DE2621083A1 - AMPLIFIER - Google Patents
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TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
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Dallas, Texas, VoSt„Ao"TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED
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Dallas , Texas, VoSt "A o "
Verstärkeramplifier
Die Erfindung "bezieht sich auf. einen Verstärker und insbesondere auf einen eine hohe Eingangsimpedanz für ein Spannungssignal und eine hohe Ausgangsimpedanz für ein Stromsignal aufweisenden Verstärkerβ The invention "relates to an amplifier and more particularly to an amplifier β having a high input impedance for a voltage signal and a high output impedance for a current signal
Rechenverstärker, die als hochverstärkende Verstärker mit hoher Eingangsimpedanz für ein Spannungssignal und niedriger Ausgangsimpedanz für ein Spannungssignal definiert werden können, sind in Schaltungen zur Verarbeitung analoger Signale, in aktiven Filtern, in Integrations schaltungen und in Differenzierschaltungen in großem Umfang eingesetzt. In solchen Schaltungen werden zur Erzielung der gewünschten Beziehung zwischen einem Eingangssignal und einem Ausgangssignal üblicherweise Rückkopplungsschaltungen am Verstärker verwendet» Da diese Verstärker Schaltungsanordnungen sind, die abhängig von einer Eingangsspannung eine Ausgangsspannung erzeugen, muß beträchtliche Sorgfalt aufgewendet werden, zuComputational amplifier, which acts as a high-gain amplifier with high input impedance for a voltage signal and lower Output impedance can be defined for a voltage signal can, are in circuits for processing analog signals, in active filters, in integration circuits and in Differentiating circuits are widely used. In such circuits are to achieve the desired Relationship between an input signal and an output signal is usually feedback circuits on the amplifier used »Because these amplifiers are circuit arrangements that depend on an input voltage to produce an output voltage considerable care must be taken, too
Schw/BaSchw / Ba
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gewährleisten, daß die Rückkopplung die innere Eingangsgleichtaktunterdrückung des Verstärkers nicht stört, insbesondere wenn unterschiedliche Gleichtaktpegel am Eingang und am Ausgang des Verstärkers vorhanden sind« Solche Probleme können ohne weiteres bei Instrumentierungsschaltungen auftreten. ensure that the feedback is the internal input common mode rejection of the amplifier does not interfere, especially if there are different common mode levels on the Input and output of the amplifier are present « Such problems can easily arise with instrumentation circuits.
Die Tatsache, daß der Ausgang eines Rechenverstärkers niederohmig ist, kann bei Verwendung des Verstärkers in einem aktiven Filter störend sein. Es kann gezeigt werden, daß bei gewissen Arten von aktiven Filtern die Verwendung eines Verstärkers mit hoher Eingangsimpedanz und hoher Ausgangsimpedanz bevorzugt wird; wenn in einem solchen Anwendungsfall ein Rechenverstärker verwendet wird, kann die Schaltung sehr kompliziert werden, und die aus dem Verstärker erhaltene Verstärkung kann drastisch eingeschränkt werden.The fact that the output of an operational amplifier is low, can be disruptive when using the amplifier in an active filter. It can be shown For certain types of active filters, it will be advisable to use an amplifier with a high input impedance and high output impedance is preferred; if a processing amplifier is used in such an application, the circuit can become very complicated and the gain obtained from the amplifier can be drastically limited will.
Mit Hilfe^der Erfindung soll ein verbesserter Verstärker mit einer hohen Eingangsimpedanz für ein Spannungssignal und einechohen Ausgangsimpedanz für ein Stromsignal geschaffen werden. Eine solche Anordnung wird manchmal als Spannungs-Strom-Umsetzer bezeichnet.With the help of the invention, an improved amplifier is intended with a high input impedance for a voltage signal and an echoing output impedance for a current signal be created. Such an arrangement is sometimes referred to as a voltage-to-current converter.
Nach der Erfindung ist ein Verstärker mit einer ersten und einer zweiten Eingangsklemme zum Empfang einer ersten bzw. einer zweiten Eingangsspannung gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Ausgangsklemme zur Abgabe eines ersten bzw. eines zweiten Ausgangsstroms, einen ersten, an die erste Eingangsklemme und einen zweiten, an die zweite Eingangsklemme angeschlossenen Stromgenerator mit Ausgangsleitern, an die die Stromgeneratoren gleiche Spannungen anlegen, und an denen im Betriebszustand des Verstärkers der ersten und der zweiten Eingangsspannung proportionaleAccording to the invention is an amplifier with a first and a second input terminal for receiving a first or a second input voltage, characterized by a first and a second output terminal for outputting a first and a second output current, a first to the first input terminal and a second to the second Power generator connected to the input terminal with output conductors to which the power generators have the same voltages apply, and to those in the operational state of the amplifier of the first and the second input voltage proportional
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Spannungen erzeugt werden, Anschlußklemmen für ■Widerstandsvorrichtungen zum Verbinden der Ausgangsleiter der Stromgeneratoren, so daß sich die Ausgangsströme der Stromgeneratoren propor-ßonal zum' Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Eingangsspannung voneinander unterscheiden, wenn der Verstärker in Betrieb ist, wobei der Stromunterschied vom Widerstandswert der Widerstandsvorrichtung umgekehrt abhängt und eine Kopplungsvorrichtung zum Verbinden der Ausgangsleiter der Stromgeneratoren mit der ersten und der zweiten Ausgangsklemme .Voltages are generated, terminals for ■ resistance devices for connecting the output conductors of the current generators, so that the output currents of the current generators are proportional to 'differ between the first and second input voltage from each other when the amplifier is in operation, the current difference depending on the resistance value of the resistance device inversely, and a coupling device for connecting the output conductors of the power generators to the first and second output terminals .
Vorzugsweise enthalten die Stromgeneratoren jeweils mehrere in Kaskade geschaltete Wilson-Quellen mit abwechselnden Leitungstypen. Es kann eine weitere Wilson-Quelle vorgesehen sein, die zwei Ausgänge aufweist, die jeweils an den ersten und an den zweiten Stromgenerator angeschlossen sind, damit die Stromgeneratoren gleiche Ströme empfangen, die „von einem Vorwiderstand bestimmt werden. Der Wert des Vorwiderstandes sollte so gewählt werden, daß die in den Ausgangsleitern der Stromgeneratoren fliessenden Ströme den Maximalstrom übersteigen, der in der die Ausgangsleiter der Generatoren verbindenden Widerstandsvorrichtung fließen kann. Die Wilson-Quellen im ersten und im zweiten Stromgenerator können so miteinander verbunden sein, daß eine bessere Gleichheit der zwei Ausgangsströme gewährleistet wird. Die an den Ausgangsleitern der Stromgeneratoren erzeugten Spannungen können gleich der ersten bzw. der zweiten Eingangsspannung sein, was bedeutet, daß die Signalwege, die die Eingangsklemmen mit den Ausgangsleitern in den Stromgeneratoren verbinden, den Verstärkungsfaktor 1 haben.The power generators preferably each contain several Wilson sources connected in cascade with alternating line types. Another Wilson source can be provided which has two outputs connected to the first and second current generators, respectively the current generators receive equal currents “from one Series resistance can be determined. The value of the series resistor should be chosen so that that in the output conductors The currents flowing in the generators exceed the maximum current in the generator output conductors connecting resistance device can flow. The Wilson sources in the first and second power generators can be connected to one another in such a way that a better equality of the two output currents is ensured. The voltages generated on the output conductors of the power generators can be equal to the first or the second input voltage which means that the signal paths connecting the input terminals to the output conductors in the current generators connect, have a gain factor of 1.
Die Ausgangsleiter der Stromgeneratoren können über Wilson-Quellen kreuzweise miteinander verbunden sein, so daß beide Ausgangsklemmen an die Stromausgänge beider StromgeneratorenThe output conductors of the power generators can be via Wilson sources be cross-connected so that both output terminals are connected to the current outputs of both current generators
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angeschlossen sind, während jedoch als Folge der kreuzweisen Verbindung eine Vorzeichenumkehr vorliegt.are connected while, however, as a result of the crosswise Connection there is a sign reversal.
Ein nach der Erfindung ausgebildeter Verstärker kann in Form einer integrierten Schaltung hergestellt werden5 wobei er mit Klemmen versehen Ist, die zum Anschliessen der die Ausgangsleiter der Stromgeneratoren verbindenden Widerstandsvorrichtung und eines Vorwiderstandes sum Bestimmen der Stromzufuhr zu den Stromgeneratoren vorgesehen sind«,An amplifier designed according to the invention can be produced in the form of an integrated circuit 5 being provided with terminals which are provided for connecting the resistance device connecting the output conductors of the current generators and a series resistor to determine the current supply to the current generators «,
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.Darin zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing.
Fig,1 ein Prinzipblockschaltbild des erfindungsgemäßen Verstärkers und1 shows a principle block diagram of the invention Amplifier and
Fig.2 ein Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung.Fig. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the invention.
In Fig.1 sind zwei Stromgeneratoren A und B dargestellt, denen aus einer Vorstromquelle C gleiche Ströme zugeführt werden. An die Generatoren A und B sind Singangsklemmen T1 und T2 zum Anlegen erster bzw«, zweiter Singangsspannungen angeschlossen. Ausgangsströme der Generatoren A und B erscheinen an den Klemmen T3 bzw. T4, und den an die Eingangsklennnen T1 und T2 angelegten Singangsspannungen proportionale Spannungen erscheinen an den Klemmen T5 ■und T6, die an Stromweg© in den Generatoren Ä und B angeschlossen sind« Zwischen den Klemaen T5 und T6 liegt ein Widerstand R1o Zum Zuführen des Ausgangestroms eines Generators zvm jeweils anderes Generates? sind Querverbindungen X vorgesehen«In FIG. 1, two current generators A and B are shown, to which the same currents are fed from a bias current source C. Singing terminals T1 and T2 are connected to the generators A and B for applying the first and second singing voltages, respectively. Output currents from generators A and B appear at terminals T3 and T4, respectively, and voltages proportional to the signal voltages applied to input terminals T1 and T2 appear at terminals T5 ■ and T6, which are connected to current path © in generators Ä and B «Between the terminals T5 and T6 have a resistor R1 o To supply the output current of a generator to the other generator? cross connections X are provided «
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Zum Verständnis der Wirkungsweise der Schaltung von Fig.4 sei nun die Wirkungsweise des Generators A betrachtete Dem Generator A wird aus der Quelle C ein konstanter Strom zugeführt, und ein fester Anteil dieses Stroms fließt über einen Leiter innerhalb des Generators A; dieser Anteil wird von einer nicht dargestellten Schaltung bestimmt. Diese Schaltung dient auch dazu9 die Eingangsklemme T1 mit der Klemme T5 so zu koppeln, daß eine der an die Klemme T1 angelegten ersten Eingangsspannung proportionale Spannung an der Klemme T5 erscheint. Die Klemme T5 ist auch an den Leiter angeschlossen? in dem der Anteil des konstanten Strom fließt. Eine ebensolche Schaltung ist im Generator B vorhanden, was zur Folge hat9 daß an den Widerstand R1 eine der Differenz zwischen der ersten und der zweiten Eingangsspannung proportionale Spannungsdifferenz angelegt wird, so daß im Widerstand R1 das Fließen eines Stroms hervorgerufen wird, der der Spannungsdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Eingangsspannung direkt proportional und seinem Widerstandswert umgekehrt proportional ist. Als Folge des Stroms durch den Widerstand R1 unterscheiden sich die aus den zwei Leitern in den Generatoren A und B fliessenden Ströme um einen Betrag, der der Differenz zwischen der ersten und der zweiten Eingangsspannung proportional istj in einem einfachen Verstärker gemäß der Erfindung sind diese die unterschiedlichen Ströme führenden Leiter an die Ausgangsklemmen T3 .und T4 angeschlossen. Es ist daher zu erkennen, daß die Ausgangsströme der Generatoren A und B der ersten bzw. der zweiten Eingangsspannung vorbehaltlich einem festen Verschiebungswert proportional sind. Wenn die erste und die zweite Eingangsspannung tatsächlich von den zwei Klemmen eines symmetrischen Eingangssignals abgeleitet werden und die an die Klemmen T3 und T4 To understand the mode of operation of the circuit of FIG. 4, the mode of operation of the generator A is now considered. The generator A is supplied with a constant current from the source C, and a fixed proportion of this current flows via a conductor within the generator A; this proportion is determined by a circuit not shown. This circuit also serves to couple the input terminal 9 to the terminal T1 T5 so that a proportional the voltage applied to the first input voltage terminal T1 voltage appears at terminal T5. Terminal T5 is also connected to the conductor ? in which the portion of the constant current flows. A similar circuit is provided in the generator B, which has the consequence 9 that the difference between the first and the second input voltage proportional voltage difference is applied to the resistor R1, so that the flow of a current is induced in the resistor R1 connected between the voltage difference is directly proportional to the first and second input voltages and inversely proportional to its resistance value. As a result of the current through resistor R1, the currents flowing from the two conductors in generators A and B differ by an amount proportional to the difference between the first and second input voltagesj in a simple amplifier according to the invention these are different Conductors carrying currents are connected to output terminals T3. And T4. It can therefore be seen that the output currents of the generators A and B are proportional to the first and the second input voltage, respectively, subject to a fixed offset value. If the first and second input voltages are actually derived from the two terminals of a balanced input signal and those to terminals T3 and T4
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angeschlossenen Ausgangsstromleiter als die Leiter eines symmetrischen Ausgangsstroms aus dem Verstärker verwendet werden, dann ist offensichtlich, daß der Gegenwirkleitwert des Verstärkers, der gleich dem Quotienten aus dem Unterschied zwischen den Ausgangsströmen und der Differenz der Eingangsspannungen ist, dem Widerstandswert des Widerstandes R1 umgekehrt proportional ist.connected output current conductor than the conductor of a symmetrical output current from the amplifier is used then it is obvious that the counteractive conductance of the amplifier, which is equal to the quotient of the Difference between the output currents and the difference of the input voltages is inversely proportional to the resistance of the resistor R1.
Die Verstärkung des Verstärkers kann mit Hilfe der Querverbindungen X verbessert werden, von denen jede dazu dient, den Ausgangsstrom eines Generators zu invertieren und zum Ausgangsstrom des anderen Generators so zu addieren, daß an jeder der Klemmen T3 und T4 die Differenz der Ausgangsströme jeweils mit entgegengesetzter Polarität erscheint, wobei der Beitrag des Vorstroms aus der Quelle C eliminiert wird.The amplification of the amplifier can be done with the help of the cross connections X, each of which serves to invert the output current of a generator and to add to the output current of the other generator so that at each of the terminals T3 and T4 the difference of the Output currents appear with opposite polarity, with the contribution of the bias current from source C. is eliminated.
Fig.2 zeigt das Schaltbild eines Verstärkers nach der Erfindung, der gemäß der Beschreibung nach Fig.1 arbeitet und' ^ in Form einer, integrierten Schaltung aufgebaut werden kann. In Fig.2 ist die Schaltung des Stromgenerators A mit einer gestrichelten Umrißlinie angegeben; sie enthält die Transistoren 18 und 19, die als Darlington-Paar geschaltet sind, wobei die Basis des Transistors 18 mit der Klemme T1 verbunden ist«, Der Emitter des Transistors 18 j& mit einem Leiter G verbunden, und der gemeinsame Kollektor der Transistoren 18 und 19 ist mit dem Kollektor eines PNP-Transistors 1 verbunden; die Transistoren 18 und 19 sind NPN-Transistoren0 Der gemeinsame Kollektor ist auch an die Basis eines PNP-Transistors 4 angeschlossen, dessen Emitter mit dem Kollektor und mit der Basis eines PNP-Transistors 2 und mit der Basis des Transistors 1 verbunden ist. Die Emitter der Transistoren 1 und 2 sind mitFIG. 2 shows the circuit diagram of an amplifier according to the invention, which operates according to the description of FIG. 1 and can be constructed in the form of an integrated circuit. In Figure 2, the circuit of the current generator A is indicated with a dashed outline; it contains the transistors 18 and 19 which are connected as a Darlington pair, the base of the transistor 18 being connected to the terminal T1, the emitter of the transistor 18 and connected to a conductor G, and the common collector of the transistors 18 and 19 is connected to the collector of a PNP transistor 1; the transistors 18 and 19 are NPN transistors 0 The common collector is also connected to the base of a PNP transistor 4, the emitter of which is connected to the collector and to the base of a PNP transistor 2 and to the base of the transistor 1. The emitters of transistors 1 and 2 are with
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dem an eine Klemme T9 angeschlossenen positiven Versorgungsleiter F verbunden. Zwischen den Basiselektroden der Transistoren 1 und 2 und der Basis eines Transistors 3 im-Generator B ist eine Verbindung vorgesehen; der Zweck dieser Querverbindung wird noch genauer erläutert.connected to the positive supply conductor F connected to a terminal T9. Between the base electrodes of the transistors 1 and 2 and the base of a transistor 3 in the generator B a connection is provided; the purpose of this Cross-connection will be explained in more detail.
Die Transistoren 1, 2 und 4 bilden eine Wilson-Quelle, wie sie auf den Seiten 343 und 344 des IEEE Journal of Solid State Circuits, Band Sc-3 No.4f Dezember 1968 beschrieben ist. Diese Wilson-Quelle arbeitet so, daß der dem Kollektor des Transistors 1 über die Transistoren 18 und 19 zugeführte Strom am Kollektor des Transistors 4 reproduziert wird, wobei er im vorliegenden Fall jedoch um einen konstanten Faktor vergrößert ist, da die Fläche des Emitter-Basis-Übergangs des Transistors 2 größer als die Fläche des Emitter-Basis-Übergangs des Transistors 1 ist; diese größere Fläche ist durch die verdickte Verbindung zum Emitter des Transistors 2 angegeben. Der Kollektor des Transistors ist so angeschlossen, daß er einer weiteren Wilson-Quelle L einen Eingangsstrom zuführt, die von den Transistoren 16, 20 und 21 gebildet ist. Auch diese Quelle erzeugt eine feste Stromverstärkung auf Grund der Tatsache, daß die Fläche des Emitter-Basis-Übergangs des Transistors größer als die entsprechende Fläche des Transistors 20 ist. Die Emitter der Transistoren 20 und 21 sind mit dem Leiter G verbunden.Die Klemme T5 ist mit dem Kollektor und der Basis des Transistors 20 verbunden. Die Transistoren 18, 19, 1, 2, 4S 2öf 21 und 16 arbeiten zusammen so, daß eine an die Klemme T1 angelegte Spannungsanderang eine ebensolche Spannungsänderung an der Klemme laervorruft.The transistors 1, 2 and 4 form a Wilson source, as described on pages 343 and 344 of the IEEE Journal of Solid State Circuits, Volume Sc-3 No.4 f December 1968. This Wilson source operates in such a way that the current supplied to the collector of transistor 1 via transistors 18 and 19 is reproduced at the collector of transistor 4, although in the present case it is increased by a constant factor because the area of the emitter base Junction of transistor 2 is larger than the area of the emitter-base junction of transistor 1; this larger area is indicated by the thickened connection to the emitter of transistor 2. The collector of the transistor is connected in such a way that it supplies an input current to a further Wilson source L , which is formed by the transistors 16, 20 and 21. This source also produces a fixed current gain due to the fact that the area of the emitter-base junction of the transistor is larger than the corresponding area of the transistor 20. The emitters of the transistors 20 and 21 are connected to the conductor G. The terminal T5 is connected to the collector and the base of the transistor 20. The transistors 18, 19, 1, 2, 4 S 20 f 21 and 16 work together in such a way that a voltage change applied to the terminal T1 causes a voltage change of the same type at the terminal.
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Der Ausgangsstrom am Kollektor des Transistors 16, der der Ausgangsstrom der Wilson-Quelle aus den Transistoren 16, 20 und 21 ist, wird einer Kombination aus fünf Transistoren 5, 6, 10, 11 und 14 zugeführt, die zusammen zwei Wilson-Quellen bilden, von denen eine aus den "Transistoren 5, 10 und 11 besteht und einen Ausgangsstrom am Kollektor des Transistors 10 erzeugt, während die andere aus den Transistoren 5, 6, 11 und 14 besteht. Diese zuletzt erwähnte Wilson-Quelle ist durch Hinzufügen des Transistors komplizierter, der dazu verwendet wird, dan Strom zu erzeugen, der dem Emitter des Transistors 14 und nicht dem Emitter des Transistors 5 zugeführt wird,, weil der Transistor 5 bereits zur Stromzufuhr zum Emitter des Transistors 10 verwendet wird. Da die Flächen der Emitter-Basis-Ubergänge der Transistoren 5 und 10 größer als die Flächen der Emitter-Basis-Übergänge der Transistoren 6 und 11 sind, unterliegt auch der Ausgangsstrom des Transistors 10 einer vom Verhältnis der Flächen bestimmten Verstärkung. Der Ausgangsstrom des Transistors wird von keinem solchen Faktor beeinflußt, so daß er gleich dem Kollektorstrom des Transistors 16 ist.The output current at the collector of transistor 16, which is the output current of the Wilson source from the transistors 16, 20 and 21 is fed to a combination of five transistors 5, 6, 10, 11 and 14, which together form two Wilson sources, one of which consists of transistors 5, 10 and 11, and an output current generated at the collector of transistor 10, while the other consists of transistors 5, 6, 11 and 14. This last mentioned Wilson source is by adding the transistor more complicated, which is used to generate current that goes to the emitter of transistor 14 and not to that Emitter of the transistor 5 is supplied, because the transistor 5 is already used to supply power to the emitter of the transistor 10 is used. Since the areas of the emitter-base junctions of the transistors 5 and 10 are larger than the The areas of the emitter-base junctions of the transistors 6 and 11 are also subject to the output current of the Transistor 10 a gain determined by the ratio of the areas. The output current of the transistor is not affected by any such factor, so that it is equal to the collector current of the transistor 16.
Die Transistoren 30, 31 und 32 bilden eine weitere Wilson-Quelle, die a3s Eingangssignal den Ausgangsstrom eines Transistors 15 des anderen Stromgenerators B empfängt; der Funktion nach entspricht der Transistor 15 dem Transistors 14 des soeben beschriebenen Generators A.The transistors 30, 31 and 32 form a further Wilson source which receives the output current of a transistor 15 of the other current generator B as an input signal; the function of the transistor 15 corresponds to the transistor 14 of the generator A just described.
Da auch hier dia Fläche des !mitter-Bäsis-Übergangs des Transistors 31 größer als die Fläche des Emitter-Basis-Übergangs des Transistors 32 ist9 hat die Wilson-Quelle aus den Transistoren 3O5 31 und 32 eine vom Verhältnis dieser Flächen bestimmte Stromverstärkung« Die Kollektoren der Transistoren 30 nmd 10 sind an eineAs there are dia surface of the! Mitter-Bäsis junction of the transistor 31 larger than the area of the emitter-base junction of the transistor 32 is 9, the Wilson reference is made to the transistors 3O 5 31 and 32 as determined by the ratio of these areas current gain «The collectors of the transistors 30 nmd 10 are connected to one
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Stromausgangsklemme T3 angeschlossen. Es ist zu erkennen, daB der Strom aus dem Kollektor des Transistors 10 positiv ist, während der aus dem Kollektor des Transistors 30 negativ ist, da di© Emitter der Transistoren 31 und 32 an einen Leiter 1 angeschlossen sind, der der negative Versorgungsleiter isto Wenn diese Ströme, von denen einer positiv und einer negativ ists miteinander addiert werden^ dann ist der Ausgangsstrom an der Klemme T3 gleich der Differenz zwischen diesen Strömen*,Current output terminal T3 connected. It can be seen that the current from the collector of transistor 10 is positive, while that from the collector of transistor 30 is negative, since the emitters of transistors 31 and 32 are connected to a conductor 1, which is the negative supply conductor or the like If these currents, one of which is positive and one of which is negative, s are added together ^ then the output current at terminal T3 is equal to the difference between these currents *,
Der Aufbau d6s Generators B stimmt mit dem Aufbau des eben beschriebenen Generators A mit Ausnahme der Verbindung der-Basis des Transistors 3 mit der Basis des Transistors 2 überein.The structure of the d6s generator B agrees with the structure of the above described generator A with the exception of the connection of the base of the transistor 3 with the base of the transistor 2 match.
Die Transistoren 26 s 27 9 28 und 29 "bilden eine weitere Wilson-Quelle, .die an den Leitern G und H gleiche konstante Ströme erzeugt .5 der Leiter G ist bereits im Zusammenhang mit dem Generator A erwähnt worden, und der Leiter H ist zum gleichen Zweck mit dem Generator B verbunden. Die Größe der Ströme in den Leitern G und H wird von dem Strom bsstimmt, der an eine mit dem Kollektor des Transistors 26 verbundene Klemme T7 über einen Widerstand R2 zwischen dem Leiter F und der Klemme T7 angelegt wird.The transistors 26 s 27 9 28 and 29 ″ form a further Wilson source, which generates the same constant currents on the conductors G and H. 5 The conductor G has already been mentioned in connection with the generator A, and the conductor H is for the same purpose connected to generator B. The magnitude of the currents in conductors G and H is determined by the current applied to a terminal T7 connected to the collector of transistor 26 through a resistor R2 between conductor F and terminal T7 will.
Wie in Fig.1 sind die Klemmen T5 und T6 durch den Widerstand R1 miteinander verbunden.As in Fig.1, terminals T5 and T6 are through the Resistor R1 connected together.
Beim Betrieb der Schaltung von Fig.2 wird der im Leiter G fließende Strom vom Widerstand R2 und von der Wilson-Quelle 26, 27, 28 und 29 festgelegt. Dieser Strom wird von den Wilson-Quellen, die den Generator A bilden, mit Ausnahme der Quelle aus den Transistoren 30, 31 und 32 mit demWhen operating the circuit of FIG. 2, the circuit in conductor G flowing current from resistor R2 and from Wilson source 26, 27, 28 and 29 set. This stream is used by the Wilson sources that make up generator A, with the exception of the source of transistors 30, 31 and 32 with the
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Ergebnis unterteilt, daß ein vorbestimmter Strom über die Eraitter-Kollektor-Strecke des Transistors 16 fließt. Jedoch wird die mit dem Emitter des Transistors 16 verbundene Klemme T5 gemäß der obigen Beschreibung auf einem Potential gehalten, das gleich dem an die Eingangsklemme Ti angelegten Potential ist, was zur Folge hat, daß über die Klemme T5 und den Widerstand R1 ein Strom fließt, der von der Potentialdifferenz zwischen den Klemmen T5 und T6 abhängt,; und der Emitter-Kollektor-Strom des Transistors 16 wird gegenüber dem vorbestimmten Wert abgeändert. Die Unterschiede zwischen den Ausgangs strömen der Generatoren A und B sind jetzt eingestellte Diese unterschiedlichen Ströme werden dann von den verschiedenen Wilson-Quellen reproduziert und so zusammengefaßt, daß der Unterschied zwischen den Strömen im entgegengesetzten Sinn an den Klemmen T3 und T4 erscheint s wobei die Anteile des Vorstroms durch die von den Wilson-Quellen aus den Transistoren 30, 31 und 32 sowie den Transistoren 33, 34 und 35 durchgeführte Inversion und Summierung aufgehoben werden«,Divided result that a predetermined current flows through the Eraitter-collector path of the transistor 16. However, as described above, the terminal T5 connected to the emitter of the transistor 16 is kept at a potential which is equal to the potential applied to the input terminal Ti, with the result that a current flows through the terminal T5 and the resistor R1, which depends on the potential difference between terminals T5 and T6; and the emitter-collector current of the transistor 16 is changed from the predetermined value. The differences between the output currents of the generators A and B are set now These different streams are then reproduced sources Wilson from the various and so combined that the difference between the currents in the opposite sense to the terminals T3 and T4 appears s wherein the proportions of the bias current by the inversion and summation carried out by the Wilson sources from the transistors 30, 31 and 32 as well as the transistors 33, 34 and 35 «,
Aus den obigen Erläuterungen ist erkennbar, daß das Fließen gleicher Ströme in den Generatoren A' und B erwünscht ist; zu diesem Zweck ist die Basis des Transistors 2 mit der Basis des Transistors 3 verbunden. Obigeich die Schaltung aus den Transistoren 1,2 und 4 ebenso eine Wilson-Quelle bildet, wie die Schaltung aus den Transistoren 3, 2 und 9 , ist offensichtlich erkennbar, daß die Verwendung des gleichen Transistors, nämlich des Transistors 2, zur Erzeugung der den Emittern der Transistoren 4 und 9 zugeführten Ströme dazu dient, die Gleichheit der Stromverstärkung der zwei Wilson-Quellen aus den Transistoren 1, 2 und 4 sowie den Transistoren 3, und 9 zu gewährleisten, und folglich zum Ausgleich derFrom the above explanations it can be seen that the flow of equal currents in the generators A 'and B. is desirable; for this purpose the base of the transistor 2 is connected to the base of the transistor 3. Abigeich the circuit from the transistors 1, 2 and 4 also forms a Wilson source, like the circuit from transistors 3, 2 and 9, it can be clearly seen that the use of the same transistor, namely of transistor 2, which is used to generate the currents fed to the emitters of transistors 4 and 9, the equality of the current gain of the two Wilson sources from transistors 1, 2 and 4 and transistors 3, and 9 to ensure, and consequently to compensate for the
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Ströme in den zwei Generatoren beiträgt.Contributing currents in the two generators.
Ebenso ist zu erkennen, daß zur Erzielung einer zufriedenstellenden Arbeitsweise der oben beschriebenen Schaltung die über die Leiter G und H zugeführten Ströme größer als irgendein Strom sein sollten, der im Widerstand R1 erforderlich sein kann, so daß es erwünscht ist, den Widerstand R2 unter Berücksichtigung dieses Kriteriums auszuwählen.It can also be seen that to achieve a satisfactory Operation of the circuit described above, the currents supplied via the conductors G and H are greater than should be any current that may be required in resistor R1 that it is desirable to pass resistor R2 to be selected taking this criterion into account.
Die Schaltung von Fig.2 eignet sich besonders gut für die Herstellung in Form einer integrierten Schaltung, da sie vollständig aus Transistoren mit externen Anschlußklemmen T3,T6, T7 und T9 für die Widerstände R1 und R2 gebildet werden kann.The circuit of Fig.2 is particularly suitable for the manufacture in the form of an integrated circuit, since it is made entirely of transistors with external connection terminals T3, T6, T7 and T9 can be formed for resistors R1 and R2.
Die Erfindung ist hier zwar im Zusammenhang mit einem speziellen Ausführungsbeispiel beschrieben worden, doch ist erkennbar, daß im Rahmen der Erfindung auch Abwandlungen vorgenommen werden können. Beispielsweise könnten anstelle der Wilson-Quellen andere Formen von Stromgeneratoren verwendet werden, falls die bestimmten Anforderungen an die Spannungen und die Ströme in der Schaltung eingehalten werden. Außerdem könnten die zur Erzielung der Anfangsverstärkung der Eingangsspannungen verwendeten Darlington-Paare durch andere und möglicherweise kompliziertere Verstärker ersetzt werden.The invention has been described here in connection with a specific embodiment, but it can be seen that modifications can also be made within the scope of the invention. For example, could other forms of power generator may be used in place of the Wilson sources if specific requirements the voltages and currents in the circuit are observed. In addition, the Darlington pairs used to achieve the initial gain on the input voltages could be used be replaced by other and possibly more complex amplifiers.
609848/0692609848/0692
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Non-Patent Citations (1)
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| "Elektronik", 1973, H.7, Bd.22, S.247,248 * |
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Legal Events
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