DE3034939C2

DE3034939C2 -

Info

Publication number: DE3034939C2
Application number: DE3034939A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Hiratsuka Kanagawa Jp Niimura; Kyoichi Chigasaki Kanagawa Jp Murakami; Akira Saitama Jp Yamakoshi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-09-18
Filing date: 1980-09-16
Publication date: 1990-07-12
Also published as: GB2062390A; FR2466136A1; NL8005179A; JPS6154286B2; JPS5643808A; US4369411A; AU6249780A; CA1151738A; GB2062390B; NL191299B; DE3034939A1; AU532024B2; NL191299C; FR2466136B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines unsymmetrischen Eingangssignals in ein Paar symmetrischer Ströme mit gleicher Amplitude und entgegengesetzter Polarität gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bisher sind Schaltungsanordnungen mit beispielsweise Differenzverstärker-Bauart zum Umsetzen eines unsymmetrischen Eingangsssignals in ein Differenz-Ausgangssignal allgemein üblich. Eine derartige Schaltungsanordnung enthält ein Transistorpaar, das einen Differenzverstärker bildet. Eine Gleichvorspannung liegt an den Basen der Transistoren und eine der Transistorbasen liegt an Masse bzw. Erde zur Beseitigung jeder Wechselstromeinwirkung. Weiter wird an die Basis des nicht an Masse liegenden Transistors eine Signalspannung angelegt und wird von den Kollektoren der beiden Transistoren ein Differenz-Ausgangssignal abgeleitet. Da jedoch eine Vorspannungsschaltung bei einem derartigen Differenzverstärker notwendig ist, wird der Schaltungsaufbau ziemlich kompliziert und kann die Spannungsquelle für die Transistoren nicht wirksam ausgenutzt werden.

Eine weitere herkömmliche Schaltungsanordnung (vgl. ältere Anmeldung gemäß DE-OS 29 41 321.6) zur Überwindung der Probleme der eben erläuterten Schaltungsanordnung zum wirksamen Ausnutzen der Spannungsquelle ohne Verwendung einer Vorspannungsschaltung enthält einen ersten Transistor, dessen Basis mit Masse über ein Paar von reihengeschalteten Dioden verbunden ist, über die ein Konstantstrom fließt. Ein zweiter Transistor ist basisseitig mit dem Emitter des ersten Transistors und mit Masse über eine Diode verbunden, und ist weiter dort mit einem Signalstrom versorgt. Bei dieser Schaltungsanordnung werden Differenz-Ausgangsströme an den Kollektoren der beiden Transistoren erzeugt. Damit jedoch diese Schaltung richtig arbeitet, muß der dem Paar der reihengeschalteten Dioden zugeführte Konstantstrom größer sein als der Signalstrom. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, werden die an den Kollektoren der Transistoren erzeugten Differenz-Ausgangsströme verzerrt. Weiter kann bei einer derartigen Schaltungsanordnung der Konstantstrom nicht wirksam zur Erfüllung der Bedingung erhöht werden, wenn der Konstantstrom sehr viel größer als der Signalstrom ist.

Eine dritte herkömmliche Schaltungsanordnung (vgl. ältere Anmeldung gemäß DE-OS 29 41 321.6) zur Überwindung des Problems der erstgenannten Schaltungsanordnung erzeugt unabhängig von der Beziehung des Konstantstroms und des Signalstroms keine verzerrten Ausgangssignale und kann mit einer, vergleichsweise, Niederspannungsquelle verwendet werden. Bei einer derartigen Schaltungsanordnung fließt ein Konstantstrom durch einen ersten Pfad aus zwei reihengeschalteten Dioden und durch einen zweiten Pfad aus einer Diode und der Kollektor-Emitter-Strecke eines reihengeschalteten Transistors. Der Signalstrom wird dem Verbindungspunkt zwischen den beiden Dioden des ersten Pfades, der Basis des Transistors im zweiten Pfad und einem zweiten Transistor zugeführt. Der Kollektor des ersten Transistors ist auch mit der Basis eines dritten Transistors verbunden und Differenz-Ausgangsströme werden an den Kollektoren des zweiten und des dritten Transistors erzeugt. In dieser Schaltungsanordnung werden die Ausgangsströme an den Kollektoren des zweiten und dritten Transistors unabhängig von der Beziehung zwischen dem Konstantstrom und dem Signalstrom nicht verzerrt. Weiter ist, da diese Schaltungsanordnung keine Vorspannungsschaltung erfordert, der Aufbau relativ einfach, und ist lediglich eine Niederspannungsquelle erforderlich. Jedoch werden die Differenz-Ausgangsströme durch den Basisstrom des ersten Transistors und die Basisströme der Dioden beeinflußt, wenn letztere aus Transistoren aufgebaut sind, deren Kollektoren mit der jeweiligen Basis verbunden sind. Das heißt, daß die Differenz-Ausgangsströme durch einen unerwünschten Offset-Strom, der eine Funktion derartiger Basisströme ist, beeinflußt. Dies trifft auch zu, wenn die obige Schaltung so verändert ist, daß eine Vorspannungsquelle zwischen dem ersten und dem zweiten Signalpfad und Masse angeordnet ist und eine Konstantstromquelle zwischen den Emittern des zweiten und des dritten Transistors und Masse angeschlossen ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung anzugeben, bei der Differenz-Ausgangsströme erzeugbar sind, die nicht durch die Basisströme irgendwelcher Transistoren, also Offset-Strömen, beeinflußt sind, die in der Schaltung verwendet sind.

Diese Aufgabe wird bei einem Gegenstand nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gelöst durch dessen Merkmale im kennzeichnenden Teil.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Bei der Erfindung wird zur Kompensation der Offset-Ströme eine an sich bekannte Stromspiegelschaltung verwendet, wobei die Schaltungsanordnung so getroffen ist, daß die Abweichungen der Ströme vom Idealwert im Hinblick auf die in Rede stehenden Größenverhältnisse absolut vernachlässigt sind.

Auf diese Art und Weise wird die Kompensation des Offset-Stroms bewirkt. Darüber hinaus kann gemäß Weiterbildungen der Erfindung der Verstärkungsfaktor der Schaltungsanordnung durch lediglich Ändern des Konstantstroms einer Konstantstromquelle gesteuert werden. Ferner ist die Notwendigkeit der Verwendung einer Vorspannungsquelle beseitigt und kann eine Spannungsquelle mit vergleichsweise niedrigem Spannungspegel für die Transistoren der Schaltungsanordnung verwendet werden.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer üblichen Schaltungsanordnung,

Fig. 2 ein Schaltbild einer weiteren bereits entwickelten Schaltungsanordnung,

Fig. 3 ein Schaltbild eines Teils der Schaltung gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Weiterbildung des Schaltbilds gemäß Fig. 2,

Fig. 5 ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 6 ein Schaltbild eines Teils der Schaltung gemäß Fig. 5 zur Erläuterung deren Arbeitsweise,

Fig. 7 ein Schaltbild eines Teils der Schaltung gemäß Fig. 5, zur Erläuterung von deren Arbeitsweise,

Fig. 8 ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 9 ein Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt zunächst eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung üblicher Bauart. Diese enthält eine erste und eine zweite Diode 1 bzw. 2, die reihengeschaltet sind, und zwar in deren Vorwärts- bzw. Durchlaßrichtung, zwischen einer Konstantspannungsquelle, die einen Konstantstrom I₀ erzeugt, und Masse (bzw. Erde). Ein Spannungsabfall wird über der Reihenschaltung der Dioden 1 und 2 als Ergebnis des Stromflusses durch sie von der Konstantstromquelle erzeugt, wobei die erzeugte Spannung an die Basis eines NPN- Transistors 3 gelegt wird. Der Emitter des Transistors 3 ist mit Masse über eine Diode 4 in Durchlaßrichtung und mit der Basis eines zweiten NPN-Transistors 5, dessen Emitter mit Masse verbunden ist, verbunden. Es sei erwähnt, daß jedoch die Dioden 1, 2 und 4 vorzugsweise aus NPN-Transistoren aufgebaut sind, deren Basen mit den jeweiligen Kollektoren verbunden sind. Daher können die Dioden 1, 2 und 4 und die Transistoren 3 und 5 als integrierte Schaltung auf einem gemeinsamen Halbleiterplättchen ausgebildet sein, bei dem beispielsweise der Emitterbereich für jedes der Elemente gleich ist.

Ein Signalstrom i _s wird dem Verbindungspunkt zwischen der Diode 4 und den Transistoren 3 und 5 zugeführt. Folglich entsteht ein Spannungsabfall über der Diode 4 als Ergebnis des Signals bzw. Signalstroms i _s und dem Strom über den Transistor 3, wobei dieser Spannungsabfall an der Basis des Transistors 5 liegt. Wenn der Signalstrom i _s gleich Null ist, fließt der Konstantstrom I₀ durch jeweils die Reihenkombination der Dioden 1 und 2, die Reihenkombination aus der Kollektor- Emitter-Strecke des Transistors 3 und der Diode 4 und durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 5. Es ist jedoch festzustellen, daß, obwohl die Kollektor- und Emitterströme des Transistors 3 nicht genau gleich sind, die Differenz dazwischen im wesentlichen vernachlässigbar ist, so daß der durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 3 fließende Strom annähernd mit I₀ angenommen werden kann.

Ähnlich trifft die gleiche Feststellung bezüglich dem Transistor 5 zu. Wenn jedoch der Signalstrom i _s sich von Null unterscheidet, ändert sich der Stromfluß durch die Kollektor- Emitter-Strecke der Transistoren 3 und 5. Insbesondere bleibt in einem solchen Fall der Stromfluß durch die Dioden 1 und 2 auf I₀ und verringert sich jedoch der Kollektor-Emitter-Strom durch den Transistor 3 auf I₀ - i₁ als Ergebnis der Addition des Signalstroms i _s am Verbindungspunkt zwischen dem Transistor 3 und der Diode 4. Das heißt, daß der durch die Diode 4 fließende Strom im wesentlichen gleich (I₀ - i₁ + i _s) ist. Der Basisstrom durch den Transistor 5 ist im Vergleich dazu relativ klein. Da jedoch die Basis-Emitter-Spannungsabfälle über den Transistor 5 und über die Diode 4 in Transistorbauart gleich sind, muß der Strom, der durch den Emitterzweig des Transistors 5 fließt, gleich dem Strom sein, der durch die Diode 4 fließt. Daher entspricht, da die Kollektor- und Emitterströme des Transistors 5 im wesentlichen gleich sind, ein derartiger Kollektorstrom tatsächlich (I₀ - i₁ + i _s).

Unter der Annahme , daß die Vorwärtspannungsabfälle (Spannungsabfälle in Durchlaßrichtung) über die Dioden 1, 2 und 4 V _{BE 1}, V _{BE 2} bzw. V _{BE 4} betragen und mit einem Basis-Emitter-Spannungsabfall des Transistors 3 von V _{BE 3} ergibt sich:

V _{BE 1} + V _{BE 2} = V _{BE 3} + V _{BE 4} . (1)

Die Beziehung zwischen Spannung und Strom für einen PN- Übergang einer Halbleiteranordnung ergibt sich jedoch zu:

mit I _s = Sperrsättigungsstrom,
q = Elektronenladung,
k = Boltzmann-Konstante,
T = absolute Temperatur.

Durch Kombinieren der Gleichungen (1) und (2) und der erwähnten Stromwerte für die Dioden 1, 2 und 4 und den Transistor 3, wenn der Signalstrom i _s nicht Null ist, ergibt sich:

Durch Vereinfachen der Gleichung (3) ergibt sich:

Mit I₀ » i _s vereinfacht sich die Gleichung (5) zu:

Dies bedeutet, daß der Kollektorstrom des Transistors 3 (I₀ - (i _s/2)), und daß der Kollektorstrom des Transistors 5 (I₀ + (i _s/2)) entsprechen. Es zeigt sich daher, daß ein Differenz- Ausgangsstrom von den Kollektorströmen der Transistoren 3 und 5 abgeleitet werden kann. Wenn jedoch die Bedingung I₀ » i _s nicht erfüllt ist, werden die an den Kollektoren der Transistoren 3 und 5 erzeugten Ströme verzerrt, so daß kein Differenz- Ausgangsstrom genau von solchen Strömen abgeleitet werden kann. Weiter kann in einem solchen Fall der Konstrantstrom I₀ nicht wirksam so erhöht werden, daß er die obige Bedingung I₀ » i _s erfüllt.

Fig. 2 zeigt eine bereits vorgeschlagene Schaltungsanordnung (P 29 41 321.6) zur Überwindung der erläuterten Schwierigkeiten, die bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 auftreten. Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 besitzt relativ einfachen Aufbau, erzeugt keine Verzerrung in den Differenz-Ausgangsströmen und kann mit einer Niederspannungsquelle verwendet werden. Bei einer derartigen Schaltungsanordnung erzeugt eine Konstantstromquelle 8 einen Konstantstrom 2I₀. Eine Reihenschaltung aus zwei Dioden 6 und 7, die beide in Durchlaßrichtung geschaltet sind, ist zwischen der Konstantstromquelle 8 und Masse angeschlossen, und eine weitere Reihenschaltung aus einer Diode 10 in Durchlaßrichtung und der Kollektor-Emitter-Strecke eines NPN-Transistors 9 ist parallel zur ersten Reihenschaltung bzw. zum ersten Strompfad zwischen der Konstantstromquelle 8 und Masse angeschlossen. Zusätzlich ist der Verbindungspunkt zwischen den Dioden 6 und 7 mit einem Signalstrom i _s von einer Signalstromquelle 11 versorgt und auch mit der Basis des Transistors 9 verbunden. Dieser Verbindungspunkt ist auch mit der Basis eines zweiten NPN- Transistors 12 verbunden, dessen Emitter mit Masse verbunden ist, wobei der Kollektor des Transistors 9 mit der Basis eines dritten NPN-Transistors 13 verbunden ist, dessen Emitter ebenfalls mit Masse verbunden ist. Es sei jedoch erwähnt, daß die Dioden 6, 7 und 10 vorzugsweise aus NPN-Transistoren gebildet sind, deren Basen mit den jeweiligen Kollektoren verbunden sind, wie das in Fig. 3 dargestellt ist. Auf diese Weise können die Dioden 6, 7 und 10 und die Transistoren 9, 12 und 13 als integrierte Schaltung auf einem gemeinsamen Halbleiterplättchen ausgebildet sein, wobei beispielsweise die Emitterbereiche jedes der Elemente gleich sind.

Theoretisch fließt, wenn der Signalstrom i _s gleich Null ist, ein Strom I₀ durch sowohl die Diode 6 als auch die Diode 10 von der Konstantstromquelle 8. Wenn der Signalstrom i _s nicht gleich Null ist, werden Differenz-Ausgangsströme (I₀ + (i _s/2)) und (I₀ - (i _s/2)) als die Kollektorströme für den Transistor 12 bzw. den Transistor 13 erzeugt. Bei einer solchen Anordnung werden die Kollektorströme der Transistoren 12 und 13 nicht verzerrt, selbst wenn die Bedingung I₀ » i _s nicht erfüllt ist. Weiter erfordert die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 anders als andere herkömmliche Differenzverstärkerschaltungen keine Vorspannungsschaltung, so daß die Schaltungsanordnung sehr stark im Aufbau vereinfacht ist und auch wirksam die Spannung von einer Spannungsquelle für die Transistoren 12 und 13 verwendet, so daß lediglich eine (vergleichsweise) Niederspannungsquelle (nicht dargestellt) erforderlich ist. Zusätzlich können mehrere Ausgangstransistoren, deren Basen gemeinsam mit denen der Transistoren 12 und 13 verbunden sind, verwendet werden zum Erreichen mehrerer Differenz-Ausgangssignale ohne Verringern des Signalstroms i _s.

Wie bereits erläutert sind die Dioden 6, 7 und 10 vorzugsweise durch Transistoren gebildet, deren Basen mit den jeweiligen Kollektoren verbunden sind, wie das in Fig. 3 dargestellt ist. Folglich haben die Basisströme, die durch solche Dioden 6, 7, 10 in Transistorschaltung und den Transistor 9 fließen, eine Wirkung auf den Wert der Differenzströme, die an den Kollektoren der Transistoren 12 und 13 erzeugt werden. Beispielsweise ist, obwohl der gleiche Strom I₀ theoretisch in gleicher Weise durch die Dioden 6 und 10 fließt, wenn der Signalstrom i _s gleich Null ist, tatsächlich der Strom, der durch die Dioden 6 und 10 fließt, unterschiedlich als Ergebnis der Basisströme, die durch die Dioden 6, 7 und 10 und durch den Transistor 9 fließen. Dies ergibt sich weiter aus der folgenden Untersuchung anhand der Fig. 3.

Wie dargestellt, ist dort jede der Dioden 6, 7 und 10 aus einem Transistor gebildet, dessen Kollektor und Basis miteinander verbunden sind, wie das zuvor erläutert worden ist. Es sei zunächst angenommen, daß der durch die Diode 7 und insbesondere deren Emitterzweig fließende Strom gleich I₀ ist. Unter der Annahme, daß alle Transistoren gleich aufgebaut sind, ist die Basis-Emitter-Spannung V _{BE 7} der Diode 7 gleich der Basis-Emitter-Spannung V _{BE 9} des Transistors 9 und ist deshalb der Strom durch den Emitterzweig des Transistors ebenfalls I₀. Es sei erwähnt, daß die Basisströme für die Dioden 6, 7 und 10 und den Transistor 9 klein sind im Vergleich zu deren Kollektor- und Emitterströme und daher für praktische Zwecke zu I _B angenommen werden können. Daher sind die Kollektorströme der Diode 7 und des Transistors 9 gleich (I₀ - I _B), da der Kollektorstrom eines Transistors gleich der Summe deren Basis- und Emitterströme ist. Der durch den Emitterzweig der Diode 6 fließende Strom ist daher (I₀ + I _B) und der durch den Emitterzweig der Diode 10 fließende Strom ist (I₀ - I _B). Daher ist der durch die Reihenschaltung aus den Dioden 6 und 7 von der Konstantstromquelle 8 fließende Strom gleich (I₀ + I _B) und ist der zur Reihenschaltung aus der Diode 10 und dem Transistor 9 fließende Strom gleich (I₀ - I _B), so daß ein Offset-Strom von 2I _B zwischen den durch die Dioden 6 und 10 fließenden Strömen erzeugt wird. Es ist daher festzustellen, daß die an den Kollektoren der Transistoren 12 und 13 erzeugten Ströme einen unerwünschten Offset-Strom aufweisen, der eine Funktion des Basisstroms der Dioden 6, 7 und 10 und des Transistors 9 ist.

Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung der vorgeschlagenen Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2, bei der Transistoren 15 und 16 einen Differenzverstärker bilden und den Transistoren 12 bzw. 13 gemäß Fig. 2 entsprechen. Eine Konstantstromquelle 17, die einen Konstantstrom 2I₁ erzeugt, ist gemeinsam zwischen den Emittern der Transistoren 15 und 16 und Masse angeschlossen, und eine Vorspannungsquelle 14 ist zwischen den gemeinsam verbundenen Emittern der Diode 7 und des Transistors 9 und Masse angeschlossen. Diese letztere Vorspannungsquelle 14 stellt den Betrieb der Konstantstromquelle 17 für den Differenzverstärker aus den Transistoren 15 und 16 sicher. Bei dieser Anordnung werden die Differenzströme durch die Dioden 6 und 7 den Basen der Transistoren 15 bzw. 16 zugeführt. Jedoch wird, wie mit Bezug auf Fig. 2 erläutert, ein Offset-Strom Δ I, der eine Funktion des Basisstroms der Dioden 6, 7 und 10 und des Transistors 9 ist, an den Kollektoren der Transistoren 15 und 16 erzeugt. Wenn der Signalstrom i _s gleich Null ist, sollten die theoretischen Kollektorströme an den Transistoren 15 und 16 gleich I₁ sein. Jedoch werden wegen eines derartigen Offset-Stroms Δ I die Ströme an den Kollektoren der Transistoren 15 und 16 verschoben.

Insbesondere ist, wie in Fig. 4 dargestellt, als Ergebnis eines derartigen Offset-Stroms Δ I der Stromfluß durch den Kollektor des Transistors 15 gleich (I₁ - Δ I) und ist der Stromfluß durch den Kollektor des Transistors 16 gleich (I₁ + Δ I).

Wenn die Basis-Emitter-Spannungen der Dioden 6 und 10 und der Transistoren 15 und 16 V _{BE 6}, V _{BE 10}, V _{BE 15} bzw. V _{BE 16} betragen, ergibt sich folgende Gleichung:

V _{BE 6} + V _{BE 15} = V _{BE 10} + V _{BE 16} (7)

Durch Kombinieren der Gleichung (7) mit der Gleichung (2) und Einsetzen der Stromwerte durch die Dioden 6 und 10 und die Transistoren 15 und 16 bei i _s = 0 ergibt sich:

Aus der Gleichung (8) ergeben sich folgende Gleichungen:

Es zeigt sich daher, daß der Offset-Strom Δ I eine Funktion des Basisstroms I _B durch die Dioden 6 und 10 ist und ein derartiger Offset-Strom Δ I in den Differenz-Ausgangsgleichströmen an den Kollektoren der Transistoren 15 und 16 erzeugt wird. Ein solcher Offset-Strom Δ I ist selbstverständlich unerwünscht. Weiter kann, wie das mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert werden wird, der Gewinn bzw. Verstärkungsfaktor der Schaltungsanordnung durch Ändern der Werte von I₁ und I₀ gesteuert werden. Bei der Schaltung gemäß Fig. 4 ändert eine solche Änderung des Verstärkungsfaktors jedoch auch den Wert des Offset-Stroms Δ I.

Anhand Fig. 5 wird ein Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung im Folgenden erläutert, wobei Elemente, die denjenigen entsprechen, die mit Bezug auf die vorgeschlagenen Schaltungen gemäß den Fig. 2-4 erläutert worden sind, gleiche Bezugszeichen aufweisen. Wie dargestellt, ist eine erste Reihenschaltung aus den Dioden 6 und 7 und der Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 18 zwischen der Konstantstromquelle 8, die einen Konstantstrom von 2I₀ erzeugt, und Masse angeschlossen. Insbesondere ist der Emitter des Transistors 18 mit Masse verbunden, ist der Kollektor des Transistors 18 mit der Kathode der Diode 7 verbunden, ist die Anode der Diode 7 mit der Kathode der Diode 6 verbunden und ist die Anode der Diode 6 mit der Konstantstromquelle 8 verbunden, die ihrerseits mit einer Spannungsquelle +V _cc verbunden ist. Eine zweite Reihenschaltung aus der Diode 10, der Kollektor-Emitter-Strecke des NPN-Transistors 9 und einer Diode 19 ist parallel zur ersten Reihenschaltung zwischen der Konstantstromquelle 8 und Masse angeschlossen. In dieser zweiten Reihenschaltung ist die Anode der Diode 10 mit der Konstantstromquelle 8 verbunden, ist deren Kathode mit dem Kollektor des Transistors 9 verbunden, ist der Emitter des Transistors 9 mit der Anode der Diode 19 verbunden und ist die Kathode der Diode 19 mit Masse verbunden. Weiter ist der Verbindungspunkt zwischen den Dioden 6 und 7 mit der Basis des Transistors 9 verbunden. Dieser Verbindungspunkt ist auch mit einem Signalstrom i _s versorgt und ist insbesondere mit einer Spannungsquelle 21, die eine Signalspannung v _i erzeugt, über einen Kondensator 20 und einen Widerstand R₁ verbunden. Die Signalspannung v _i wird in einen Signalstrom i _s durch den Widerstand R₁ und die Eingangsimpedanz Z _i der Schaltung, von der Spannungsquelle 21 gesehen, umgesetzt. Weiter ist der Verbindungspunkt zwischen dem Transistor 9 und der Diode 19 mit der Basis des Transistors 18 verbunden. Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 enthält weiter einen Differenzverstärker aus zwei NPN-Transistoren 15 und 16, die in identischer Weise wie die gleichbezeichneten Transistoren gemäß Fig. 4 angeschlossen sind. Insbesondere sind deren Emitter mit Masse über eine Konstantstromquelle 17 verbunden, die einen Konstantstrom 2I₁ erzeugt, ist der Kollektor des Transistors 15 direkt mit der Spannungsquelle +V _cc verbunden und ist der Kollektor des Transistors 16 über einen Lastwiderstand R _L mit der Spannungsquelle +V _cc verbunden, wodurch ein Ausgangsanschluß 22 vom Kollektor des Transistors 16 ein Differenz-Ausgangssignal abgibt. Zusätzlich ist die Basis des Transistors 15 mit dem Verbindungspunkt zwischen den Dioden 6 und 7 verbunden und ist die Basis des Transistors 16 mit dem Kollektor des Transistors 9 verbunden, wie das zuvor mit Bezug auf die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 erläutert worden ist. Es zeigt sich, daß die Konstantstromquelle 17 ohne Vorsehen einer besonderen Vorspannungsquelle betrieben werden kann, wie sie bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 erforderlich ist, als Folge des Spannungsabfalls, der an dem Verbindungspunkt der Dioden 6 und 7 aufgrund der Basis-Emitter-Spannungsabfälle (V _{BE 9} + V _{BE 19}) über den Transistor 9 und die Diode 19, erzeugt wird. Es ergibt sich weiter, daß wie bei den vorerwähnten vorgeschlagenen Schaltungsanordnungen die Dioden 6, 7, 10 und 19 vorzugsweise aus Transistoren gebildet sind, deren Basen mit den jeweiligen Kollektoren verbunden sind, wodurch die Dioden 6, 7, 10 und 19 und die Transistoren 9, 15, 16 und 18 als integrierte Schaltung auf einem gemeinsamen Halbleiterplättchen ausgebildet werden können, wobei deren Emitter vorzugsweise als gleiche Bereiche aufweisend gewählt sind.

Mit Bezug auf Fig. 7 wird zunächst gezeigt, daß die Basisströme durch die Transistoren der Dioden 6, 7, 10 und 19 und durch die Transistoren 9 und 18 im wesentlichen gleich einem Stromwert I _B′ sind. Die obige Annahme beruht darauf, daß alle verwendeten Transistoren den gleichen Stromverstärkungsfaktor h _fe besitzen, und daß der Wert des Stromverstärkungsfaktors h _fe sehr viel größer als Eins ist. Weiter beruht die folgende Untersuchung auf der Tatsache, daß für jeden Transistor der Kollektorstrom I _C = h _fe · I _B und der Emitterstrom I _E = (1 + h _fe) I _B, wobei I _B der Basisstrom für jeden Transistor ist.

Aus Fig. 7 ergibt sich, daß der Emitter der Diode 10 direkt mit dem Kollektor des Transistors 9 verbunden ist, so daß der Emitterstrom der Diode 10 gleich dem Kollektorstrom des Transistors 9 ist, gemäß:

(1 + h _fe) I _{B 10} = h _fe I _{B 9} . (11)

Es zeigt sich jedoch, daß der Wert von h _fe sehr viel größer als Eins ist, so daß der Emitterstrom des Transistors 10 annähern zu h _fe · I _{B 10} gesetzt werden kann. Für einen solchen Fall ergibt sich also I _{B 10} ≅ I _{B 9}. Da weiter die Basis-Emitter-Spannungsabfälle über den Transistoren 18 und 19 gleich sind, ist der Emitterstrom des Transistors 18 gleich dem der Diode 19, gemäß:

(1 +h _fe) I _{B 19} = (1 + h _fe) U _{B 18} . (12)

Aus Gleichung (12) ergibt sich also, daß I _{B 18} = I _{B 19}.

Wenn die Ströme an den Verbindungspunkten zwischen dem Emitter des Transistors 9 und der Basis des Transistors 18 addiert werden, ergibt sich folgende Gleichung:

(1 + h _fe) I _{B 19} + I _{B 18} = (1 + h _fe) I _{B 9} . (13)

Durch Einsetzen der Gleichung (12) in die Gleichung (13) und durch Umformen ergibt sich die Beziehung zwischen I _{B 9} und I _{B 18} gemäß:

Da h _fe sehr viel größer als 2 ist, ergibt sich aus Gleichung (14), daß I _{B 18} ≅ I _{B 9}. Weiter ist der Kollektorstrom des Transistors 18 gleich dem Emitterstrom der Diode 7, so daß gilt:

(1 + h _fe) I _{B 7} = h _fe I _{B 18} . (15)

Da h _fe sehr viel größer als 1 ist, gilt I _{B 7} ≅ I _{B 18} ≅ I _{B 9}. Wenn die Ströme an dem Verbindungspunkt zwischen dem Emitter der Diode 6, dem Kollektor der Diode 7 und der Basis des Transistors 9 addiert werden, ergibt sich, daß die Basisströme I _{B 7} und I _{B 9} für die Diode 7 und den Transistor 9 einander kompensieren, so daß sich folgende Gleichung ergibt:

(1 + h _fe) I _{B 6} = h _fe I _{B 7} . (16)

Daher gilt, da h _fe sehr viel größer als 1 ist, I _{B 6} ≅ I _{B 7}. Es ergibt sich daher, daß die Basisströme aller Transistoren, die für die Dioden 6, 7, 10 und 19 und die Transistoren 9 und 18 verwendet sind, im wesentlichen gleich I _B sind.

Wenn der Signalstrom i _s gleich Null ist, sind die Ströme, die von der Stromquelle 8 zu den Dioden 6 und 10 fließen beide gleich I₀. Das heißt, die Basisströme durch die Dioden 6, 7, 10 und 19 und die Transistoren 9 und 18 haben keine Wirkung auf den Strom, der den Dioden 6 und 10 zugeführt ist, wie das bei den vorgeschlagenen Schaltungsanordnungen gemäß den Fig. 2 und 4 der Fall war. Dies kann leicht unter Verwendung der gleichen Untersuchung wie gemäß Fig. 3 erläutert werden, bei der angenommen ist, daß der Strom durch den Emitterzweig des Transistors 18 gleich I₀ ist. Folglich zeigt sich, daß die Differenz-Ausgangsströme, die durch die Schaltungsanordnungen gemäß Fig. 5 erzeugt werden, keinerlei Offset-Strom aufweisen, der eine Funktion des Basisstroms der Transistoren ist, die in der Schaltung verwendet sind.

Anhand Fig. 6 wird nun gezeigt, daß Differenzströme (I₀ - (i _s/2)) und (I₀ + (i _s/2)) durch die Dioden 6 bzw. 10 fließen, wenn der Signalstrom i _s nicht gleich Null ist, wobei diese Ströme nicht durch die Basisströme durch die Transistoren der Schaltungsanordnung beeinflußt sind. Der Signalstrom i _s wird wie zuvor erläutert durch die Eingangsspannung v _i von der Quelle 21 erzeugt, die in den Signalstrom i _s durch den Widerstand R₁ und eine Eingangsimpedanz Z _i, gesehen von der Signalquelle und in die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 gesehen, umgesetzt wird. Ein solcher Signalstrom i _s wird dem Verbindungspunkt zwischen den Dioden 6 und 7 zugeführt.

Unter der Annahme, daß der Signalstrom i _s von einer Signalstromquelle 11 dem Verbindungspunkt der Dioden 6 und 7 (Fig. 6) zugeführt wird, ergibt die Addition eines solchen Stroms am Verbindungspunkt, daß der durch die Diode 6 fließende Konstantstrom I₀ auf (I₀ - i₁) verringert wird. Weiter wird als Folge eines solchen Signalstroms der Basisstrom des Transistors 9 auf (I _B + i _B) erhöht. Aus diesen Stromwerten kann der durch die Diode 7 fließende Strom berechnet werden zu (I₀ - i₁ + i _s - I _B - i _B). Da der Basisstrom der Transistoren gleich ist, ergibt sich der durch die Basis des Transistors 18 fließende Strom zu I _B + i _B. Für den bipolaren Flächentransistor 18 ist der Emitterstrom gleich dem Basisstrom zuzüglich dem Kollektorstrom. Folglich ist, da der Kollektorstrom des Transistors 18 gleich dem durch die Diode 7 fließenden Strom ist, der Emitterstrom, der durch den Transistor 18 fließt, gleich (I₀ - i₁ + i _s). Der gleiche Strom muß daher durch die Diode 19 fließen, da die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 18 parallel zur Diode 19 ist. Folglich ergibt sich der Emitterstrom des Transistors 9 rechnerisch zu (I₀ - i₁ + i _s + I _B + i _B) durch Addieren der Ströme an dem Verbindungspunkt zwischen dem Emitter des Transistors 9 und der Basis des Transistors 18. Das bedeutet, daß der Kollektorstrom des Transistors 9 gleich (I₀ - i₁ + i _s) ist. Jedoch muß der Gesamtstrom, der durch die Dioden 6 und 10 fließt, gleich dem Strom 2I₀ sein, der zugeführt ist, so daß folgende Beziehung gilt:

(I₀ - i₁) + (I₀ - i₁ + i _s) = 2I₀ . (17)

Aus der Gleichung (17) ergibt sich daher, daß i₁ = i _s/2. Folglich sind die Differenzströme, die durch die Dioden 6 und 10 fließen, (I₀ - (i _s/2)) bzw. (I₀ + (i _s/2)), wobei derartige Differenzströme nicht durch unerwünschte Basisströme beeinflußt werden, die durch die Transistoren in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 fließen, wie das bei den vorgeschlagenen Schaltungsanordnungen gemäß den Fig. 2 und 4 der Fall ist.

Es sei erwähnt, daß dann, wenn die Differenzströme den Basen der Transistoren 15 und 16 der nächsten Stufe zugeführt werden, der Emitterstrom des Transistors 9 und der durch die Diode 7 fließende Strom durch solche Basisströme beeinflußt werden, so daß sie geringfügig von den Strömen gemäß Fig. 6 abweichen. Jedoch werden die Differenz- Ausgangsströme, die an den Kollektoren der Transistoren 15 und 16 abgegeben werden, durch solche geringfügigen Änderungen der Ströme durch die Diode 7 und den Emitter des Transistors 9 nicht in großem Ausmaß beeinflußt, wenn überhaupt.

Weiter ergibt sich, daß die Diode 7 bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 weggelassen werden kann und die sich ergebende Schaltungsanordnung im wesentlichen identisch zu der gemäß Fig. 5 arbeitet. In einem solchen Fall ist das Potential an der Basis des Transistors 9 gleich dem Potential an dessen Kollektor, ist jedoch das Potential an der Basis des Transistors 18 von dem an dessen Kollektor verschieden, wobei die letztere Differenz dem Basis-Emitter-Spannungsabfall über dem Transistor 9 entspricht. In einem solchen Fall arbeiten die Transistoren 9 und 18 nicht unter den gleichen Bedingungen wie bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5, obwohl die Strombeziehungen gemäß Fig. 6 die gleichen bleiben, so daß die Differenz- Ausgangsströme, die an den Kollektoren der Transistoren 15 und 16 abgegeben werden, die gleichen sind wie bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5.

Gemäß Fig. 5 ergibt sich folgende Gleichung:

V _{BE 6} + V _{BE 15} = V _{BE 10} + V _{BE 16} (18)

wobei V _{BE 6}, V _{BE 10}, V _{BE 15} und V _{BE 16} den Basis-Emitter-Spannungsabfällen über den Dioden 6 bzw. 10 bzw. den Transistoren 15 bzw. 16 entsprechen. Wenn angenommen wird, daß die Kollektorströme der Transistoren 15 und 16 sich auf (I₁ + i _x) bzw. (I₁ - i _x) ändern als Ergebnis der Erzeugung des Signalstroms i _s ergibt die Kombination der Gleichungen (2) und (18) die folgende Gleichung:

Die Gleichung (19) kann vereinfacht werden zu:

Aus dem Obigen ergibt sich, daß die Differenz-Ausgangsströme, die an den Kollektoren der Transistoren 15 und 16 abgegeben werden, lediglich von den Konstantströmen I₀ und I₁ und dem Signalstrom i _s abhängen und nicht von den Basisströmen der Transistoren der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 abhängen.

Folglich kann eine Spannungsänderung v₀ in der Ausgangssignalspannung am Ausgangsanschluß 22 erfaßt werden, die sich ergibt zu:

Die Eingangsimpedanz Z _i beim Hineinsehen in die Schaltungsanordnung vom Widerstand R₁ ergibt sich gemäß:

Wenn I₀ sehr viel größer ist als i _s ist, kann der Ausdruck für Z _i vereinfacht werden gemäß:

Demgemäß können die folgenden vereinfachten Ausdrücke für den Signalstrom i _s und die Ausgangsspannung V₀ erhalten werden:

Aus den Gleichungen (25) und (26) ergibt sich, daß die Verstärkungsfaktorsteuerung für die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 durch Ändern entweder eines oder beider Konstantstromwerte I₀ und I₁ durchgeführt werden kann.

Folglich ergibt sich, daß die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 Differenz-Ausgangsströme abgibt, die keinerlei Offset-Strom Δ I enthalten, der eine Funktion der Basisströme der Transistoren ist, die darin verwendet sind. Weiter erzeugt die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 Differenz-Ausgangsströme, die im wesentlichen keine Verzerrung enthalten. Zusätzlich ergibt sich, daß keine Vorspannungsquelle bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 erforderlich ist, da diese nicht eine Signalspannung in einen Signalstrom umsetzt, wie die herkömmlichen Schaltungsanordnungen mit Differenzverstärkeraufbau. Daher besitzt die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung relativ einfachen Aufbau, wobei deren Verstärkungsfaktorsteuerung in zufriedenstellender Weise mittels einer Niederspannungsquelle +V _cc durchgeführt werden kann. Da weiter das Eingangssignal, das bei der Erfindung verwendet wird, lediglich als Strom verarbeitet wird, kann der dynamische Bereich der Schaltungsanordnung größer gemacht werden und kann deren Frequenzcharakteristik verbessert werden. Es ergibt sich weiter aus Gleichung (26), daß die Wirkung der Eingangsimpedanz auf den Verstärkungsfaktor der Schaltungsanordnung verringert werden kann, wodurch der Verstärkungsfaktor in einfacher Weise gesteuert werden kann.

Fig. 8 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Elemente, die denen der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 8 ist ein NPN-Transistor 25 basisseitig mit dem Verbindungspunkt zwischen den Dioden 6 und 7 verbunden und emitterseitig mit Masse über eine Konstantstromquelle 23 verbunden, die einen Konstantstrom I₂ erzeugt. Ein zweiter NPN-Transistor 27 ist basisseitig mit dem Emitter des Transistors 25 verbunden, wobei dessen Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe mit der Kollektor-Emitter-Strecke eines NPN-Transistors 30 zwischen der Spannungsquelle +V _cc und Masse angeschlossen ist. Die Basis des Transistors 30 ist mit einer Vorspannungsquelle 29 verbunden, die eine vorgegebene Spannung erzeugt, wobei der Kollektor des Transistors 27 mit der Basis des Transistors 15 verbunden ist, statt daß die Basis des Transistors 15 mit dem Verbindungspunkt zwischen den Dioden 6 und 7 verbunden ist wie bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5. In gleicher Weise ist eine identische Schaltung mit dem Transistor 16 verwendet. Insbesondere ist ein NPN-Transistor 26 basisseitig mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Transistor 9 und der Diode 10 verbunden, weshalb der andere Differenzstrom dort zugeführt ist. Der Emitter des Transistors 26 ist mit Masse über eine Konstantstromquelle 24 verbunden, die den gleichen Konstantstrom I₂ erzeugt. Die Kollektor- Emitter-Strecke eines weiteren NPN-Transistors 28 ist in Reihe mit der Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 31 zwischen der Spannungsquelle +V _cc und Masse angeschlossen und ist basisseitig mit dem Emitter des Transistors 26 verbunden. Die Basis des Transistors 31 ist ebenfalls mit der vorgegebenen Spannung von der Vorspannungsquelle 29 versorgt, wobei der Kollektor des Transistors 28 mit der Basis des Transistors 16 zu dessen Ansteuerung verbunden ist. Die übrigen Komponenten der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 8 sind identisch denjenigen der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 und werden daher nicht neuerlich erläutert.

Es sei angenommen, daß die Differenzströme, die an den Kollektoren der Transistoren 27 und 28 erzeugt werden, I _{x 1} bzw. I _{x 2} sind, und daß die Basis-Emitter-Spannungen der Transistoren 25, 26, 27 und 28 V _{BE 25}, V _{BE 26}, V _{BE 27} bzw. V _{BE 28} sind, wobei folgende Gleichung abgeleitet werden kann:

V _{BE 6} + V _{BE 25} + V _{BE 27} = V _{BE 10} + V _{BE 26} + V _{BE 28} . (27)

Durch Einsetzen der oben erwähnten Stromwerte und Kombinieren der Gleichungen (2) und (28) kann die Gleichung (28) in genau derselben Weise, wie die Gleichung (18) zur Gleichung (20) vereinfacht worden ist, wie folgt vereinfacht werden:

Durch weiter Vereinfachen der Gleichung (28) ergeben sich die jeweiligen Werte für I _{x 1} und I _{x 2} wie folgt:

Es ergibt sich daher aus den Gleichungen (29) und (30), daß die Kollektorströme der Transistoren 27 und 28 der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 8 die Differenzströme sind, die dem Differenzverstärker zugeführt werden, der aus den Transistoren 15 und 16 besteht. Daher kann eine Ausgangsspannung v₀ vom Ausgangsanschluß 22 in der gleichen Weise erhalten werden, wie das mit Bezug auf die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 erläutert worden ist.

Fig. 9 zeigt eine Schaltungsanordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Elemente, die denjenigen entsprechen, die mit Bezug auf Fig. 5 erläutert worden sind, die gleichen Bezugszeichen aufweisen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Emitter des Transistors 18 und die Kathode der Diode 19 an einem gemeinsamen Verbindungspunkt miteinander verbunden, wobei eine Vorspannungsquelle 32 zwischen diesem gemeinsamen Verbindungspunkt und Masse angeschlossen ist. Die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 9 enthält weiter eine Konstantstromquelle aus einem NPN-Transistor 33, der kollektorseitig mit den Emittern der Transistoren 15 und 16 verbunden ist, der emitterseitig über einen Widerstand 34 mit Masse verbunden ist und der basisseitig mit Masse verbunden ist über eine erste Reihenschaltung aus einer Diode 35 und einem Widerstand 36 und über eine zweite Reihenschaltung parallel zur ersten Reihenschaltung aus einem Widerstand und einer Spannungsquelle. Die Widerstände 34 und 36 werden dazu verwendet, eine geeignete Stromabgleichsbeziehung zwischen dem Transistor 33 und der Diode 34 aufrechtzuerhalten. Es ergibt sich, daß die Verwendung der Vorspannungsquelle 32 es ermöglicht, die vorerwähnte Stromquelle gemäß Fig. 9 mit dem Differenzverstärker aus den Transistoren 15 und 16 zu verwenden. Eine Weiterbildung der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 9 kann die Verwendung eines Widerstands mit relativ hohem Widerstandswert parallel zu der ersten und der zweiten Reihenschaltung zwischen der Basis des Transistors 33 und Masse sein. Es ergibt sich weiter, daß die Schaltungsanordnungen gemäß den Fig. 8 und 9 die gleichen Ergebnisse wie die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5 erreichen, so daß die Differenz-Ausgangsströme keinerlei Offset-Strom enthalten, der eine Funktion der Basisströme der Transistoren ist, die in den Schaltungsanordnungen verwendet sind.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Umsetzen eines unsymmetrischen Eingangssignals in ein Paar symmetrischer Ströme mit gleicher Amplitude und entgegengesetzter Polarität, mit einer Konstantstromquelle (8) mit dem Strom I₀,
einer Eingangssignalgeneratoreinrichtung (21, 11) zum Erzeugen eines Eingangssignalstroms (i _s),
einer ersten Einrichtung zum Erzeugen eines ersten Differenzstroms (I₀ - i _s/2) als Funktion des Konstantstroms und des Eingangssignalstroms,
einer zweiten Einrichtung zum Erzeugen eines zweiten Differenzstroms (I₀ + i _s/2) als Funktion des Konstantstroms und des Eingangsstroms und
einer Ausgangseinrichtung zum Erzeugen von Differenz-Ausgangssignalen abhängig von erstem und zweitem Differenzstrom,
gekennzeichnet durch
eine Kompensationseinrichtung (18, 19), die Offset-Ströme ( Δ I) in den Differenz-Ausgangssignalen kompensiert, die durch den Strom am Eingang der Schaltungsanordnung verursacht sind, und
einen ersten Transistor (18) zwischen der ersten Einrichtung (6, 7) und einem Bezugspotential und eine erste Diode (19) zwischen der zweiten Einrichtung (9, 10) und dem Bezugspotential aufweist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Transistor (18) ein bipolarer NPN-Flächentransistor ist, der emitterseitig mit dem Bezugspotential und kollektorseitig mit der ersten Einrichtung (6, 7) verbunden ist, und
daß die erste Diode (19) kathodenseitig mit dem Bezugspotential und anodenseitig mit der zweiten Einrichtung (9, 10) und der Basis des ersten Transistors (18) verbunden ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Einrichtung eine zweite Diode (6) aufweist, die anodenseitig mit der Konstantstromquelle (8) und kathodenseitig mit der Eingangssignalgeneratoreinrichtung (20, 21, R₁) und dem Kollektor des ersten Transistors (18) verbunden ist, und
daß die zweite Einrichtung eine dritte Diode (10) aufweist, die anodenseitig mit der Konstantstromquelle (8) verbunden ist, sowie einen zweiten Transistor (9), der kollektorseitig mit der Kathode der dritten Dioden (10), emitterseitig mit der Basis des ersten Transistors (18) und der Anode der ersten Diode (19) und basisseitig mit der Kathode der zweiten Diode (6), mit dem Kollektor des ersten Transistors (18) und der Eingangssignalgeneratoreinrichtung (20, 21, R₁) verbunden ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten, zweiten und dritten Diode durch einen bipolaren NPN-Flächentransistor gebildet ist, dessen Basis mit dem jeweiligen Kollektor verbunden ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinrichtung einen Differenzverstärker mit einem ersten und einem zweiten Transistor (15, 16) enthält, wobei der erste Transistor (15) eingangsseitig mit der ersten Einrichtung (6, 7) und der zweite Transistor (16) eingangsseitig mit der zweiten Einrichtung (9, 10) verbunden sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und der zweite Transistor (15, 16) bipolare NPN-Flächentransistoren sind, und
daß der Differenzverstärker weiter eine zweite Konstantstromquelle (17) aufweist, die zwischen den Emittern des ersten und zweiten Transistors (15, 16) und einem Bezugspotential angeschlossen ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Differenzverstärker weiter eine zweite Konstantstromquelle zum Vorspannen des ersten und zweiten Transistors aufweist, und
daß eine Vorspannungsquelle (32) mit der Kompensationseinrichtung (18, 19) verbunden ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Konstantstromquelle einen Transistor (33) enthält, der kollektorseitig mit dem ersten und dem zweiten Transistor (15, 16), emitterseitig mit einem Bezugspotential und basisseitig mit einer zweiten Vorspannungsquelle verbunden ist.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Einrichtung (6, 7) und die zweite Einrichtung (9, 10) zwischen der Konstantstromquelle (8) und der Kompensationseinrichtung (18, 19) angeschlossen sind, und
daß sowohl erste Einrichtung (6, 7) als auch zweite Einrichtung (9, 10) weiter mit dem Eingangssignalstrom (i _s) versorgt sind zum Erzeugen des ersten bzw. des zweiten Differenzstroms (I₀ - i _s/2; I₀ + i _s/2).

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Einrichtung eine erste Diodeneinrichtung (6, 7) aufweist, die mit der Konstantstromquelle (8) und der Eingangssignalgeneratoreinrichtung (20, 21, R₁) verbunden ist zum Erzeugen des ersten Differenzstroms, und
daß die zweite Einrichtung eine Reihenschaltung aus einer ersten Transistoreinrichtung (9) und einer zweiten Diodeneinrichtung (10) aufweist, wobei die Reihenschaltung mit der Konstantstromquelle (8) und der Eingangssignalgeneratoreinrichtung (20, 21, R₁) verbunden ist zum Erzeugen des zweiten Differenzstroms.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Diodeneinrichtung eine erste Diode (6) enthält, die anodenseitig mit der Konstantstromquelle (8) und kathodenseitig mit der Eingangssignalgeneratoreinrichtung (20, 21, R₁) und der Kompensationseinrichtung (18, 19) verbunden ist,
daß die zweite Diodeneinrichtung eine zweite Diode (10) aufweist, die anodenseitig mit der Konstantstromquelle (8) verbunden ist, und
daß die Transistoreinrichtung einen bipolaren NPN-Flächentransistor (9) aufweist, der kollektorseitig mit der Kathode der zweiten Diode (10), basisseitig mit der Kathode der ersten Diode (6) und der Eingangssignalgeneratoreinrichtung (20, 21, R₁) und emitterseitig mit der Kompensationseinrichtung (18, 19) verbunden ist.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Diode (6, 10) durch bipolare NPN-Flächentransistoren gebildet sind, deren Basen mit dem jeweiligen Kollektor verbunden sind.

13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Diodeneinrichtung (6, 7) eine dritte Diode (7) aufweist, die anodenseitig mit der Kathode der ersten Diode (6), der Eingangssignalgeneratoreinrichtung (20, 21, R₁) und der Basis des Transistors (9) und kathodenseitig mit der Kompensationseinrichtung (18, 19) verbunden ist.

14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Einrichtung weiter eine zweite Transistoreinrichtung (25, 27, 30) aufweist, die mit einem zweiten Konstantstrom versorgt ist und einen Eingang besitzt, der mit der ersten Diodeneinrichtung verbunden ist, zum Erzeugen eines dritten Differenzstroms, und
daß die zweite Einrichtung weiter eine dritte Transistoreinrichtung (26, 28, 31) aufweist, die mit einem dritten Konstantstrom versorgt ist und einen Eingang aufweist, der mit der Reihenschaltung verbunden ist, zum Erzeugen eines vierten Differenzstroms.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und der dritte Differenzstrom gleich sind, und
daß der zweite und der vierte Differenzstrom gleich sind.

16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Transistoreinrichtung (25, 27, 30) einen ersten Transistor (25) mit einem Eingang, der mit der ersten Diodeneinrichtung (6, 7) verbunden ist, und mit einer Ausgangsschaltung, die mit dem zweiten Konstantstrom versorgt ist, und einen zweiten Transistor (27) mit einem Eingang, der mit der Ausgangsschaltung des dritten Transistors (25) verbunden ist, und mit einer Ausgangsschaltung, die mit der Ausgangseinrichtung (15, 16) verbunden ist, aufweist, und
daß die dritte Transistoreinrichtung (26, 28, 31) einen dritten Transistor (26) mit einem Eingang, der mit der Reihenschaltung (9, 10) verbunden ist, und mit einer Ausgangsschaltung, die mit dem dritten Konstantstrom versorgt ist, und einem vierten Transistor (28), mit einem Eingang, der mit der Ausgangsschaltung des dritten Transistors (26) verbunden ist, und mit einer Ausgangsschaltung, die mit der Ausgangseinrichtung (15, 16) verbunden ist, aufweist.

17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Transistoreinrichtung (25, 27, 30) weiter einen fünften Transistor (30) mit einem Eingang, der mit einer vorgegebenen Spannung versorgt ist, und mit einer Ausgangsschaltung, die in Reihe mit der Ausgangsschaltung des zweiten Transistors (27) zwischen erstem und zweitem Bezugspotential angeschlossen ist, aufweist, und
daß die dritte Transistoreinrichtung (26, 28, 31) weiter einen sechsten Transistor (31) mit einem Eingang, der mit der vorgegebenen Spannung versorgt ist, und mit einer Ausgangsschaltung, die in Reihe mit der Ausgangsschaltung des vierten Transistors (28) zwischen dem ersten und dem zweiten Bezugspotential angeschlossen ist, aufweist.

18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Transistor der zweiten und der dritten Transistoreinrichtung ein bipolarer NPN-Flächentransistor ist, wobei der erste Transistor (25) basisseitig mit der ersten Diodeneinrichtung (6, 7) verbunden ist, kollektorseitig mit dem ersten Bezugspotential verbunden ist und emitterseitig mit dem zweiten Konstantstrom versorgt ist, der zweite Transistor (27) basisseitig mit dem Emitter des ersten Transistors (25) verbunden ist, emitterseitig mit dem zweiten Bezugspotential verbunden ist und kollektorseitig mit der Ausgangseinrichtung (15, 16) verbunden ist, der fünfte Transistor (30) basisseitig mit der vorgegebenen Spannung versorgt ist, kollektorseitig mit dem ersten Bezugspotential verbunden ist und emitterseitig mit dem Kollektor des zweiten Transistors (27) verbunden ist, der dritte Transistor (26) basisseitig mit der Reihenschaltung (9, 10) verbunden ist, kollektorseitig mit dem ersten Bezugspotential verbunden ist, und emitterseitig mit dem dritten Konstantstrom versorgt ist, der vierte Transistor (28) basisseitig mit dem Emitter des dritten Transistors (26) verbunden ist, emitterseitig mit dem zweiten Bezugspotential verbunden ist und kollektorseitig mit der Ausgangseinrichtung (15, 16) verbunden ist, und der sechste Transistor (31) basisseitig mit der vorgegebenen Spannung versorgt ist, kollektorseitig mit dem ersten Bezugspotential verbunden ist und emitterseitig mit dem Kollektor des vierten Transistors (28) verbunden ist.