DE3035272A1 - Operations-transkonduktanzverstaerker mit einer nichtlineare komponente aufweisenden stromverstaerkern - Google Patents

Operations-transkonduktanzverstaerker mit einer nichtlineare komponente aufweisenden stromverstaerkern

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DE3035272A1
DE3035272A1 DE19803035272 DE3035272A DE3035272A1 DE 3035272 A1 DE3035272 A1 DE 3035272A1 DE 19803035272 DE19803035272 DE 19803035272 DE 3035272 A DE3035272 A DE 3035272A DE 3035272 A1 DE3035272 A1 DE 3035272A1
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Description

RCA 74,337 Sch/Vu
RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
Operations-Transkonduktanzverstärker mit einer nichtlineare Komponente aufweisenden Stromverstärkern
Die Erfindung betrifft Operations-Transkonduktanzverstärker und bezieht sich insbesondere auf Verbesserungen ihrer Ausgangsstromquellen- und/oder -Senkeneigenschaft bei einem vorgegebenen Ruheleistungsverbrauch durch Verwendung von Stromverstärkern als Komponenten, welche mit zunehmendem Eingangsstrom eine zunehmende Stromverstärkung aufweisen.
Dies steht im Gegensatz zu bekannten Operations-Transkonduktanzverstärkern, bei denen die symmetrischen Ausgangsströme einer vorausgehenden Verstärkerstufe den Eingangsanschlüssen von ersten und zweiten Stromverstärkern unveränderlicher Stromverstärkungen zugeführt werden und bei denen ein dritter Stromverstärker mit unveränderlicher Stromverstärkung mit einem Eingang an den Ausgang des zweiten Stromverstärkers und mit einem Ausgang an den Ausgangssignalanschluß angeschlossen ist, an welchen auch der Ausgang des ersten Stromverstärkers angeschlossen ist. Die Operations-Transkonduktanzverstärker sind in ihrer Grundform eines Operationsverstärkers mit sehr niedriger Eingangsimpedanz und sehr hoher Ausgangsimpedanz (bzw. Stromquellenausgang) zuerst von C. F. Wheatley Jr. in der US-PS 3 614 (Ausgabetag 19. Oktober 1971, Titel "Differential Amplifier")
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beschrieben worden. Die spezielle Form eines Operations-Transkonduktanzverstärkers (im folgenden kurz OTA genannt), die zu Beginn dieses Absatzes erörtert worden sind, sind von H. Moeder in der DE-OS 23 22 466 (Offenlegungstag 21. November 1974, Titel "Operationsverstärker") beschrieben worden.
Bei OTA's gemäß der hier zu beschreibenden Erfindung ist die Stromquellen- oder -Senkeneigenschaft am Ausgangssignalanschluß für einen vorgegebenen Ruhestrom verbessert durch Ersatz mindestens eines der drei (erster, zweiter oder dritter) Stromverstärker durch einen nichtlinearen Stromverstärker. Diese Eigenschaften sind von besonderem Nutzen bei Spannungsfolgeanwendungen, wo der Ausgangssignalanschluß des OTA unmittelbar mit seinem invertierenden Eingangssignalanschluß verbunden ist.
In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild eines Operations-Transkonduktanzverstärkers gemäß der Erfindung mit nichtlinearen Stromverstärkern als Komponenten;
Fig. 2 ein Schaltbild einer Stromversorgung, die sich besonders gut für den in Fig. 1 gezeigten OTA eignet; und
Fig. 3 ein Schaltbild einer alternativen Type eines nichtlinearen Stromverstärkers, der beispielsweise für den in Fig. 1 gezeigten nichtlinearen Stromverstärker verwendet werden kann, so daß weitere OTA-Ausbildungen gemäß der Erfindung entstehen.
go^ß Fig. 1 eignet sich für die Ausbildung als monolithische integrierte Schaltung, beispielsweise unter Verwendung des BiMOS-Verfahrens der RCA Corporation. Den Anschlüssen B+ und B- werden relativ positive bzw. negative Betriebsspannungen zugeführt. Die Anschlüsse IN und IN sind ein nichtinvertierender bzw. ein invertierender Eingangssignalanschluß, welche in der Darstellung mit den Gateelektroden von p-Kanal-Metall-Oxid-Feldeffekttransistoren Q1 bzw. Q2 verbunden sind.
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Die Transistoren Q1 und Q2 sind als sogenanntes "long-tailed"-Paar geschaltet, wobei ein Konstantstromgenerator IS1 ihre gemeinsamen Sourceströme zu einem Knotenpunkt N1 zwischen ihren Emitterelektroden liefert. Diese Schaltung als Long-Tail-Paar arbeitet als vorausgehender Verstärker, der durch eine zwischen den Anschlüssen IN und IN zugeführte Differenzeingangssignalspannung gesteuert wird und an den Drainelektroden Q1 bzw. Q2 Stromänderungen liefert, die in entgegengesetzten Richtungen verlaufen und gleichen Ruheströmen überlagert sind. (Diese Vorverstärkerstufe kann natürlich auch anders ausgebildet sein, beispielsweise ähnlich der bekannten 741-Type einer Eingangsstufe, wie sie bei integrierten Operationsverstärkern der die Zahl 741 enthaltenden Typennummern zu finden sind.)
Die Ausgangsströme mit den Signaländerungen von dem Vorverstärker, welche positive Ströme sind, werden entsprechenden Eingängen 11 und 21 eines ersten bzw. zweiten Stromverstärkers IA1 bzw. IA2 zugeführt. Die Bezugsanschlüsse 10 und 20 der Verstärker IA1 und IA2 sind beide mit der (relativ) negativen Betriebsspannungsleitung am Anschluß B- verbunden. Der Stromverstärker IA1 liefert aufgrund des seinem Eingang 11 zugeführten positiven Stromes einen negativen Strom an seinem Ausgang 12, und dies entspricht einem Bedarf nach positivem Stromfluß an seinem Ausgangsanschluß 12 von einem Knoten N2 her. Der Stromverstärker IA2 liefert bei Zuführung eines positiven Stromes an seinen Eingang 21 einen negativen Strom an seinem Ausgang 22 an den Eingang 31 eines dritten Stromverstärkers IA3, und dies entspricht einem Bedarf nach positivem Stromfluß vom Eingang 31 des Verstärkers IA3. Der Bezugsanschluß des Verstärkers IA3 ist an eine Leitung relativ positiver Betriebsspannung B+ geführt, und der Verstärker IA3 liefert bei Stromfluß zu seinem Eingang 31 einen positiven Strom an den Knoten N2„ Die Differenz zwischen dem Strom, welcher dem Knoten N2 vom Ausgang 32 des Verstärkers IA3 zugeführt wird, und dem Strombedarf am Knoten N2 durch den Ausgang 12 des Verstärkers IA1 fließt vom Knotenpunkt N2 über den Ausgangssignalanschluß OUT zur nicht dargestellten Last des OTA gemäß Fig. 1.
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Der Abfall des Amplitudenganges des OTA mit zunehmender Frequenz wird hauptsächlich durch einen Kondensator C bestimmt, der zwischen den Anschluß OUT und einen Kompensationsanschluß COMP geschaltet ist, und dieser letzte Anschluß ist zum Eingang 11 des Stromverstärkers IA1 zurückgeführt. Der Kondensator C kann mit dem übrigen Teil des OTA integriert sein oder kann auch ein externes diskretes Bauelement sein.
Der OTA gemäß Fig. 1 ist ähnlich wie der von Moeder beschriebene, soweit als der Stromverstärker IA3 als üblicher Stromspiegelverstärker dargestellt ist, der zur Umwandlung der Ausgangsströme der Stromverstärker von einem symmetrischen in ein unsymmetrisches Signal benutzt wird, wobei der gelieferte unsymmetrische Strom vom Knoten N2 über den Anschluß OUT zur Last des OTA fließt. Zu diesem Zweck ist der PNP-Transistor Q31 des Verstärkers IA3 mit einer Kollektor-Basis-Rückführungsverbindung versehen, welche ihn als Strom/Spannungs-Wandler arbeiten läßt, und der PNP-Transistor Q32 des Verstärkers IA3 ist so geschaltet, daß er als anschließender Spannungs/Strom-Wandler arbeitet.
Die Fähigkeit des OTA gemäß Fig. 1 als Stromsenke an seinem Ausgangsanschluß OUT zu wirken, wenn das Potential am Eingang IN positiv gegenüber am Eingang IN gemacht wird, wird verbessert, wenn der Stromverstärker IA1 ein Typ ist, dessen Stromverstärkung zunimmt, wenn der seinem Eingang 11 zugeführte Strom anwächst. Bei niedrigen Eingangsstromwerten, wo der Spannungsabfall am Widerstand R11 vernachlässigbar klein ist, arbeiten die NPN-Transistoren Q11 und Q12 in gleicher Weise wie der Strom/Spannungs-Wandlerteil bzw. der Spannungs/Strom-Wandlerteil eines Stromspiegelverstärkers, dessen Stromverstärkung zwischen den Anschlüssen 11 und 12 durch das Größenverhältnis ihrer Basis-Emitter-Übergänge bestimmt wird (unter der Annahme, daß es sich um Vertikalelemente gemäß üblicher Praxis handelt). Wenn zum Eingang 11 des IA1-erhöhte Eingangsstromwerte durch die Reihenschaltung von R11 und dem als Diode geschalteten Transistor Q11 fließen, dann wächst die Emitter-Basis-Spannung des Transistors Q11 um den Spannungsabfall an R11 über diejenige des Transistors
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Q12, und damit erhöht sich die Stromverstärkung über diejenige, welche ein Stromspiegelverstärker liefert.
Die Fähigkeit des OTA gemäß Fig. 1, als Stromquelle am Anschluß OUT zu wirken, wenn das Potential am Anschluß IN positiver als am Anschluß IN gemacht wird, erhöht sich, weil der Stromverstärker IA2 ein Typ ist, der bei Erhöhung des Eingangsstromes zu seinem Eingang 21 seine Stromverstärkung vergrößert. Der Stromverstärker IA2 umfaßt einen NPN-Transistor Q21, der als Strom/ Spannungs-Wandler geschaltet ist, einen Widerstand R21, welcher die Strom/Spannungs-Umwandlung verstärkt, und einen NPN-Transistor Q22, der als Spannungs/Strom-Wandler geschaltet ist, entsprechend den Elementen Q11, R11 bzw. Q12 des Stromverstärkers IA1 .
Um ein in vernünftigem Maße größeres Verhältnis zwischen dem maximalen Ausgangsstrom, welcher am Anschluß OUT als Quelle oder Senke zur Verfügung stellbar ist, und den von; Ausgang 32 des Verstärkers IA3 zum Ausgang des Verstärkers IA1 fließenden Ruhestrom zu erreichen, beispielsweise einen Verhältnisbereich von 10:1 bis 100:1, wählt man die Widerstandswerte für R11 und R21 vorzugsweise so, daß an ihnen ein Ruhespanmmgsabfall von 60 bis 80 mV liegt. Bei der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform werden die Transistoren Q11 und Q21 mit größeren Emitter-Basis-Übergangsflächen als die Transistoren Q12 und Q22 ausgebildet, damit die aus den Ausgangskreisen der Verstärker IA1 und IA2 fließenden Ruhestromwerte kleiner als die ihren Eingangskreisen zugeführten werden.
Fig. 2 zeigt einen bevorzugten Typ eines KonstantStromgenerators IS1 . Dieser liefert einen Strom I1 , der proportional zu AVR„/R.. ist. AVD_ ist die Differenz zwischen den jeweiligen Basis-Emitter-Offsetpotentialen VR„0o und V„„~. der beiden NPN-Transistoren Q3 und Q4, welche im wesentlichen ebenso wie auch die Transistoren Q11, Q12, Q21 und Q22 alle bei derselben Temperatur betrieben werden. R1 ist der Wert des Widerstandes R1 und folgt den Widerstandswerten von R11 und R21. Dieser Strom I1 wird bei
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Zuführung zum Knoten N1 im Ruhezustand als gleiche Quellenströme für die Transistoren Q1 und Q2 aufgeteilt, und fließt dann in Form entsprechender Drainströme durch R11 bzw. R21. Die Ruhespannungsabfälle an R11 und R21 sind so proportional AVB„, wobei die Proportionalitätsfaktoren nicht von den Absolutwerten von R11 und R21 abhängen, die während der Herstellung der monolithischen integrierten Schaltung nicht genau vorausbestimmt werden können, sondern sie hängen stattdessen von den Verhältnissen zwischen diesen Widerständen und R1 ab, die genau vorherbestimmbar sind. Die an der Reihenschaltung des Widerstandes R11 mit dem als Diode geschalteten Transistor Q11 auftretende Spannung ist dann gleich der Basis-Emitter-Offsetspannung eines Transistors, der mit etwas höherem Stromwert als Q11 betrieben wird. Im Vergleich zu dem analogen üblichen Stromspiegelverstärker kann man ableiten, daß die Proportionalität zwischen dem Ruhestrom durch diese Serienschaltung und dem Kollektor-Emitter-Ruhestrom des Transistors Q12 bei einem vorbestimmbaren Wert bleibt unabhängig von Änderungen der Temperatur oder Prozeßparametern bei der Herstellung der Transistoren. Die an der Reihenschaltung des Widerstandes R21 mit dem als Diode geschalteten Transistor Q21 abfallende Spannung ist gleich der Emitter-Basis-Spannung eines Transistors, der mit etwas höherem Stromwert als Q21 betrieben wird, und die Proportionalität zwischen dem Ruhestrom durch diese Reihenschaltung und dem Kollektor-Emitter-Ruhestrom des Transistors Q22 bleibt auf dem vorbestimmten Wert unabhängig von Änderungen der Temperatur oder der Prozeßvariablen bei der Herstellung des Transistors.
Der spezielle Konstantstromgenerator IS1 gemäß Fig. 2 ist zuerst von B. Crowle in der US-PS 4 063 149 (Ausgabetag 13. Dezember 1977, Titel "Current Regulating Circuits") beschrieben. Der PNP-Transistor Q5 arbeitet infolge der Kollektor-Basis-Gleichstromrückkapplung über den Emitterfolger-PNP-Transistor Q6 als Eingang-Strom/Spannungs-Wandlerteil eines Stromspiegelverstärkers mit doppeltem Ausgang, der auch PNP-Transistoren Q7 und Q8 enthält, welche als Spannungs/Ausgangsstrom-Wandler arbeiten. Der Ausgangsstrom vom Kollektor des Transistors Q7 wird
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als Strom I. dem Knoten N1 zugeführt. Q5, Q7 und Q8 sind so geschaltet, daß sie Kollektorströme im Verhältnis 1:F:G bei gleichen Emitter-Basis-Spannungen liefern; dies läßt sich erreichen, wenn man sie als Lateraltransistor mit mehreren Kollektoren ausbildet, wobei die jeweiligen Kollektorbereiche flächenmäßig so bemessen sind, daß sich Kollektorwirksamkeiten im geeigneten Verhältnis ergeben. Q3 und Q4 sind so ausgebildet, daß sie als Stromspiegelverstärker mit hoher Verstärkung -H_ bei kleinen Eingangsstromwerten arbeiten, und als Stromverstärker mit abnehmender Stromverstärkung -H bei anwachsenden Eingangsstrompegeln, weil VR„n4 gegenüber VRpn-. durch den zugehörigen Spannungsabfall am Widerstand R1 verringert ist. F, G und EL· sind sämtlich positive Konstanten. Das Produkt G mal H wird größer als Eins gewählt. Somit ist die Schleifenschaltung desjenigen Teils des Doppelausgangs-Stromspiegelverstärkers, welcher die Transistoren Q5, Q6 und Q8 enthält und eine Stromverstärkung von -G hat, und der Stromverstärker, welcher eine Stromverstärkung von -H hat, die von einem Anfangswert -HQ abnimmt, rückgekoppelt bei anwachsenden Stromwerten in ihr, bis der Spannungsabfall an R. die Verstärkung GH der geschlossenen Schleife auf Eins verringert.
Entsprechend der Lehre von Crowle hat im Gleichgewichtszustand der Spannungsabfall VR1 an R1 einen Wert von im wesentlichen gleich (KT/q)In (GH0), wobei K die BoItzmann-Konstante, T die absolute Temperatur, bei welcher Q3 und Q4 betrieben werden, und q die Ladung eines Elektrons ist. Der Kollektorstrom des Transistors Q8, der zur Aufrechterhaltung dieses Spannungsabfalls erforderlich ist, hat einen Wert von im wesentlichen gleich KTZqR1)In(GH0), der Kollektorstrom von Q8 ist F/G mal so groß und hat einen Wert
Andere Stromquellen der bevorzugten Art sind von CF. Wheatley Jr. in der US-PS 3 629 691 (Ausgabetag 21. Dezember 1971, Titel "Current Source") und von Te Winkel in der DE-OS 21 57 756 (Titel "Stromquellenanordnung) als Beispiel beschrieben.
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Ein OTA, der nur die Eigenschaft einer Stromsenke höheren Ausgangs stroins haben soll, läßt sich realisieren durch Abwandlung des OTA gemäß Fig. 1, indem man den nichtlinearen Stromverstärker IA2 durch einen linearen Stromverstärker ersetzt, beispielsweise vom Stromspiegelverstärkertyp, und dies läßt sich verwirklichen durch einfachen Ersatz des Widerstandes R21 durch eine im wesentlichen impedanzfreie Verbindung. Ein OTA, der nur die Eigenschaft einer Stromquelle höheren Ausgangsstroros haben soll, läßt sich durch Abwandlung des OTA gemäß Fig. 1 erhalten, wenn man den nichtlinearen Stromverstärker IA1 durch einen linearen Stromverstärker ersetzt, beispielsweise vom Stromspiegelverstärkertyp, und dies läßt sich verwirklichen durch einfachen Ersatz des Widerstandes R11 durch eine im wesentlichen impedanzfreie Verbindung. Stromquelleneigenschaften für höheren Ausgangsstrom erhält man auch, wenn man den Stromverstärker IA3 anstatt des Stromverstärkers IA2 oder zusätzlich zu diesem nichtlinear macht. (In Reihe mit dem als Diode geschalteten Transistor Q31 kann ein Widerstand zwischen Emitter und Basis des Transistors Q32 eingefügt werden zur Kompensation des Abfalls der Durchlaßstromverstärkung des Transistors Q32 in Emittergrundschaltung mit zunehmender Frequenz und zur Verbesserung der Linearität der Stromverstärkung.)
Jeglicher nichtlinearer Stromverstärker in den bis hier erläuterten OTA-Typen kann alternativ auch von einer anderen Form als in Fig. 1 gezeigt sein, solange seine Stromverstärkung mit zunehmendem Eingangsstrom ebenfalls wächst. Beispiele solcher Alternativen sind Stromverstärker, wie sie etwa in der US-PS 3 986 048 (Ausgabetag 12. Oktober 1976, Erfinder Okada et al, Titel "Non-Linear Amplifier")beschrieben sind.
Der nichtlineare Stromverstärker IA4 gemäß Fig. 3 ist beispielsweise von der in der soeben erwähnten US-Patentschrift erörterten Art, und er kann die durch die Verstärker IA1 und IA2 dargestellten nichtlinearen Stromverstärkertypen ersetzen. Im Stromverstärker IA4 wird zwischen seinem Bezugsanschluß 40 und seinem Eingangsanschluß 41 zugeführte Eingangsstrom durch die Reihen-
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schaltung von als Diode geschalteten NPN-Transistoren Q41 und Q42 in eine Spannung umgewandelt. Diese Spannung, die Änderungen aufweist, welche zweimal so groß wie die Spannung an einem einzigen, als Diode geschalteten Transistor sind, welche sich mit dem Logarithmus des Stromes ändert, wird vermindert durch die Basis-Emitter-Offsetspannung des NPN-Transistors Q43, aus welchem ein im wesentlichen konstanter Emitterstrom durch den Konstantstromgenerator IS41 entnommen wird. Nach dieser Verringerung wird die Spannung als Emitter-Basis-Spannung dem NPN-Transistor Q44 zugeführt und in einen Strombedarf umgewandelt, welcher sich mit dem Quadrat des Eingangsstromes ändert und am Ausgang 42 des Verstärkers IA4 erscheint. Eine Vergrößerung des Strombedarfs des Verstärkers IS41 verringert den Ruhestrom am Ausgang 42 auf irgendeinen gewünschten Wert gegenüber dem am Eingang 41 zugeführten Ruhestrom.
Während übliche OTA's in ihren Ausgangsstufen quasilinear im Α-Betrieb arbeiten, sei hier betont, daß die hier beschriebenen OTA's sich dadurch auszeichnen, daß mindestens eine ihrer Verstärkerstufen im AB-Betrieb arbeitet. Die Ausgangsstufe eines OTA gemäß der hier beschriebenen Erfindung mit einem im AB-Betrieb arbeitenden ersten Stromverstärker und einem im AB-Betrieb arbeitenden zweiten oder dritten Stromverstärker arbeitet quasilinear im AB-Betrieb.
Spannungsteiler, die in einem Verhältnis von nur etwas über 1:1 teilen und vor dem Anschluß IN und zwischen die Anschlüsse OUT und IN geschaltet sind, führen zu einem Potentialfolger mit der Eigenschaft sowohl in ihren Eingangs- wie auch Ausgangsschaltungen Amplituden von den Betriebsspannungen B- bis B+ zu verarbeiten.
Einem Fachmann auf dem Gebiete der Operationsverstärker ist es mit der vorstehenden Offenbarung möglich, zahlreiche Ausführungsformen der hier beschriebenen Erfindung zu realisieren, welche sich von der speziell Beschriebenen unterscheiden, und die beiliegenden Ansprüche sollen diesen Abwandlungsbereich überdecken.
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Claims (10)

  1. PATENTAPJ WALTE DR. DIETER V. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. 1WOLFGANG HEUSLER 3035272
    MARIA-THERESIA-STRASSE S2 POSTFACH OD 02 60
    D-8OOO MUENCHEN 86
    TELEFON 069/47 69 06 476819
    AB SEPT. 1980: 4 70 60 TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMBEZ
    RCA 74,337 Sch/Vu
    U.S. Ser. No. 076,674
    vom 18. September 1979
    RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.) Patentansprüche
    MV Operations-Transkonduktanzverstärker mit einem ersten und einem zweiten Betriebsspannungsanschluß, denen Betriebsspannungen einer ersten bzw. zweiten, einander entgegengesetzten Polarität zugeführt werden, mit einem Vorverstärker, der unter Steuerung durch ein Eingangssignal in entgegengesetzten Richtungen verlaufende Signaländerungen erzeugt, die jeweiligen Strömen der ersten Polarität an einem ersten bzw. zweiten Ausgang überlagert sind, mit einem ersten und einem zweiten Stromverstärker, deren Eingänge jeweils entsprechend mit dem ersten bzw. zweiten Ausgang des Vorverstärkers verbunden sind und die mit einem Bezugsanschluß an den zweiten Betriebsspannungsanschluß angeschlossen sind und die an jeweiligen Ausgängen entsprechende Ausgangsströme der zweiten Polarität liefern, mit einem dritten Stromverstärker, dessen Eingang mit dem Ausgang des zweiten Stromverstärkers verbunden ist, der mit einem Be-
    1300U/1307
    ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE
    POSTSCHECK. MÖNCHEN NR. 6 9Ι48-Θ00 · BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 700 2OO 40) KTO. 60 60 25 73 78 SWIFT HYPO DE MM
    zugsanschluß an den ersten Betriebsspannungsanschluß angeschlossen ist und der an seinem Ausgang einen Ausgangsstrom der ersten Polarität liefert, und mit einem Signalausgangsanschluß, an welchen die Ausgänge des ersten und zweiten Stromverstärkers angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der drei Stromverstärker (IA1,IA2,IA3) von einem Typ ist, welcher zwischen seinem Ausgang (12,22,32,42) und seinem Eingang (11,21,31,41) eine entsprechende Stromverstärkung aufweist, die mit Zunahme des seinem Eingang zugeführten Stromes anwächst.
  2. 2) Operations-Transkonduktanzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der drei Stromverstärker (IA1, IA2,IA3) enthält einen Transistor (Q12,Q22,Q32), dessen Basis, Emitter bzw. Kollektor als Eingangs-, Bezugs- bzw. Ausgangsanschlüsse geschaltet sind, ein lineares Widerstandselement (R11, R21,R1) und eine in Reihe mit diesem zwischen Eingangs- und Ausgangsanschluß geschalteter Halbleiterdiode (Q11,Q21,Q31,Q3).
  3. 3) Operations-Transkonduktanzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stromverstärker (IA1) enthält einen Transistor (Q12), dessen Basis-, Emitter- bzw. Kollektorelektroden als Eingangs-, Bezugs- bzw. Ausgangsanschlüsse des ersten Stromverstärkers geschaltet sind, ein lineares Widerstandselement (R11) und eine in Reihe mit diesem zwischen Eingangsanschluß (11) und Bezugsanschluß (10) des ersten Stromverstärkers (IA1) geschaltete Halbleiterdiode (Q11).
  4. 4) Operations-Transkonduktanzverstärker nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Stromverstärker (IA3) ein Stromspiegelverstärker ist und daß der zweite Verstärker (IA2) enthält einen weiteren Transistor (Q22), dessen Basis-, Emitter- und Kollektorelektroden als Eingangs-, Bezugs- bzw. Ausgangsanschluß (21,20 bzw. 22) des zweiten Stromverstärkers geschaltet sind, sowie ein weiteres Widerstandselement (-R21 )■ und eine weitere in Reihe mit diesem zwischen Eingangs- und Bezugsanschluß (21 bzw. 20) des zweiten Stromverstärkers geschaltete Halb-
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    leiterdiode (Q21).
  5. 5) Operations-Transkonduktanzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stromverstärker (IA2) enthält einen Transistor (Q22), dessen Basis-, Emitter- und Kollektorelektroden als Eingangs-, Bezugs- bzw. Ausgangsanschlüsse (21,20,22) des zweiten Stromverstärkers geschaltet sind, ein lineares Widerstandselement (R21) und eine in Reihe mit diesem zwischen den Eingangs- und Bezugsanschluß (21 bzw. 20) des zweiten Stromverstärkers (IA2) geschaltete Halbleiterdiode (Q21).
  6. 6) Operations-Transkonduktanzverstärker nach Anspruch 2,
    3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorverstärker enthält ein Paar zusätzliche Transistoren (Q1,Q2), zwischen deren Eingangselektroden ein Eingangssignal gelegt wird und deren Ausgangselektroden entsprechend an den Eingangsanschluß (11) des ersten Stromverstärkers (IA1) bzw. an den Eingangsanschluß (21) des zweiten Stromverstärkers (IA2) angeschlossen sind und deren Bezugselektroden an einen zwischen ihnen liegenden Zwischenpunkt (N1) angeschlossen sind, und einen Konstantstromgenerator (IS1) zur Zuführung eines Vorstromes an den Zwischenpunkt (N1) mit einem zusätzlichen linearen Widerstandselement (R1), dessen Widerstandswert jedem erwähnten linearen Widerstandselement (R11,R21) folgt, mit einem Paar Halbleiterübergänge (Q3,Q4), mit einer Vorspannungsschaltung (Q5,Q6,Q8) zur Durchlaßvorspannung des Paares Halbleiterübergänge (Q3,Q4) derart, daß verschiedene Spannungen über ihnen entstehen, mit einer Koppelschaltung zur Zuführung der Differenz der Spannungen an den Halbleiterübergängen zu dem zusätzlichen Widerstandselement (R1) zur Bewirkung eines Stromflusses durch sie entsprechend dem Ohm'sehen Gesetz und mit einer Einrichtung (Q7), welche proportional auf den das zusätzliche Widerstandselement (R1) durchfließenden Strom anspricht, um den Vorstrom zu liefern.
  7. 7) Operations-Transkonduktanzverstärker nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß einer der drei Stromverstärker (IA1,IA2,IA3) enthält eine Mehrzahl von als Diode geschalteten
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    Transistoren (Q41,Q42) in Reihenschaltung zwischen seinem Bezugsanschluß und seinem Eingangsanschluß (40 bzw. 41), einen weiteren Transistor (Q44), dessen Emitter- und Kollektorelektroden an den Bezugsanschluß bzw. Ausgangsanschluß (40 bzw. 42) angeschlossen sind und dessen Basis von einer Spannungsübertragungseinrichtung (Q43) eine Spannung zugeführt wird, die von der Spannung am Eingangsanschluß (41) durch einen Abzug abgeleitet ist.
  8. 8) Operations-Transkonduktanzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingangsanschluß (1.1) des ersten Stromverstärkers (IA1) als Eingangsstrom der Strom der ersten Polarität am Ausgang des Vorverstärkers (Q1,Q2,IS1) mit den überlagerten Signalveränderungen zugeführt wird, daß der Ausgangsanschluß (12) des ersten Stromverstärkers (IAI) Ausgangsstrom der zweiten Polarität bei Verarbeitung seines Eingangsstromes im AB-Betrieb liefert, wobei die zweite Polarität der ersten Polarität entgegengesetzt ist, daß der Eingangsanschluß (21) des zweiten Stromverstärkers (IA2) als Eingangsstrom den Strom der ersten Polarität am zweiten Ausgangsanschluß des Vorverstärkers (Q1,Q2,IS1) mit den überlagerten Signalveränderungen erhält und daß der Ausgangsanschluß (22) des zweiten Stromverstärkers (IA2) Ausgangsstrom der zweiten Polarität in Abhängigkeit von seinem Eingangsstrom liefert, daß der Eingangsanschluß (31) des dritten Stromverstärkers (IA3) als Eingangsstrom den Ausgangsstrom des zweiten Stromverstärkers (IA2) erhält und daß der Ausgangsanschluß (32) des dritten Stromverstärkers (IA3) einen Ausgangsstrom der ersten Polarität aufgrund seines Eingangsstromes liefert und daß der Operatiöns-Transkonduktanzverstärker einen Ausgangssignalanschluß (OUT) hat, an welchen die Ausgangsanschlüsse (12,32) des ersten und des dritten Stromverstärkers (IA1,IA3) angeschlossen sind. *
  9. 9) Operations-Transkonduktanzverstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste oder zweite Stromverstärker (IA2,IA3) ein Stromspiegelverstärker (IA3) ist, dessen Ausgangs strom proportional seinem Eingangsstrom ist, und daß der zweite und der dritte Verstärker (IA2,IA3) von einem Typ sind,
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    303527
    dessen zwischen seinem Ausgangsanschluß (22,32) und seinem Eingangsanschluß (21,31) wirksame Stromverstärkung mit Zunahme des seinem Eingang zugeführten Stromes anwächst und der aufgrund dieses Eingangsstromes im AB-Betrieb einen Ausgangsstrom liefert.
  10. 10) Operations-Transkonduktanzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Stromverstärker (IA1,IA2) im AB-Betrieb arbeiten, daß der dritte Stromverstärker (IA3) ein Stromspiegelverstärker ist, dem als Eingangsstrom der Ausgangsstrom des zweiten AB-Stromverstärkers zugeführt wird und der proportional zu seinem Eingangsstrom einen Ausgangsstrom der ersten Polarität liefert, und daß der Operations-Transkonduktanzverstärker einen Ausgangssignalanschluß (OUT) hat, an welchen die Ausgangsanschlüsse (12,32) des ersten AB-Stromverstärkers (IA2) und des Stromspiegelverstärkers (IA3) angeschlossen sind.
    1300U/1307
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