DE2553694A1

DE2553694A1 - Ladungsgekoppelter verstaerker

Info

Publication number: DE2553694A1
Application number: DE19752553694
Authority: DE
Inventors: Yuichi Ninomiya
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 1974-11-29
Filing date: 1975-11-28
Publication date: 1976-08-12
Also published as: NL172493B; FR2293105A1; GB1532658A; JPS5427224B2; JPS5162955A; DE2553694C3; NL172493C; US4051469A; NL7513950A; DE2553694B2; FR2293105B1

Description

NIPPON HOSO KYOKAI
Sokyo / Japan

LADUIiGSGEKOPPSIiTER

Die Erfindung betrifft einen ladungsgekoppelten
Verstärker, der die Eigenschaften sowohl eines Analog-Schieberegisters als auch eines Differentialvorstärkers
hat für das Verstärken einer Pegeldifferenz zwischen zwei Signalen mit einem vorteilhaft stabilen Verstärkungsfaktor. Ein üblicher Breitband-Differentialverstärker mit günstig stabiler Verstärkung wird ineist so aufgebaut, daß ein Verstärker mit hohem Verstärkungsfaktor im Betrieb mit offener Schleife negativ rückgekoppelt ist_y so daß eine Drift des Verstärkungsfaktors bei offener Schleife d.ie GesamtverStärkung des DifferentialVerstärkers nicht besonders beeinflußt. Es wird für diesen Pail gefordert, daß die Verstärkung im Betrieb mit offener Schleife ausreichend hoch ist und daß die Phasencharakteristik des Differentialverstärkers so gut ist, daß keine Schwankung auftritt,, obgleich hinreichend Rückkopplung vorhanden ist, um die
günstige Stabilität zu erzielen. Vorstehendes läßt erkennen, daß bekannte Breitband-Differentialverstärker, .
die in gewünschtem Maße stabil sind, recht kompliziert

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aufgebaut sind. Bs ist außerdem noch erforderlich, daß die Schaltkreiselemente, die für den Aufbau des "Verstärkers verwendet werden, gute Frequenzcharakteristiken haben, so daß es mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden ist, einen Differentialverstärker, der im Videofreqiienzband arbeiten soll, aus integrierten Schaltkreisen aufzubauen, die keine besonders guten Frequenzcharakteristiken haben.

Damit eine herkömmliche Einrichtung sowohl die Eigenschaften eines Analog-Schieberegisters als auch die eines Differentialverstärkers haben kann, muß eine geeignete Schalteinrichtung mit einem entsprechenden Analogspeicher mit dem oben beschriebenen Differentialverstärker verbunden werden. Eine solche Einrichtung ist beispielhaft in der Figur 1 dargestellt. Darin wird ein Analog-Schieberegister 1, das mit Taktimpulsen CS als ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD) gesteuert wird, mit einer der Eingangsklemmen eines Differentialverstärkers 2 verbunden und erhält ein Signal A(t), das von einem Probenhalter 3 abgeleitet wird, und gibt ein probenbedingtes Signal A(t-d) am Ausgang ab, das um ein konstantes Intervall d verschoben ist, an eine der Eingangsklemmen des Differential Verstärkers 2. Ein weiterer Probenhalter 4 ist mit der anderen Eingangsklemme des Differentialverstärkers 2 verbunden, so daß diesem zweiten Eingang ein Probensignal B(t-d) zugeleitet wird· Somit wird ein Differentialsignal aus den beiden Probensignalen A(t-d) und B(t-d) vom Differentialverstärker 2 erzeugt. Daraus ergibt sich, daß die herkömmliche Schaltung recht kompliziert aufgebaut ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen einfach aufgebauten Verstärker zu schaffen, der sowohl die Eigenschaften eines Analog-Schieberegisters als auch eines

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DifferentialVerstärkers aufweist, zum Verstärken eines Pegelunterschiedes zwischen zwei Signalen mit einem besonders stabilen Verstärkungsfaktor.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird der bekannte ladungsgekoppelte Verstärker in folgender Weise abgewandelt. Der bekannte ladungsgekoppelte Verstärker hat einen Transistor, beispielsweise einen bipolaren Transistor, als Verstärkungselement, zwei Kondensatoren, von denen einer an den Emitter und der andere an den Kollektor des Transistors angeschlossen wird. Bei dem so gebildeten ladungsgekoppelten Verstärker wird eine in dem mit dem Kollektor verbundenen kondensatorgespeicherte elektrische Ladung an den mit dem Emitter verbundenen Kondensator über den Transistor abgegeben, indem das Potential eines Kondensators oder beider Kondensatoren in Übereinstimmung mit äußeren Impulsspannungen erneuert wird.

Bei einem ladungsgekoppelten Verstärker nach der Erfindung ist ein Aufladekreis zusätzlich zu dem aus dein Transistor gebildeten vorgesehen, um den mit dem Emitter verbundenen Kondensator aufzuladen. Das Potential an dem Belag des Kondensators, der mit dem Emitter verbunden ist, wird gleich wie der Spannungswert eines Eingangssignals oder um einen konstanten Viert von diesem unter schieden über eine Diode dem Emitter zugeführt mit Hilfe des oben beschriebenen Aufladekreises. Dadurch kann vom Kollektor ein Ausgangssignal entsprechend der Differenz zwischen dem Spannungspegel des einen Eingangssignals und dem Spannungspegel eines anderen Eingangssignals, das einem Steuerelement, z.B. der Basis eines Transistors zugeführt wird, abgenommen werden in einem Zustand, in dem es durch die früher genannten äußeren Impulsspannungen gesteuert ist und nun eine Verzögerung entsprechend der Wiederholungs-

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£. -j -J xJ O O H

folge der äußeren ImpulsSpannung hat. Somit hat der ladungsgekoppelte Verstärker gemäß der Erfindung sowohl die Eigenschaften eines Differentialverstärkers als auch eines Analog-Schieberegisters.

Die Zeichnung zeigt:

Figur 1: Das Blοckdia.gramm einer herkömmlichen Schaltung, die sowohl die Eigenschaften eines Differentialverstärkers als auch eines Analog-Schieberegisters hat;

Figur 2: das Schaltbild einer grundlegenden Ausführungsform eines ladungsgekoppelten Verstärkers nach der Erfindung;

Figur 3J das Diagramm der Signalwellenformen an verschiedenen Elementen des Verstärkers aus Figur 2;

Figur 4i ein Blockdiagramm eines Analog-Digital-Wandlers unter Verwendung eines ladungsgekoppelten Verstärkers gemäß der Erfindung und anderer Elemente;

Figur 5i ein Schaltbild eines Teils eines weiteren Ausführmigsbeispiels des erfindungsgemäßen ladungsgekoppelten Verstärkers;

Figur 6: das Schaltbild eines Teils eines anderen Ausführungsbeispiels des ladungsgelcoppelten Verstärkers nach der Erfindung; und

Figur 7: das Schaltbild eines Ausschnitts eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels des ladungsgelcoppelten Verstärkers nach der Erfindung.

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Figur 2 zeigt das Schaltbild eines grundlegenden Ausführungsbeispiels des ladungsgekoppelten Verstärkers nach der Erfindung, das einen npn-bipolaren Transistor enthält, der dazu verwendet wird, eine elektrische Ladung zwischen Kondensatoren hin und her zu übertragen, die an den Transistor angeschlossen sind. Figur 3 zeigt Wellenformen von Signalen an verschiedenen Stellen des in Figur 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiels.

Me Kondensatoren C. und C₂ in der Figur 2 sind an den Emitter bzw, den Kollektor des Transistors Tr. angeschlossen. Das Potential am Anschlußpunkt G des Kondensators Cj am Emitter wird entsprechend einer Treibimpulsspannung, die an den zweiten Belag A. des Kondensators C, angelegt wird, erneuert. Wenn das Potential am Anschlußpunkt G absinkt, wird eine positive Ladung, die im Kondensator Gp gespeichert ist, durch den Transistor Tr₁ auf den Kondensator C. übertragen. Ein weiterer Transistor Tr₂ bildet einen Ladekreis zum Aufladen des Kondensators G. und wird durch eine Treibimpulsspannung gesteuert, die einer Klemme Ap zugeleitet wird, um damit das Potential am Anschlußpunkt C gleich einem Potential an der Ausgangsklemme B eines Probenhalters SH oder um einen konstanten Wert hiervon unterschieden zu machen, v/elcher Probenhalter mit dem Punkt C über ein Richtungselement, z.B. eine Diode D₂ verbunden ist.

Das Potential an der Ausgangsklemme B ist ein Spannungswert, der aus einem ersten Eingangssignal über eine im Probenhalter SH enthaltene Probe gebildet wird.

Eine v/eitere Diode D. bildet einen Aufladekreis für das Aufladen des Kondensators G₂. Sie wird mit einer Treibimpulsspannung gesteuert, die einer Klemme A^ zuge-

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führt wird, wodurch an einem Anschlußpunkt D, v/elcher der gemeinsame Punkt des Kondensators C_? und des Kollektors ist, ein konstantes Potential hervorgerufen wird. Auf die Basis E des Transistors Tr.. wird eine zweite Eingangssignalspannung gegeben»

Es sei angenommen, daß -dieselbe Treibimpulsspannung mit einer Taktperiode T, v/ie sie als Form A in Figur 3 dargestellt ist, auf die Klemmen A., A₉ und A^ geleitet wird. In einem Zeitpunkt %,, in welchem die Impuls spannung A ihre Anstiegsflanke hat, wird der Kondensator C, um eine Spannungsstufe durch diese Treibimpulsspannung A angehoben, so daß, was die Wellenform C in Figur 3 zeigt, das Potential am Anschlußpunkt C- ansteigt, woraufhin der Transistor Tr₂ leitend wird. Dadurch wird in diesem Augenblick der Kondensator C₁ über den Transistor Tr₂ mit einer positiven ladungsmenge aufgeladen, so daß der Kondensator C. dann geladen ist. In diesem Zustand fließt durch die Diode D₂ eine starke elektrische ladung in den Probenhalter SH, v/ie dies die Wellenform C in Figur 3 zeigt, wobei das Potential am Anschlußpunkt C auf einen Wert eingestellt wird, der der Summe des Spannungspegels des durch die Wellenform B in Figur 3 gezeigten ersten Eingangssignals, welches durch den Probenhalter im Augenblick t gehalten wird und an der Ausgangsklemme B erscheint, und einem Spannungsabfall, der an der Diode D- auftritt.

Die positive Ladung gelangt in den Kondensator C. in folgender Weise. Ein Kondensator C₁, der an den Emitter des Transistors Tr_? angeschlossen ist, wird durch eine positive Spannungsquelle über eine Diode d.. aufgeladen, und in diesem Zustand wird der Transistor Tr₂ gesperrt. Wenn der Kondensator c. durch die Spannungsstufe der treibenden Impuls spannung A, welche der Klemme Ap zu-

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geführt wird, in der Spannung angehoben wird und der Tran sistor. Tr₂ leitend wird, dann fließt eine in dem Kondensator Cj gespeicherte positive Ladung in den Kondensator C. über den Transistor Tr₂, wodurch der Kondensator C, geladen wird. Im nächsten Augenblick t₂, in dem die Treib impuls spannung A abfällt und der Kondensator C, durch die Spannungsstufe der Treibimpulsspannung A gedruckt wird, fällt das Potential am Ansehlußpunkt G, wie dies die Wellenform C in 3?igur 3 zeigt, wodurch der Transistor Tr.. leitend wird. Dadurch fließt die im Kondensator G₂ gespeicherte positive Ladung in den Kondensator C₁ über den Transistor Tr.., so daß das Potential am Ansehlußpunkt G auf einem Wert gehalten wird, der der Summe aus dem Spannungspegel des zweiten Eingangssignals gemäß Wellenform E in Figur 3, die an der Basis E des Transistors Tr₁ erscheint, und einer Spannung ist, die zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors Tr₁ auftritt.

Da der Kondensator C₂ zunächst über die Diode D. auf einen konstanten Spannungswert aufgeladen ist durch die Spannungsstufe der Antriebsimpulsspannung A, die im Augenblick t., auftrat, entspricht das Potential, das am Anschlußpunlct D" im Intervall ^₂ auftritt, d.h. vom Augenblick t₂ bis zum Augenblick t^, einer Pegeldifferenz zwischen dem an der Basis E in diesem Intervall Tr₂ erscheinenden Potential und dem Potential, das am Ansehlußpunkt C im vorhergehenden Intervall τ., vorhanden war, wie dies die Wellenform D in Figur 3 zeigt. Somit ist das Potential am Punkt C im Intervall T₁ die Summe aus dem Spannungsabfall an der Diode D₂ und dem Potential an der Klemme B, welches der Spannungswert des ersten Eingangssignals ist, das im Augenblick t₀ durch den Probenhalter SH vorgegeben wird.

Ähnlich wird im Intervall τ 3 vom Augenblick t^

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bis zu einem Augenblick t^ der Kondensator G-j über den Transistor Tr₂ aufgeladen, wobei das Potential am Verbindung spunkt C auf einem Wert entsprechend der Summe aus dem Spannungsabfall an der Diode D2 und dem Spannungswert des ersten Eingangssignals gebildet wird, das vom Probenhalter SH im Augenblick ±2 abgegeben wird und an der Klemme B erscheint.

In einem Intervall tq. vom Augenblick t^ bis zu einem Augenblick te; fließt eine im Kondensator C₂ gespeicherte positive Ladung in den Kondensator C^ über den Transistor Tr.., so daß das Potential am Anschlußpunkt G auf einen Wert eingestellt wird, der der Summe des Spannungspegels des zweiten Eingangssignals und der Spannung entspricht, die an der Basis E des Transistors Tr-] vorhanden ist. Somit entspricht das Potential am Anschlußpunkt D dem Differenzwert zwischen dem an der Basis E im Intervall T4 auftretenden Potential und dem Potential, das am Anschlußpunkt C im vorherigen Intervall 73 vorhanden war, d.h. der Summe aus dem Spannungsabfall an der Diode D₂ und dem Potential an der Klemme B im Augenblick tr>.

In den folgenden Zeitintervallen 75 usw. wiederholt sich dann der Ablauf.

Der ladungsgekoppelte Verstärker kann also die Pegeldifferenz zwischen dem Potential an der Klemme B, d.h. dem Spannungspegel des ersten Eingangssignals, das um ein Taktintervall T verschoben ist, und dem Potential an der Basis E, das der Spannungspegel des zweiten Eingangssignals ist, verstärken. Außerdem hat dieser ladungsgekoppelte Verstärker einen .sehr stabilen Verstärkungsfaktor K, der durch folgende Gleichung angegeben

werden kann: _n ο

ν — _———
" ^G2°

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worin C₁ ⁰ = C°¹, G₂ ⁰ = C₂+G°² und worin C^oi und C°² Streukapazitäten sind, die neben den Kondensatoren C₁ und Cp auftreten. Zusätzlich, ist ein Pufferverstärker BA am Punkt D angeschlossen, was die Figur 2 zeigt, was den Zweck hat, daß der ladungsgekoppelte Verstärker trots seiner hohen Ausgangs impedanz einfach in üblicher Weise verwendet v/erden kann.

Das Ausgangssignal, also das Potential am Punkt D wird, wie dies die Wellenform D in Figur 3 zeigt, in Gestalt eines pulsierenden, amplitudenmodulierten Signals erhalten, das stets auf Null zurückkehrt (sog. HZ Signal-■fcyP^e)· Das Ausgangssignal kann aber auch, wenn dies erforderlich ist, zu einem probengehaltenen Signal umgewandelt werden, das nicht auf Bull zurückgeht (sog. NRZ Signal), indem das RZ-Typen~Signal mit einer Impulskette von angepaßter Impulsfrequenz durch die Probe gehalten wird. Auch die Treibimpulsspannungen, die den Klemmen A.₄, Ap und A-, zugeleitet werden, müssen nicht unbedingt dieselben sein; es ist möglich, den einzelnen Klemmen Impulsspannungen zuzuführen, die sich voneinander unterscheiden, so daß die Zeitpunkte, Zyklen und Amplituden so gewählt v/erden können, daß die Arbeitsweise der einzelnen Teile des Verstärkers besonders glatt abläuft.

Wie bereits gesagt hat der ladungsgekoppelte Verstärker gemäß der Erfindung die Eigenschaften eines Analog-Schiebcregisters und eines DifferentialVerstärkers zum Verstärken einer Spannungsdifferenz zwischen zwei ihm sugeführten Signalen. Andererseits besteht ein gewöhnlicher Analog-Digital-Wandler der Reihen-Paralleltype, indem ein digitales Ausgangssignal aus mehreren getrennten bit-Gruppen gebildet wird, aus mehreren Analog-Digital-Wandlereinheiten, nämlich mehreren einfachen A-D-Wandlern, mit

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denen die entsprechenden bit-Gruppen gebildet werden, iaelix-fcrön Digit al-Analog-Wandlern, nämlich einfachen D-A-Wandlern zum Umwandeln der bit-Gruppen in entsprechende Analogsignale, mehreren Analog-Schieberegistern, mehreren Differentialverstärkern, um nacheinander Differenzwerte zwischen entsprechenden Analogsignalen zu bilden, und einer weiteren A-D-¥andlerei.nrichtung zur Bildung einer Gruppe der unteren bits, so daß die übliche A-D-Wandlereinrichtung der Reihen-Paralleltype kompliziert und unstabil ist. Folglich kann unter Verwendung des erfindungsgemäßen ladungsgekoppelten Verstärkers eine vereinfachte Analog-Digital-Wandlereinrichtung von hoher Güte mit hoher Stabilität und großer Genauigkeit als Reihen-Parallel-A-D-Wandler gebildet werden.

Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines derartigen vereinfachten A-D-¥andlers hoher Güte, in welchem zwei Gruppen von bits, nämlich bits höherer und niedrigerer Stellen, getrennt voneinander gebildet werden.

In der in Figur 4 dargestellten Analog-Digital-Wandlereinrichtung wird von einem Probenhalter ein durch die Probe bedingtes Analogsignal abgegeben und in den ladungsgekoppelten Verstärker 10 um ein Taktintervall verschoben eingegeben, während gleichzeitig das Analogsignal in ein Digitalsignal umgewandelt wird entsprechend dem höheren Pegel des Analogsignals, also den höheren bits des Ausgangs-Digital-Signals, was mit einem einfachen A-D-Wandler 12 geschieht. Die höheren bits des Ausgangs-Digital-Signals werden von einem Digital-Analog-Wandler 13 in ein Analogsignal zurückverwandelt, das den höheren Pegel des Probeneingangssignals hat.

Im ladungsgekoppelten Verstärker 10 wird als Aus-

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gangssignal, das um ein Taktintervall verzögert ist, ein Differential-Analog-Signal zwischen dem von der Probe kommenden Analogsignal, welches der Klemme B in Figur 2 zugeführt wird, und dem Analogsignal mit höherem Pegel, welches der Basis E in Figur 2 zugeführt wird, gebildet. Das vom ladungsgekoppelten Verstärker 10 erzeugte Differential-Analog-Signal wird einem einfachen A-D-Wandler zugeführt und in ein Digitalsignal umgewandelt, das dem niedrigeren Pegel des von der Probe abgeleiteten Analogsignals entspricht, so daß hier die niedrigeren bits als Ausgangs-Digital-Signal erscheinen. Die oberen bits des Digitalsignals aus dem A-D-Wandler 12 v/erden außerdem noch einem Digital-Schieberegister 15 zugeführt und dermaßen verschoben, daß zwischen den oberen bits und den unteren bits des Digital signals am Ausgang Zeitgleichheit besteht. Dem Probenhalter 11, dem ladungsgekoppelten Verstärker und dem Digital-Schieberegister 15 werden zur Synchronisation die gleichen Taktimpulse zugeführt.

Als nur einige mögliche Abwandlungen der Ausführungsform nach Figur 2 seien hier folgende erwähnt. Die in der Figur 2 genannten bipolaren Transistoren Tr-j und Tr₂ können auch Feldeffekt-Transistoren sein. Statt der Diode D-|, die den Ladekreis für den Kondensator C₂ bildet, kann ein Transistor Tr* eingesetzt v/erden, wie es die Figur 5 zeigt. Der Transistor Tr^ bildet dann den Ladekreis zusammen mit einer Diode &2 und einem Kondensator C₂ ähnlich wie im ladekreis zum Aufladen des Kondensators C... Der Ladekreis der Figur 5 ist zudem noch mit einer Einrichtung für konstanten Pegel ausgestattet, die über ein Einrichtungselement, z.B. eine Diode d^ angeschlossen ist und aus einem Transistor Tr^, einem Widerstand r-j und einem Potentiometer r₂ besteht, der zum Einstellen des konstant zu haltenden Spannungspegels dient, wobei diese Einrichtung als

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Konstantspannungsquelle ahnlich, einer Batterie wirkt. Wenn in einem solchen Fall das am Anschlußpunkt D herrschende Potential des Kondensators C₂ den durch das Potentiometer r_? eingestellten konstanten Wert übersteigt, dann fließt die überschüssige Ladung, die vom Ladekreis zugeführt wird, durch die Diode d^ und den Widerstand τ ^ ab, so daß während des Ladevorgangs des Kondensators G₂ das Potential am Punkt D mit Hilfe des durch den Transistor Tr, in der beschriebenen Weise gebildeten Emitterfolgers auf einem konstanten Wert gehalten wird.

Es ist möglich, die Aufladegeschwindigkeit durch Einsatz eines Aufladekreises zu erhöhen, der aus dem in Figur 5 gezeigten Transistor besteht, und es ist außerdem möglich, die Konstanz des Aufladespannungspegels zu verbessern und gegenseitige Beeinflussungen durch andere Schaltkreiskomponenten zu beseitigen, wenn die Konstantspannungs-Einstellvorrichtung nach Figur 5 verwendet wird. Es wird dadurch auch möglich, die Konstanz des Ladespannungspegels des aus der Diode D> in Figur 2 bestehenden Ladekreises zu verbessern, indem die Konstantspannungseinstellung an den Ladekreis angefügt wird, worin die Konstanz des Ladespannungspegels durch die Konstanz eines Pegels und einer Dauer der Antriebsimpulssparmung A, die der Diode D. zugeführt wird, erhalten wird.

Dagegen ist es wieder möglich, die zum Aufladen des Kondensators C. in Figur 2 verwendete Ladeschaltung dadurch zu vereinfachen, daß als Ladeschaltkreis eine Diode D^ gemäß Figur 6 verwendet wird. Bei dem ladungsgekoppelten Verstärker nach Figur 2 entspricht die Ausgangssignalspannung der Pegeldifferenz zwischen dem zweiten Eingangssignal an der Basis E des Transistors Tr₁ und dem Potential am Anschlußpunkt C des Emitters des Transistors Tr „. Das

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Potential am Punkt C bezeichnet aber nicht direkt den Spannungspegel am ersten Eingangssignal sondern einen Pegel, der der Summe der Spannung des ersten Eingangssignals und dem Spannungsabfall an der Diode Dp entspricht, Es ist deshalb gelegentlich zweckmäßig, den der ersten Eingangssignalspannung hinzugefügten Spannungsabfall zu verkleinern.

Mir diesen Pail ist es möglich, die Diode Dp durch einen PET zu ersetzen, da dieser einen sehr kleinen Spannungsabfall und eine bessere Ansprechfähigkeit hat. Pur denselben Zweck ist es möglich, einen aus einem Transistor Tr₁- und einem Differentialverstärker DA bestehenden Schaltkreis zu verwenden, wie ihn die Pigur 7 zeigt. Bei dieser Schaltung sind der Kollektor und der Emitter des Transistors Tr₁- mit den beiden Eingängen des Differentialverstärkers DA verbunden, während der Ausgang des Differentialverstärkers DA auf die Basis des Transistors Tr_c geführt ist. Wenn nun das Potential am Anschlußpunkt G des Emitters des Transistors Tr₁ größer wird als das Potential an der Ausgangsklemme B des Probenhalters SH, welches der Spannungswert des ersten Eingangssignals von der Probe ist, dann wird der Transistor Tr₁- leitend, und das Potential am Punkt C v/ird auf demselben Wert gehalten wie am Punkt B, also auf dem Spannungswert des von der Probe kommenden ersten Eingangssignals.

Statt eines npn-Bipolartransistors Tr₁, der die elektrische Ladung gemäß Pigur 2 überträgt, kann auch ein pnp-Bipolartransistor Verwendung finden. In dem Pail wird dann allerdings eine negative ladung durch den Transistor Tr.. übertragen, so daß dann die Polaritäten auch anderer Schaltkreiselemente sowie die der zugeführten Impulsspannungen und der Eingangssignale umgekehrt werden müssen.

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Claims

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Patentansprüche

Λ J Ladungsgekoppelter Verstärker, injdem durch Erneuern des Potentials an einem ersten Kondensator, der mit dem Emitter eines Transistors verbunden ist, und/oder eines zweiten Kondensators, der mit dem Kollektor des Transistors verbunden ist, in Übereinstimmung mit äußeren Impulsspannungen, die den Kondensatoren unmittelbar zugeführt werden, eine elektrische Ladung, die im zweiten Kondensator gespeichert ist, durch den Transistor dem ersten Kondensator zugeleitet wird, gekennzeichnet durch eine erste Aufladeeinrichtung, mit der der erste Kondensator (G.) zusätzlich zur Aufladung über den Transistor (Ir.,) aufgeladen wird, wobei- die Steuerung abhängig von der äußeren Impuls spannung erfolgt, wodurch das Potential des ersten Kondensators auf einen Wert einstellbar ist, der von einer Spannung eines ersten, dem ersten Kondensator durch ein riclitungsabhängiges Element (Dp) zugeführten Spannung abhängt, und durch eine zweite Aufladeeinrichtung für den zweiten Kondensator (Cp), deren Steuerung abhängig von der äußeren Impuls spannung erfolgt, wodurch das Potential des zweiten Kondensators auf einem konstanten Wert gehalten wird, so daß ein Ausgangssignal entsprechend einer Differential spannung zwischen dem ersten Eingangssignal und einem zweiten, dem Steuerteil des Transistors (Tr^) zugeführten Eingangssignal vom ladungsgekoppelten Verstärker abnehmbar ist.
2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste und die zweite Ladeeinrichtung aus einer Diode, der die äußere Impulsspannung zugeleitet wird, und einem Transistor ge-

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bildet sind, dem eine Diode in umgekehrter Polaritätsrichtung zwischen seiner Basis, der eine Gleichspannung zμgeführt wird, und seinem Emitter, der die äußere Impulsspannung erhält, parallel geschaltet ist.
3. Verstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ladeeinrichtung mit einer Konstantspannungseinrichtung über ein Gleichrichterelement (d-z) verbunden ist.
4. Verstärker nach Anspruch 1, der einen Analog-Digital-Wandler bildet und mit einem Probenhalter, der ein analoges Eingangssignal liefert, verbunden ist, gekennzeichnet durch eine erste Analog-Digital-Wandlere inrichtung, die das analoge Eingangssignal von der Probe in höhere bits eines Digitalsignals umwandelt, eine Digital-Analog-¥andlereinrichtung, die die höheren bits des Digitalsignals in ein Analogsignal umsetzt, das dem ladungsgekoppelten Verstärker zusammen mit dem Analog-Eingangssignal von der Probe zugeleitet wird, und einen zweiten Analog-Digital-Wandler, der das analoge Differential-Ausgangssignal vom ladungsgekoppelten Verstärker zwischen dem Analog-Eingangssignal von der Probe und dem umgesetzten Analogsignal in die niederen bits des Digitalsignals umsetzt.

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