von —k und - 1 / k zu bilden, wobei k irgendeine positive Zahl ist, die
keine ganze Zahl zu sein brauchL
Obwohl s ch bei der Verwendung bipolarer Transistoren
mit niedriger Vorwärts-Stromverstärkung die Vorteile der Erfindung besonders bemerkbar machen,
können die einzelnen Schaltungen auch mit bipolaren Transistoren höhere Vorwärts-Stromverstärkung oder
mit Feldeffekttransistoren realisiert werden. Wenn in den Patentansprüchen von »Basis«, »Emitter« und
»Kollektor« die Rede ist, dann gelten diese Ausdrücke
-0 auch für entsprechende Elektroden von Feldeffekttransistoren
(Gate- oder Steuerelektrode, Source- oder Quellenelektrode, Drain- oder Senken- oder Abflußelektrode).
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Stromverstärker, beispielsweise zur Verwendung anstelle eines Stromspiegelverstärkers, mit
einer Eingangsklemme, einer Ausgangsklemme und einer dem Eingangskreis und Ausgangskreis gemeinsamen
Klemme, gekennzeichnet durch ein erstes nichtlineares Widerstandselement (115, 115', 115", 815), welches zwischen die Eingangsklemme (106) und die gemeinsame Klemme (109)
geschaltet ist, einen ersten Transistor (114), dessen
Emitter mit der Ausgangsklemme (107) verbunden ist, ein zweites nichtlineares Widerstandselement
(116, 116', 116", 816), welches zwischen den Kollektor des ersten Transistors (114) und die
gemeinsame Klemme (109) geschaltet ist, wobei das Verhältnis der Leitwerte des ersten und zweiten
nichtlinearen Widerstandselementes bei gleichen an diesen Elementen anliegenden Spannungen innerhalb
eines gegebenen Spannungsbereiches im wesentlichen konstant ist, ein Differenzverstärker
(117, 117') mit einem invertierenden Signaleingang (Basis von Transistor 118 oder Transistor 118'), der
mit der Eingangsklemme (106) des Stromverstärkers gekoppelt ist, und mit einen nichtinvertierenden
Signaleingang (Basis von Transistor 119 oder Transistor 119'), der mit dem Verbindungspunkt
zwischen Kollektor des ersten Transistors (114) und dem zweiten nichtlinearen Widerstandselement
gekoppelt st, und mit einem Ausgangspunkt (Kollektor von Transistor 11» oder 118'), der gleich-Strommäßig
mit der Basis des ersten Transistors (114) gekoppelt ist.
2. Stromverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden nichtlinearen Wider·
Standselemente (115 bzw. 116) jeweils aus η in Durchlaßrichtung zwischen die geneinsame Klemme
(109) und die Hingangsklemme (106) bzw. durch die gemeinsame Klemme und den Kollektor des ersten
Transistors (114) geschalteten Dioden (110,111 b/w.
112,113) gebildet sind, wobei /7 >
1 ist.
}. Stromverstärker nach Anspruch 1 oder 2.
dadurch gekennzeichnet, daß der Diffcrenzverstär
kcr (117, 117') einen zweiten (118, 118) und einen
dritten (119,119') Fransistor vom entgegengesetzten
l.cttungstyp wie der erste Transistor (114, 114) enthält, deren fmitter gleichstrommäUig mit der
gemeinsamen Klemme (109) gekoppelt sind, daß die
Basis des ersten und des zweiten Transistors mit dem
invertierenden Signaleingang bzw mit dem nichtin
vertierender .Signaleingang gekoppelt sind und dal!
der Kollektor des /we ten tiansistors mit dem
AusgangsanschluU des Differenzverstärker verbunden
ist
4 Sirormerstarkei mich Anspruch 3. dadurch ss
gekennzeichnet dal! die nichtlinearen Widerstands
elemente du· kollektor \ mitter Strecken eines
vierten b/v. fünften Transistors (815 b/v. 8If))
enthüllen, die emiuerstitig an die gemeinsame
Klemme (109) und basisseitig an den Eitvllerverbin- f*>
dungspunkt des zweiten und dritten Transistors (IiB,
119) angeschlossen sind und deren vierter (815) kollcktorscilig an der Eingangsklemme (106) liegt
und deren fünfter (816) kollektorseitig am Kollektor des ersten Transistor* (114) liegi (F i g. 8). ('<>
5. Stromverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichslromkopplung dor
Emitter des zweiten und dritten Transistors (11.8,
119) mit der gemeinsamen Klemme (109) durch einen sechsten Transistor (123", 602) vom gleichen
Leitungstyp gebildet wird, der emitterseitig an der gemeinsamen Klemme (109) und kollektorseitig an
den Emittern des zweiten und dritten Transistors liegt, und dessen Basis an einen Zwischenpunkt des
ersten der beiden durch jeweils eine Anzahl in Reihe geschalteter Halbleitergleichrichter gebildeten
nichtlinearen Widerstandselemente (110, 111', 111", 602 bzw. 112,113', 113"; 112a, 601) angeschlossen ist
(F ig. 4,5,6).
6. Stromverstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden nichtlinearen Widerstandselemente
einen gemeinsamen Halbleitergleichrichter (601) haben, der über die Basis-Emitter-Strecke
des sechsten Transistors (602) geschaltet ist.
7. Stromverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner einen Stromspiegelverstärker
(201) enthält, der mit seinem Eingang an den Kollektor des dritten Transistors (Π9) und mit
seinem Ausgang an den Kollektor des zweiten Transistors (118) und mit einer gemeinsamen
Klemme (122) an das Bezugspotential (Masse) angeschlossen ist.
8. Stromverstärker nach Anspsuch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwerte des ersten und
des zweiten nichtlinearen Widerstandselementes zueinander in einem proportionalen Verhältnis von
1 : k (mit k einer positiven Zahl) stehen, und daß die Steilheiten des zweiten und dritten Transistors (118,
119) ebenfalls zueinander in einem proportionalen Verhältnis von 1 : k stehen, und daß der Stromverstärkungsfaktor
des Stromspiegelverstärkers gleich 1 : k ist.
9. Stromverstärker nach Anspruch 3. gekennzeichnet durch seine Verwendung als Last für einen
zweiten Differenzverstärker, der aus einem siebten (101) und einem achten (102) Transistor besteht,
deren P'mitter glcichstrommäßig mit einem Bezugs
potential (Masse) gekoppelt sind, und deren Kollektoren gleichstrommäßig mit der Eingangsklemme (106) bzw. der Ausgangsklemme (107)
gekoppelt sind und deren Basen mit einer ersten (103) bzw. en.er zweiten (104) Sit»naleingangsklem
mc gekoppelt sind.
H). Stromverstärker nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichne», daß die Gleichstromkopplung des
Kollektors des achten Transistors (102) mit der Ausgan^sklemme (107) über du· Kollektor-Emitter
Strecke eines Transistors(401) vom selben I eitiirigs
tv ρ erfolgt, der als Verstärker in Basisgnindsi Tal
tung angeordnet ist (F 1 g 4)
-Il Slrormerstärker nach Anspruch I. dadurch
gekennzeichnet, dall die Gleichstromkoppliinp vom
Aii'.gangsans» hluH des DiHeren/vcrstärkers zur
Basis des ersten Iransistors (114) über mindestens
einen «,eiteren Transistor (120,/ 120/)) erfolgt, der
mit dem ersten Transistor eine Darlington Schal
tung bildet.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |