DE2853581A1

DE2853581A1 - Verstaerkerschaltung mit einem hohen mass an gleichtaktunterdrueckung

Info

Publication number: DE2853581A1
Application number: DE19782853581
Authority: DE
Inventors: William Folsom Davis
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1977-12-27
Filing date: 1978-12-12
Publication date: 1979-06-28
Also published as: DE2853581C2; GB2011209A; US4147992A; FR2413817A1; HK66684A; JPS5492160A; GB2011209B; SG18384G; MY8500493A; FR2413817B1

Description

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Verstärkerschaltung mit einem hohen Maß an Gleichtaktunterdrückung

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Die Erfindung betrifft eine Verstärkerschaltung mit einem hohen Maß an Gleichtaktunterdrückung.

Es gibt gegenwärtig viele Anwendungsgebiete für Verstärkerschaltungen, die eine hohe Gleichtaktunterdrückung haben, so daß dadurch die Erzeugung von unerwünschten Signalkomponenten am Ausgang verhindert wird. Vorzugsweise werden derartige Verstärkerschaltungen bei der Kraftstoffeinspritzung bei Verbrennungskraftmaschinen in .Kraftfahrzeugen verwendet. I¹Ur eine entsprechende Steuerung wird ein stabiler Verstärker mit. dem Verstärkungsmaß eins benötigt, der eine hohe Eingangsimpedanz und eine hohe Gleichtaktunterdrückung hat. Weiterhin müssen derartige Verstärker eine Ausgangsspannung liefern, welche exakt dieselbe Größe hat wie eine analoge Eingangsspannung, die an einem Speicherkondensator auftritt.

Bekannte Schaltungen dieser Art haben bisher nicht zu zufriedenstellenden Ergebnissen geführt. Bekannte pnp-Differenzverstärker zeigen nämlich die Tendenz, daß sie verhältnismäßig hohe Eingangsströme haben, weil die niedrigen Beta-Werte der pnp-Transistoren dazu führen, daß die Treiberschaltung in unerwünschter Weise belastet wird. Dieses Problem ist insbesondere dann sehr störend, wenn die Schaltung als monolithisch integrierte Schaltung hergestellt wird. Eine solche Belastung kann beispielsweise dann besonders nachteilig sein, wenn die Treiberschaltung einen Speicherkondensator hat, der eine analoge Spannung von genau der Größe aufweist, welche im Kondensator gespeichert ist, da die Ladung dann die Größe der analogen Spannung verändert'. Weiterhin hat dieser pnp-Verstärker die Tendenz, die Auslenkung oder Amplitude der Ausgangsspannung zu begrenzen, und z'war wegen der Basis-Emitter -Spannungsabfälle bei den Transistoren, die zwischen der Ausgangsklemme und der positiven Energieversorgungsleitung angeordnet sind. Die am meisten störenden.Nachteile bestehen jedoch darin,

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daß dieser bekannte Verstärker zwei Stufen aufweist, welche Schwingungstendenzen zeigen, wenn der Verstärker in einer Konfiguration mit einem Verstärkungsmaß "I" angeordnet ist. Deshalb sind große Kompensationskondensatoren erforderlich, um Schwingungen zu verhindern. Solche Kondensatoren sind bei monolithisch integrierten Schaltungen sehr kostspielig, oder sie müssen als externe Bauelemente angeordnet werden, wodurch der Nachteil entsteht, daß zusätzliche Anschlüsse aus der integrierten Schaltung herausgeführt werden müssen, welche die Herstellungskosten nachteilig beeinträchtigen und die Benutzung der integrierten Schaltung erschweren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstärkerschaltung der eingangs näher erläuterten Art zu schaffen, welche bei hoher Eingangsimpedanz zugleich eine besonders hohe Gleichtaktunterdrückung aufweist und außerdem hinreichend stabil ist, um in einer Verstärkerschaltung mit dem Verstärkungsmaß eins eingesetzt zu werden, ohne daß auf einem Halbleiterplättchen große Kompensationskondensatoren erforderlich wären.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen insbesondere die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die erste Stromversorgungsschaltung vorgegebene elektrische Eigenschaften hat, daß die zweite Stromversorgungsschaltung solche elektrischen Eigenschaften aufweist, welche den vorgegebenen elektrischen Eigenschaften der ersten Stromversorgungsschaltung angepaßt sind, so daß die zweite Stromversorgungsschaltung ein zweites unerwünschtes Signal liefert, welches im wesentlichen dieselbe Größe hat wie das erste unerwünschte Signal, daß weiterhin eine Signalkompensationsschaltung vorgesehen ist, welche einen Stromspiegel darstellt, der auf einen Strom an einer ersten Klemme dieser Schaltung anspricht,

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um einen weiteren Strom von im wesentlichen derselben an einer zweiten Klemme (59) der Schaltung zu liefern, daß die erste Klemme des Stromspiegels mit der Klemme der ersten Stromversorgungsschaltung verbunden ist, daß die zweite Klemme des Stromspiegels mit der Klemme der zweiten Stromversorgungsschaltung verbunden ist, daß der Stromspiegel das erste und das zweite unerwünschte Signal von gleicher Größe dazu verwendet, daß diese Signale einander aufheben oder kompensieren, so daß das erste und das zweite unerwünschte Signal die Größe des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung nicht nachteilig beeinflussen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß eine erste elektronische Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche wenigstens eine Steuerelektrode und eine Ausgangselektrode aufweist, daß die erste elektronische Steuereinrichtung mit der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung verbunden ist, daß die erste elektronische Steuereinrichtung ein drittes unerwünschtes Signal erzeugt, welches die Tendenz hat, das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung zu beeinflussen, daß weiterhin eine zweite elektronische Steuereinrichtung vorhanden ist, welche zumindest eine Steuer:-lektrode und eine Ausgangselektrode hat, daß die zweite elektronische Steuereinrichtung mit der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung verbunden ist, daß die zweite elektronische Steuerschaltung ein viertes unerwünschtes Signal erzeugt, welches die Tendenz hat, das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung zu beeinflussen, und daß der Stromspiegel der Signalkompensationsschaltung weiterhin eine dritte Klemne und eine vierte Klemme aufweist, daß die dritte Klemme mit der Ausgangselektrode der ersten elektronischen Steuereinrichtung verbunden ist, daß die vierte Klemme.mit der Ausgangselektrode der zweiten elektronischen Steuereinrichtung verbunden ist, daß der Stromspiegel das dritte und das vierte unerwünschte Signal dazu verwendet, daß diese Signale gegeneinander aufgehoben werden,

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so daß das dritte und das vierte unerwünschte Signal die Größe des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung nicht nachteilig beeinflussen.

Schließlich ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, daß eine erste Stromsenkenschaltung vorgesehen ist, die wenigstens eine Klemme aufweist, daß die erste Stromsenke mit der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung verbunden ist, daß die erste Stromsenke ein fünftes unerwünschtes Signal erzeugt, welches die Tendenz hat, die Größe des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung zu beeinflussen daß weiterhin eine zweite Stromsenkenschaltung vorhanden ist, welche wenigstens eine Klemme aufweist, daß die zweite Stromsenkenschaltung mit der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung verbunden ist, daß die zxireite Stromsenke ein sechstes unerwünschtes Signal hervorruft, welches die Tendenz hat, das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung zu beeinflussen, und daß schließlich eine dritte Klemme des Stromspiegels der Signalkompensationsschaltung mit der Klemme der ersten Stromsenke verbunden ist und die vierte Klemme des Stromspiegels mit der Klemme der zweiten Stromsenke verbunden ist, so daß die Signalkompensationsschaltung das fünfte und das sechste unerwünschte Signal dazu verwendet, diese Signale gegeneinander aufzuheben oder zu kompensieren, so daß das fünfte und das sechste unerwünschte Signal das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung nicht nachteilig beeinträchtigen.

Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß am Ausgang der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung ein Ausgangssignal geliefert wird, dessen Größe mit besonderer Genauigkeit der Größe des Eingangssignals folgt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltung besteht darin, daß an sich unerwünschte Signale dazu ausgenutzt werden, eine Kompensation zwischen solchen Signalen mit besonderer Genauigkeit herbeizuführen, so daß das Ausgangssignal durch derartige Signale unbeeinflußt bleibt.

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Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt die einzige Figur ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Verstärkerschaltung 10, welche entweder aus diskreten Bauteilen zusammengestellt oder in monolithischer Form aufgebaut werden kann, hat eine Eingangsklemme 12, eine positive Versorgungsleitung 14- und eine negative Versorgungsleitung 16, die auch als Masseleitung oder Erdleitung bezeichnet werden kann. Ein npn-Eingangstransistor 18 weist eine Basis auf, die mit der Eingangsklemme 12 verbunden ist, hai; einen Kollektor, der mit der positiven Versorgungsleitung 14 verbunden ist, und weist einen Emitter auf, der mit einem Schaltungsknoten 20 verbunden ist. Die npn-Stromsenkentransistoren 22 und 24 sind mit ihrer Basis jeweils mit der Anode einer Vorspannungdiode 25 verbunden. Ein Widerstand 27 ist zwischen der Anode der Diode 25 und der positiven Versorgungsleitung 14 angeordnet. Die Emitter der Transistoren und 24 sowie die Kathode der Diode 25 sind gemeinsam mit der negativen Versorgungsleitung 16 verbunden. Die Transistoren und 24 sind derart ausgebildet, daß sie möglichst gleiche elektrische Eigenschaften haben. Die Diode 25 liefert eine gleiche Vorspannung an die Transistoren 22 und 24, und zwar in Reaktion auf den Strom durch den Widerstand 27.

Die pnp—Stromversorgüngstransistoren 26 und 28 haben Emitter, welche mit der Stromversorgungsleitung 14 verbunden sind, und sie haben Basen, die gemeinsam mit der Kathode der Vorspannungsdiode 30 verbunden sind. Der Widerstand 32 ist zwischen der Kathode der Diode 30 und der negativen Versorgungsleitung 16 angeordnet. Die Emitter der Transistoren 26 und 28 sowie die Anode der Diode 30 sind gemeinsam mit der positiven Versorgungsleitung 14 verbunden. Die Transistoren 26 und 28 sind derart ausgebildet, daß sie möglichst gleiche elektrische Eigenschaften haben. Die Diode 30 liefert eine gleiche Vorspannung für die Stromquellentransistoren 26 und 28.

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Der Verstärkungs-npn-Transistor 34 weist einen Kollektor auf, der mit dem Kollektor des Stromversorgungstransistors 26 und mit der Basis des Ausgangstransistors 36 verbunden ist. Der Transistor 34- weist auch einen Emitter auf, der mit dem Kollektor des Stromsenkentransistors 22 verbunden ist, und er hat eine Basis, welche sowohl mit dem Kollektor des Stromversorgungstransistors 28 als auch mit der Anode der Diode 38 verbunden ist. Der npn-Ausgangstransistor 36 weist einen Kollektor auf, der mit der Stromversorgungsleitung 14 verbunden ist, und er hat einen Emitter, der mit der Ausgangsklemme 40 des Verstärkers 10 verbunden ist, mit einer Klemme des Widerstandes 42 und mit der Basis eines Rückführtransistors 40. Der Emitter des npn-Transistors 44 ist mit der Kathode der Diode 38 und mit dem Kollektor des Stromsenkentransistors 24 verbunden. Der Kollektor des Transistors 44 ist auch mit der positiven Stromversorgungsleitung 14 verbunden. Die Transistoren 18 und 44 sind derart ausgebildet, daß sie jeweils die gleichen elektrischen Eigenschaften haben.

Im Ruhestrombetrieb sind die Stromversorgungstransistoren 26 und 28, welche ähnliche geometrische Eigenschaften und Strukturen haben, jeweils durch die Diode 30 und den Widerstand 32 derart vorgespannt, daß sie konstante Ströme liefern, welche eine vorgegebene Größe I haben. Der Wert des Widerstandes 27 sowie die Geometrie und die Struktur der Stromsenkentransistoren 22 und 24 und der Diode 25 sind derart ausgewählt, daß der Stromsenkentransistor 22, welcher mit den Emittern der Transistoren 18 und 34 verbunden ist, und der Stromsenkentransistor 24, welcher mit der Kathode 38 und dem Emitter des Transistors 44 verbunden ist, jeweils einen Strom ziehen, der die Größe 21 hat. Somit führen der Eingangstransistor 18 und der Rückführtransistor 44 jeweils einen Ruhestrom I.

Die Basis-Emitter-Strecken der npn-Transistoren 18, 34 und 44 sowie der Übergang der Diode 38 sind derart ausgebildet, daß

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diese Bauelemente jeweils gleiche Bereiche und elektrische Eigenschaften haben. Da Ströme derselben Größe (I) durch alle diese Übergänge fließen, sind die Basis-Emitter-Spannungen (0) dieser Bauelemente alle im wesentlichen gleich.

Folglich hat die Verstärkerausgangsklemme 40 die Tendenz, dasselbe Ruhestrompotential wie die Eingangsklemme 12 zu haben. Insbesondere senkt die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 18 die Eingangsvorspannung durch ihre Basis-Emitter-Spannung (0), so daß der Transistor 34 dann die Spannung am Knoten 20 durch seine Basis-EmitterrSpannung (0) anhebt, wodurch wiederum die Diode 38 die Spannung an der Basis des Transistors 34- durch ihre Anoden-Kathoden-Spannung (0) absenkt, so daß schließlich der Transistor 44 die Spannung am Knoten 52 gemäß seiner Basis-Emitter-Spannung (0) anhebt.

Der Transistor 44 liefert eine negative Rückführung, welche die Tendenz zeigt, die Euhespannung zu stabilisieren. Wenn die Spannung an der Klemme 40 in unerwünschter Weise abnimmt, dann nimmt auch die Spannung am Widerstand 42 ab. folglich wird der Transistor 50 weniger durchlässig. Dadurch wird durch die Diode 38 der Strom von der Basis des Transistors 34 stärker geshuntet, um den Senkentransistor 24 zu versorgen. Der Transistor 3^- wird dann weniger durchlässig, so daß dessen Kollektorspannung ansteigt. Der Transistor 36 spricht darauf in der Weise an, daß er einen stärkeren Strom zum Widerstand 42 und an die Last führt.

Die Eingangsströme des Verstärkers 10 können derart eingestellt werden, daß sie nur eine geringe Stärke haben, so daß dadurch die Ströme im Verstärker 10 eine geringe Stärke haben. Zusätzlich unterstützt die Verwendung der npn-Eingangstransistoren nach herkömmlicher Technik auch die Tendenz, den Eingangsstrom zu verringern. Somit kann die Schaltung 10 derart ausgelegt werden, daß sie nur einen minimalen Strom aus der Stromversorgung ent-

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nimmt, welche an die Leitungen 14 und 16 angeschlossen ist, und daß sie nur eine minimale Eingangsvorspannungsstrombelastung bildet.

Da der npn-Transistor 18 einen verhältnismäßig hohen Beta-Wert hat, und zwar im Vergleich zu einem monolithischen pnp-Transistor, weist der Verstärker 10 eine höhere Eingangsimpedanz auf als monolithische Verstärker, die pnp-Eingangstransistoren haben, und zwar für einen vorgegebenen Verstärkervorspannungsstrom. Die Schaltung 10 belastet eine Treiberschaltung nicht in unerwünschter Weise, welche an die Eingangsklemme 12 angeschlossen ist. Diese hohe Eingangsimpedanz ist insbesondere dann wichtig, wenn beispielsweise ein Speicherkondensator, an dem eine analoge Präzisionssteuerspannung abgeleitet wird, zwischen der Eingangsklemme 12 und der Maße angeordnet ist. Solche Kondensatoren werden in Kraftfahrzeug-Schaltungen verwendet, und zwar im Zusammenhang mit der Kraftstoffeinspritzung.

Nachfolgend wird der dynamische Betrieb der erfindungsgemäßen Schaltung beschrieben. Wenn eine dynamische Signalspannung mit ansteigender Stärke der Verstärkereingangsklemme 12 zugeführt wird, wird der Transistor 18 stärker durchlässig, so daß dadurch ein Strom geliefert wird, der größer ist als I. Folglich liefert der Transistor 34 einen Strom,· der kleiner ist als I, weil der Transistor 22 als Stromsenke keinen Strom aufnimmt, der größer ist als 21. Die Kollektorspannung des Transistors 3^· steigt dadurch an, daß der Transistor 34- weniger durchlässig wird. Dadurch wird der Transistor 36 stärker durchlässig, so daß dadurch der Last ein stärkerer Strom zugeführt wird, welche an die Verstärkerausgangsklemme 40 angeschlossen ist. Polglich nimmt die Größe der Spannung an der Last auch zu.

Wenn die Stärke der Lastspannung die Tendenz zeigt, stärker zuzunehmen als die Größe der Spannung an der Klemme 12, dann wird

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der Transistor 44 stärker durchlässig, so daß dadurch ein größerer Strom geliefert wird. Folglich führt die Diode 38 einen Strom, der schwächer ist, da der Transistor 24 als Stromsenke nur einen Strom der Größe 21 aufnimmt. Folglich wird der Strom von der Stromversorgung 28 zur Basis des Transistors 34 abgeführt, wodurch der Transistor 34- stärker durchlässig wird, so daß dadurch die Treiberspannung für den Transistor 36 abnimmt, welcher weniger durchlässig wird und die Größen der Eingangs- und der Lastspannungen ausgleicht. Folglich liefert der Transistor 44 eine negative Rückführung, welche die Größe der Spannung an der Ausgangsklemme 40 dazu bringt, daß sie der Größe der Spannung an der Klemme 12 exakt folgt und gleich dieser Spannung ist. Somit bewirkt der Transistor 44, daß der Verstärker 10 das Spannungsverstarkungsmaß "I" aufweist.

Die Transistoren 18, 36 und 44 sind alle in einer Emitterfolger -Anordnung geschaltet, welche keine Spannungsverstärkung liefert, sondern vielmehr dazu führt, daß diese Transistoren eine Stromverstärkung haben. Der Transistor 34- bildet eine Inverter-Spannungsverstärkungsstufe in einer offenen Schleife. Folglich ist die Schaltung 10 sehr stabil, da sie nur eine einzige Yerstärkungsstufe aufweist und keine großen internen Kondensatoren oder externe Bauelemente für eine Frequenzkompensation benötigt.

Nachfolgend wird die Gleichtakt-Unterdrückung näher beschrieben. Die gestrichelt gezeichneten Widerstände 53 und 54- stellen jeweils die internen Impedanzen der Stromversorgungsstufen dar, einschließlich der Transistoren 26 bzw. 28. Die gestrichelt gezeichneten Widerstände 56 und 58 stellen jeweils die internen Widerstände der Stromsenken einschließlich der Transistoren 22 bzw. 24 dar. Die gestrichelt gezeichneten Widerstände 64 und 65 stellen jeweils die internen Widerstände der Eingangs- und Eückführ-npn-Iransistoren dar. Da die Transistoren 26 und 28 angepaßt oder gleich sind, sind die Widerstandswerte der Widerstände 53

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und 54· einander ebenfalls gleich, oder annähernd gleich, und da die Transistoren 22 und 24· ebenfalls angepaßt oder gleich sind, sind auch die Widerstände 56 und 58 zumindest annähernd gleich. Da weiterhin die Transistoren 18 und 44- angepaßt oder gleich sind, sind auch die Widerstände 64 und 65 zumindest annähernd gleich.

Der Stromversorgungstransistor 26 hat eine Klemme 59» welche über den Transistor 36 mit der Ausgangsklemme 40 der Verstärkerschaltung verbunden ist. Gemäß der obigen Erläuterung zeigt die Spannung am Kollektor des Transistors 34- die Tendenz, während des dynamischen Betriebes ihre Größe zu verändern. Genauer gesagt, die Spannung am Kollektor des Transistors 34 unterscheidet sich von der Ausgangsspannung nur um die Basis-Emitter-Spannung am Transistor 36. Da die Spannung an der positiven Versorgungsleitung 14 eine feste Größe hat und da die Spannung an der Klemme 59 sich ändert, zeigt der Strom durch den Widerstand 53 die Tendenz, sich zu ändern und die Größe des Ausgangssignals am Ausgang 40 der Verstärkerschaltung in entgegengesetzter Weise zu beeinträchtigen. In ähnlicher Weise hat der Stromversorgungstransistor 28 eine Ausgangsklemme 61, welche über die Transistoren 34- und 36 mit der Ausgangsklemme 40 der Verstärkerschaltung 10 verbunden ist. Während des dynamischen Betriebes ändert sich die Spannung an der Klemme 61 auch, wodurch ein unerwünschtes Signal durch den Widerstand 54 geliefert wird, welches die Tendenz zeigt, die Große des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme 40 der Verstärkerschaltung 10 in entgegengesetzter oder nachteiliger Weise zu beeinträchtigen.

Der Transistor 34- und die Diode 38 sind in einer Signalkompensationsschaltung 63 angeordnet, welche mit der Klemme 59 der Stromversorgungsschaltung mit dem Transistor 26 und mit der Klemme 61 der Stromversorgungsschaltung mit dem Transistor 28

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verbunden ist. Das unerwünschte Signal an der Klemme 59 zeigt die [Tendenz, die Treiber spannung für den Ausgangstransistor 36 in einem vorgegebenen Maß anzuheben, während das unerwünschte Signal an der Klemme 61 die Tendenz hat, den Transistor 34 stärker durchlässig werden zu lassen, wodurch die Treiberspannung für den Transistor 36 durch dasselbe vorgegebene Maß vermindert wird. Somit verwendet die Signalkompensationsschaltung 63 die unerwünschten Signale von den Transistoren 26 und 28, welche gleichartig sind, zur gegenseitigen Kompensation, so daß solche unerwünschten Signale die Stärke des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme 40 der Verstärkerschaltung 10 nicht nachteilig beeinträchtigen.

Der Transistor 18 ist über die Transistoren 3^ und 36 mit der Ausgangsklemme 40 der Verstärkerschaltung 10 verbunden. Während des dynamischen Betriebes erzeugt der Transistor 18 unerwünschte Signale am Emitter des Transistors 34 und am Widerstand 56 des Stromsenkentransistors 22, wodurch die Tendenz hervorgerufen wird, die Stärke des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme 40 des Verstärkers 10 nachteilig zu beeinflussen. Da die Größe des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme 40 sich verändert, zeigt in ähnlicher Weise der Rückführtransistor 44 die Tendenz, unerwünschte Signale am Widerstand 58 des Stromsenkentransistors 24 und an der Kathode der Diode 38 hervorzurufen.

Die Signalkompensationsschaltung 63 verwendet diese unerwünschten Signale der Transistoren 22 und 24, welche einander ähnlich sind, um eine Kompensation dieser Signale herbeizuführen, so daß diese Signale die Größe des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme 40 der Verstärkerschaltung 10 nicht nachteilig beeinträchtigen. Wenn beispielsweise das Eingangssignal in seiner Stärke zunimmt, haben die Emitterspannungen der Transistoren 18 und 44 beide die Tendenz, daß sie in gleichem Maß ansteigen, da die Größe des Ausgangssignals an der Klemme 40 dahin tendiert, der Stärke des Eingangssignals eine Klemme 12 zu folgen. Die zunehmende Spannung am

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Emitter des Transistors 34 zeigt die Tendenz, den Transistor 34 weniger durchlässig werden zu lassen, und zwar im selben Maß, während der Anstieg der Spannung an der Klemme 52 die Tendenz hat, den Transistor 3^- in demselben Maß stärker durchlässig werden zu lassen. Die in unerwünschter Weise ansteigenden Ströme der Stromsenkentransistoren 22 und 24 werden auch durch die Signalkompensationsschaltung 63 aufgehoben.

Der Widerstand 64 und der Widerstand 65, welche Jeweils dem Eingangstransistor 18 bzw. dem Hückführtransistor 44 zugeordnet sind, erzeugen beide Ströme, mit der Tendenz, unerwünschte Signale hervorzurufen, welche die Größe des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme 40 nachteilig beeinträchtigen. Die Signalkompensationsschaltung 63 verwendet jedoch auch diese unerwünschten Signale der Transistoren 18 und 44 dazu, daß diese Signale gegeneinander aufgehoben xirerden, so daß diese Signale die Größe des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme 40 nicht nachteilig beeinträchtigen. Wenn beispielsweise das Eingangssignal in seiner Stärke zunimmt, zeigt die Emitterspannung der Transistoren 18 und 44 jeweils die Tendenz, gemäß der obigen Beschreibung der Veränderung am Eingang zu folgen. Die ansteigende Spannung an der Klemme 20 bewirkt eine Stromabnahme durch den Widerstand 64, wodurch der Strom im Transistor 34 angehoben wird, so daß dadurch der Treiberstrom für die Basis des Transistors 36 vermindert wird. Der Anstieg der Spannung an der Klemme 52 bewirkt jedoch eine Abnahme des Stromes durch den Widerstand 65, so daß dadurch der Strom in der Diode vergrößert wird, wodurch wiederum die Treiberspannung für den Transistor 34 vermindert wird, welche die Treiberspannung für die Basis des Transistors 36 vergrößert. Auf diese Weise werden die Veränderungen in den Strömen, welche den Transistoren 18 und 44 zugeordnet sind, auch durch die Signalkompensationsschaltung 63 aufgehoben.

Gemäß der Erfindung ist in der bevorzugten Ausführungsform der Verstärkerschaltung 10 ein Verstärker mit dem Verstärkungsmaß eins

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geschaffen worden, welcher zur Herstellung monolithischer integrierter Bauweise geeignet ist. Die Schaltung liefert eine hohe Gleichtaktunterdrüclcung und eine stabile Konfiguration der Schaltung 10, welche eine hohe Eingangsimpedanz hat.

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Leerseite

Claims

Paten «ux,3X,

1. Verstärkerschaltung zuv Lieferung eines AbsgajQgssignals an einer Ausgangsklemne, welches eine; Größe hat., die genau der-Größe eines Eingangssignals folgt, welches an einer Eingangs-klemme der '/erstärkerschaltung angelegt wird, wobei de? Yer- . stärker eine erste fitromversorguBgssehnltung aufweist, die zumindest eine Klemme hat, wobei ".die erste Stromvereorgungsschaltung; an die imsgsngsVlemffie eier "verstärkerschaltung angeschlossen ist, wobei die erste StrOmversorgungsschaltung ein erstes uner-T-rün-schtes Signal an einer Klemme der Sclialtöng li-efert, welches die Tendenz hat, das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme der 7er stärkerschal bung zu beeinträchtigen, ^jobei weiterhin eine zweite Stroinyersor^ua^sschaltung vorhanden ist, v/elche v;eni'_c:stens eine Klemme hat, und wobei die zweite Stromversoryungssehaltüng mit der Ausgangsklemme der ifsrstärkerschaltung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stroaiversorgun^sschaltung (28) vorgegebene elektrische Eigenschaften hat, daß die zweite Stromversorgungsschaltung (26) solche elektrischen Eigenschaften aufweist, v;elche den vorgegebenen elektrischen Eigenschaften der ersten Btromversorgungsschaltung (28) angepaßt sind, so daß die zweite Stromversorgungsschaltunr (28) ein zweites unerwünschtes Signal liefert, welches im wesentlichen dieselbe Größe hat wie das erste unerwünschte Signal, daß xveiterhin eine Signalkompensationsschaltung (€-3) vorgesehen ist, welche einen St ι¹ ο in spie gel (3^i-, 3S) darstellt, der auf einen Strom an einer ersten Klemme (61) dieser Schaltung anspricht, um einen weiteren Strom von im wesentlichen derselben Stärke an einer zweiten Klemme (59) der Schaltung zu liefern, daß die erste Klemme (61) des Stromspiegels mit der Klemme (61) der ersten Stromversorgungsschaltung (28) verbunden ist, daß die zweite Klemme des Stromspiegels (59) ^m^ ^der Klemme (59) der zweiten Stromversorgungsschaltung (26) verbunden ist, daß der Stromspiegel das erste und das zweite unerwünschte Signal von gleicher Größe dazu verwendet, daß diese Signale einander

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aufheben oder kompensieren, so daß das erste und das zweite unerwünschte Signal die Größe des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme (4-0) der Verstärker schaltung- (1D) nicht nachteilig beeinflussen.

2. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, d a d. u r c h gekennzeichnet, daß eine elektronische Ausgangssteuereinrichtung (36) zwischen der Signalkompensationsschaltung (63) und der Ausgangsklemme (40), der Verstärkerschaltung angeordnet ist.

3. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadur-ch gekennzeichnet, daß eine elektronische Hückfuhrsteuereinrichtung (^ζί^ζ·) zwischen der Ausgangsklemme (40) der Verstärkerschaltung; und der Signalkompensationsschaltung (63) angeordnet ist.

4. Verstärkerschaltuns nach Anspruch 1, d a d u r c h g ekennz eich η et, daß eine erste elektronische Steuereinrichtung (18) vorgesehen ist, welche wenigstens eine Steuerelektrode und eine Ausgangselektrode aufweist, daß die erste elektronische Steuereinrichtung (18) mit der Ausgangsklemme (40) der Verstärkerschaltung (10) verbunden ist, daß die erste elektronische Steuereinrichtung (18) ein drittes unerwünschtes Signals erzeugt, welches die Tendenz hat, das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme (40) der Verstärkerschaltung zu beeinflussen, daß weiterhin eine zweite elektronische Steuereinrichtung (44) vorhanden ist, welche zumindest eine Steuerelektrode und eine Ausgangselektrode hat, daß die zweite elektronische Steuereinrichtung (44) mit der Ausgangsklemme (40) der Verstärkerschaltung verbunden ist, daß die zweite elektronische Steuerschaltung ein viertes unerwünschtes Signal erzeugt, welches die Tendenz hat, das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme (40) der Verstärkerschaltung zu beeinflussen, und daß der Stromspiegel

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(3^5 61) der Signalkompensationsschaltung (63) weiterhin eine dritte Klemme (20) und eine vierte Klemiae (52) aufweist, daß die dritte Klemme (2C) mit der Ausgangselektrode der ersten elektronischen Steuereinrichtung (18) verbunden ist, daß die:vierte Klemme (52) mit der Ausgangselektrode der zweiten elektronischen Steuereinrichtung (⁷!4) verbunden ist, daß der Stromspiegel (63) das dritte und das vierte unerwünschte Signal dazu verwendet, daß diese Signale gegeneinander aufgehoben werden, so daß das dritte und das vierte unerwünsehte Signal die Größe des Ausgangssig/nals an der Ausgangsklemme .(40) der Verstärkerschaltung nicht nachteili.v- beeinflussen.

5- Verstärkerschaltung nach Anspruch 4, d a d u τ c h gekennzeichnet, daß eine erste Stromsenkenachaltung (22) vorgesehen ist, die wenigstens eine Klemme (20) aufweist, daß die erste Stromsenke mit der Ausgangsklemme (40) der Verstärkerschaltung verbunden ist, daß die erste Stromsenke ein fünftes unerwünschtes Signal erzeugt, welches die !Tendenz hat, die Größe des Ausgangssignals an der Ausgangsklemme (40) der Verstärkerschaltung zu beeinflussen, daß x^eiterhin eine zweite Stromsenkenschaltung (24) vorhanden ist, welche wenigstens eine Klemme (52) aufweist, daß die zweite Stromsenkenschaltung mit der Ausgangsklemme @-C) der Verstärkerschaltung verbunden ist, daß die zweite Stromsenke ein sechstes unerwünschtes Signal hervorruft, welches die Tendenz hat, das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme der Verstärkerschaltung zu beeinflussen, und daß schließlich eine dritte Klemme (20) des Stromspiegels der Signalkompensationsschaltung mit der Klemme der ersten Stromsenke verbunden ist und die vierte Klemme des Etromspiegels mit der Klemme der zweiten Stromsenke verbunden ist, so daß die Signalkompensationsschaltung das fünfte und das sechste unerwünschte Signal dazu verwendet, diese Signale gegeneinander aufzuheben oder zu kompensieren, so daß das fünfte und das sechste unerwünschte Signal das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme (40) der Verstärkerschaltung nicht nachteilig beeinträchtigen.

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