DE3106524A1 - "differentialbelastungsschaltung, die mit feldeffekttransistoren ausgefuehrt ist" - Google Patents

"differentialbelastungsschaltung, die mit feldeffekttransistoren ausgefuehrt ist"

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DE3106524A1 DE19813106524 DE3106524A DE3106524A1 DE 3106524 A1 DE3106524 A1 DE 3106524A1 DE 19813106524 DE19813106524 DE 19813106524 DE 3106524 A DE3106524 A DE 3106524A DE 3106524 A1 DE3106524 A1 DE 3106524A1
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Description

N.V. Philips1... &· PHN 9687
Differentialbelastungsschaltung, die mit Feldeffekttransistoren ausgeführt ist
Die Erfindung bezieht sich auf eine Differentialbelastungsschaltung mit Feldeffekttransistoren vom Anreicherungstyp, die einen ersten und einen zweiten Eingangsanschlußpunkt und einen gemeinsamen Anschlußpunkt sowie einen ersten und einen zweiten Feldeffekttransistor von einem ersten Leitungstyp enthält, deren Source-Elektroden mit dem gemeinsamen C Anschlußpunkt, deren Steuerelektroden miteinander und deren Drain-Elektroden mit dem ersten bzw. dem zweiten Eingangsanschlußpunkt verbunden sind.
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Eine derartige Belastungsschaltung ist u.a. aus "I.E.E.E. Journal of Solid State Circuits", Band SC-13, Nr. 3, Juni1978, S. 285 bis 294, insb. Fig. 4, bekannt, in der diese durch eine Mitkopplung zwischen der Drain-Elektrode und der Steuerelektrode des ersten Transistors als Stromspiegel geschaltet und als Signalauskopplung in die Drain-Elektrodenkreise zweier als Differenzpaar geschalteter Transistoren aufgenommen ist.
Eine derartige Stromspiegelschaltung als Belastungsschaltung weist den Nachteil auf, daß die Spannung über wenigstens dem ersten Transistor größer als die Schwellwertspannung dieses Transistors ist, die verhältnismäßig hoch, z.B. 4 V, sein kann. Da für eine richtige Wirkung des Verstärkers die Transistoren des Differenzpaares nicht außer Sättigung, also nicht in das Triodengebiet gelangen dürfen, kann die Gleichtaktspannung ("common mode"-Spannung) an den Steuerelektroden dieser Verstärkertransistoren in bezug auf den genannten gemeinsamen Punkt nicht viel niedriger als die genannte Schwellwertspannung, z.B. nicht niedriger als
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2 V, werden. Weiter ist die Spannung am Ausgang nicht von der Eingangs-Gleichtaktspannung unabhängig infolge der unmittelbaren Kopplung des Ausgangsanschlußpunktes mit der Drain-Elektrode eines der Verstärkungstransistören und weist die Ausgangsspannung eine verhältnismäßig starke Rückwirkung auf die Belastungsschaltung auf. Dadurch eignet sich die bekannte Belastungsschaltung weniger gut zur Anwendung in Eingangsverstärkern, die eine sich über einen verhältnismäßig großen Bereich ändernde Gleichtakt-Eingangsspannung verarbeiten müssen, ohne daß die Verstärkung der
an ihrem Eingang vorhandenen Differenzspannung nennenswert C beeinflußt wird.
Die Erfindung bezweckt, eine Differentialbelastungsschaltung eingangs genannter Art anzugeben, die sich zur Anwendung in einer Differentialeingangsstufe eignet, die eine sich über einen großen Bereich ändernde Gleichtakt-Eingangsspannung empfangen können muß, ohne daß die Verstärkung der Eingangsdifferenzspannung nennenswert beeinflußt wird.
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Die Erfindung ist dazu dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung weiter enthält:
einen dritten und einen vierten Feldeffekttransistor mit miteinander verbundenen Steuerelektroden; eine erste und ^ 25 eine zweite Stromquellenschaltung, die Ruheströme deö dritten und dem vierten Transistor zuführen, wobei die Drain-Elektrode des dritten bzw. des vierten Transistors mit der ersten bzw. der zweiten Stromquelle verbunden ist, die Source-Elektrode des dritten bzw. des vierten Transistors mit der Drain-Elektrode des ersten bzw. des zweiten Transistors verbunden ist und die Steuerelektroden mit den SteueieLektroden des ersten und des zweiten Transistors verbunden sind; wenigstens einen ersten Ausgangsanschlußpunkt, der mit der Drain-Elektrode des vierten Transistors verbunden ist; und Einstellmittel zur Einstellung des Potentials
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an der Steuerelektrode des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Transistors, derart, daß der dritte und der vierte Transistor die von den Stromquellen gelieferten Ruheströme führen.
Diese Belastungsschaltung erfüllt die gestellten Anforderungen dadurch, daß die Spannung am ersten und am zweiten Eingangsanschlußpunkt gleich der Spannung zwischen den Steuer- und Source-Etetroden des ersten bzw. des zweiten Transistors abzüglich der Spannung zwischen den Steuer-
und Source-Elektroden des dritten bzw. des vierten Tran- ( sistars ist, welche Spannung erheblich niedriger als die Schwellwertspannung der verwendeten Transistoren sein kann, ohne daß der erste bzw. der zweite Transistor völlig außer Sättigung gerät; eine Restspannung an den Eingangsanschlußpunkten der Belastungsschaltung von z.B. 1 V ist in der Praxis sehr gut erzielbar dadurch, daß die Spannung an der Drain-Elektrode des vierten Transistors in geringem Maße von der Spannung am zweiten Eingangsanschlußpunkt abhängig ist und der zweite Transistor als hochohmige Source-Impedanz des vierten Transistors wirkt, wodurch die Rückwirkung der Spannung auf die Drain-Elektrode des vierten Transistors erheblich herabgesetzt wird.
In bezug auf die genannten Einstellmittel kann die Belastungsschaltung nach der Erfindung weiter dadurch gekennzeichnet sein, daß die genannten Einstellmittel eine Mitkopplung zwischen der Drain-Elektrode und der Steuerelektrode des dritten Transistors enthalten.
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Diese Ausführungsform ist sehr einfach und für einen einseitigen Ausgang geeignet. Wenn ein Differentialausgang durch Hinzufügung eines Ausgangsanschlußpunktes zu der Drain-Elektrode des dritten Transistors erwünscht ist, ist eine Mitkopplung zwischen der Drain-Elektrode und der
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Steuerelektrode des dritten Transistors, in ihrer einfachsten Form ein Kurzschluß, nicht anwendbar.
Eine Ausführungsform, die für einen Differentialausgang geeignet ist, kann dadurch gekennzeichnet sein, daß die Steuerelektroden des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Transistors mit einer Spannungsbezugsquelle verbunden sind und die genannten Einstellmittel einen Mitkopplungsverstärker enthalten zur Aufnahme des Gleichtakt-Spannungspegels ("common mode level") an den Drain-Eleks troden des dritten und des vierten Transistors und zur C Steuerung der ersten und der zweiten Stromquelle in der ^ Weise, daß diese Stromquellen in bezug auf den gemeinsamen Strompegel dem gemeinsamen Strompegel in den Drainkreisen des dritten und des vierten Transistors folgen. Eine Abwandlung dieser Ausführungsform kann dadurch gekennzeichnet sein, daß die Einstellmittel einen Mitkopplungsverstärker enthalten zur Aufnahme des Gleichtakt-Spannungspegels an den Drain-Elektroden des dritten und des vierten Transistors und zur Steuerung der gemeinsamen Steuerelektroden des
ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Transistors in der Weise, daß der dritte und der vierte Transistor in bezug auf den gemeinsamen Drain-Elektrodenstrompegel dem gemeinsamen Strompegel der ersten und der zweiten \ 25 Stromquelle folgen.
Eine Belastungsschaltung nach der Erfindung, die an den beiden Eingängen von einem ersten Differenzverstärker angesteuert wird, d?r einen fünften und einen sechsten Transistor von einem zweiten dem ersteren entgegengesetzten Leitungstyp enthält, wobei dieser fünfte und dieser sechste Transistor als Differenzpaar geschaltet sind, wobei ihre Steuerelektroden einen Eingang bilden, die Drain-Elektrode des fünften Transistors mit der Drain-Elektrode des ersten Transistors verbunden ist und die Drain-Elektrode des
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sechsten Transistors mit der Drain-Elektrode des zweiten Transistors verbunden ist, kann weiter dadurch gekennzeichnet sein, daß die erste bzw. die zweite Stromquelle durch die Reihenschaltung der Kanäle eines siebten und eines neunten bzw. eines achten und eines zehnten Feldeffekttransistors vom zweiten Leitungstyp gebildet werden, wobei die Source-Elektroden des siebten und des achten Transistors mit einem zweiten gemeinsamen Punkt verbunden und die Steuerelektroden miteinander und mit den Steuerelektroden des neunten und des zehnten Transistors verbunden sind, und wobei die Drain-Elektrode des neunten / bzw, des zehnten Transistors mit der Drain-Elektrode des dritten bzw. des vierten Transistors verbunden und die Source-Elektrode des neunten bzw. des zehnten Transistors mit der Drain-Elektrode eines elften bzw. eines zwölften Feldeffekttransistors vom ersten Leitungstyp verbunden ist, dessen Steuerelektrode mit der Steuerelektrode des fünften bzw. des sechsten Transistors verbunden ist, wobei die Source-Elektroden der letzteren Transistoren zusammengeschaltet sind.
Eine derartige Schaltung ist eine Verflechtung zweier Differenzpaare entgegengesetzter Leitungstypen mit je einer Belastungsschaltung nach der Erfindung, die je die Ruhestrom-C 25 quelle der anderen bilden. Eine derartige Schaltung weist einen Eingangs-Gleichtaktbereich auf, der sich sogar bis jenseits des Wertes der beiden Speisespannungen (positive und negative Spannungen) erstreckt.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Belastungsschaltung nach der Erfindung, die in einem Differenzverstärker verwendet wird,
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Fig. 2 eine Abwandlung der in der Verstärkerschaltung nach Fig. 1 verwendeten Belastungsschaltung,
Fig. 3 eine andere Abwandlung der in der Verstärkerschaltung nach Fig. 1 verwendeten Belastungsschaltung, Fig. 4 eine Kombination von zwei Differenzverstärkern nach Fig. 1 entgegengesetzter Leitungstypen mit miteinander verflochtenen Belastungsschaltungen,
Fig. 5 eine Abwandlung der in der Verstärkerschaltung nach Fig. 4 verwendeten Belastungsschaltung, und Fig. 6 eine Ausführungsform des in den Schaltungen der Fig. 4 und 5 verwendeten Gleichtakt-Mitkopplungsverstärkers.
Fig. 1 zeigt einen Differenzverstärker mit einer Belastungsschaltung nach der Erfindung. Dieser enthält einen Differenzverstärker mit p-Kanaltransistoren 5 und 6, deren Source-Elektroden mit einer Stromquelle 25, die einen Strom 21. liefert, verbunden sind. Die Steuerelektroden der Transistoren 5 und 6 sind mit Eingängen 17 und 18 verbunden. Die Belastungsschaltung enthält n-Kanaltransistoren 1, 2, 3 und Die Steuerelektroden dieser Transistoren sind mit der Drain-Elektrode des Transistors 3 unmittelbar verbunden. Eine Verbindung über einen Spannungsfolger ist auch möglich. Die Source-Elektroden der Transistoren 1 und 2 sind mit einem negativen Speisungsanschlußpunkt -Vgg und die Dfäitt-Älök« troden mit der Source-Elektrode des Transistors 3 bzw. des Transistors 4 und mit der Drain-Elektrode des Transistors bzw. des Transistors 6 verbunden. Die Drain-Elektroden der Transistoren 3 und 4 sind mit Ruhestromquellen 21 und 22 verbunden, die je einen Strom IQ führen. Mit der Drain-Elektrode des Transistors 4 ist ein einseitiger Ausgangsanschlußpunkt 15 verbunden.
Eine Differenzspannung zwischen den Eingängen 17 und 18 führt eine Verteilung des Stromes 2I1 über die Drain-Elek-
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troden der Transistoren 5 und 6 herbei. Der Strom im Drainkreis des Transistors 5» der zu einem Eingang 13 der Belastungsschaltung führt, kann dann geschrieben werden als I1 + i und der Strom im Drainkreis des Transistors 6, der zum Eingang 14 der Belastungsschaltung führt, kann geschrieben werden als I1 - i, mit I1 dem Gleichtakt-Ausgangsstrom und i der Signalkomponente. Über die in bezug auf die Drain-Elektrode des Transistors 1 niederohmige Source-Elektrode des Transistors 3 und die Verbindung
ίο zwischen der Drain-Elektrode des Transistors 3 und der Steuerelektrode des Transistors 1 wird der Transistor 1 ζ derart angesteuert, daß dieser den Strom I1 + i sowie den durch den Transistor 3 fliessenden Strom IQ aufnimmt. Der den Transistor 1 durchmessende Strom IQ + I1 + i wird nahezu völlig zum Transistor 2 reflektiert; eine geringe Abweichung ist möglich, weil die Transistoren 1 und 2 an der Grenze des Sättigungsbereiches betrieben werden. Dadurch, daß dem Eingang 14 der Belastungsschaltung der Strom I1-X zugeführt wird, fließt durch den Transistor ein Strom gleich IQ + 2i, dessen Signalteil 2i am Ausgang erscheint.
Der Signalstrom 2i erscheint am Ausgang 15 und der Gleichtakt-Spannungspegel am Ausgang 15 wird nicht durch den Gleichtakt-Gleichspannungspegel an den Eingängen 17 und des Differenzpaares 5, 6 beschränkt, was bei Anwendung eines üblichen Stromspiegels in den Drainkreisen der Transistoren 5 und 6 - wodurch der Ausgang mit der Drain-Elektrode des Transistors 6 verbunden wäre - wohl der Fall ist. Dadurch, daß der Transistor 2 als verhältnismäßig hochohmige Source-Belastung für den Transistor 4 wirkt, ist die Rückwirkung der Signalspannung am Ausgang 15 sehr gering.
Die Wirkung der Belastungsschaltung ist in bezug auf den
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Gleichtaktbereich an den Eingängen 17 und 18 wie folgt: An den Steuerelektroden der Transistoren 3 und 4 ist eine Spannung gleich der Source-Steuerelektrodenspannung V1
gs ι
des Transistors 1 vorhanden. Die Transistoren 3 und 4 weisen eine Source-Steuerelektrodenspannung gleich V * auf, so daß die Gleichspannung an den Eingängen 13 und 14 der Belastungsschaltung gleich V1 - V * ist. Obgleich die Source-
Steuerelektrodenspannungen V^ und V , je größer als die Schwellwertspannung der verwendeten Feldeffekttransistoren, z.B. 3 V, sind, ist die Spannung V1 - V2 erheblich «* niedriger, z.B. 1 V. Dies bedeutet, daß die Gleichtakt- ζ spannung an den Eingängen 17 und 18 des Differenzpaares _. im vorliegenden Ausführungsbeispiel sogar negativ sein kann, ohne daß die Transistoren 5 und 6 außer Sättigung geraten, was bei Anwendung eines üblichen Stromspiegels in den Drainkreisen der Transistoren 5 und 6 nicht der Fall ist, wobei die Spannung an wenigstens einer der Drain-Elektroden der Transistoren 5 und 6 durch die Schwellwertspannung der verwendeten Transistoren auf z.B. 2 V beschränkt wird. Bei einer praktischen Ausführung der Schaltung nach Fig. 1 wirkte der Differenzverstärker noch befriedigend bei einem Gleichtakt-Eingangspegel bis jenseits der negativen Speisespannung Vgg.
ν 25 Der Gleichspannungspegel an den Punkten 13 und 14 de*· Be- *~ lastungsschaltung kann, um zu sichern, daß die Transistoren 1 und 2 noch genügend im Sättigungsbereich wirksam sind, durch eine Bemessung der Abmessungen der Kanäle der Transistoren 1 und 2in bezug auf die der Kanäle der Transistoren 3 und 4 beeinflußt werden, und zwar derart, daß das Verhältnis W/L (wobei W die Kanalbreite und L die Kanallänge darstellen) der Transistoren 1 und 2 klein in bezug auf das Verhältnis W/L der Transistoren 3 und 4 ist, was ausgedrückt werden kann als ob die Transistoren 1 und 2 unter denselben Bedingungen eine höhere Gleichstromimpedanz als die
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PHN 9687 sistoren 3 und 4 unter diesen Bedingungen darstellen.
Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Belastungsschaltung, die in der Schaltung nach Fig. 1 verwendet wird, wobei der Eingangsdifferenzverstärker mit den Transistoren 5 und 6 der Einfachheit halber nicht dargestellt ist.
Bei der Belastungsschaltung nach Fig. 2 werden die Steuerelektroden der Transistoren 1, 2, 3 und 4 nicht von der Drain-Elektrode des Transistors 3 her, sondern von der
Gleichtaktspannung an den Drain-Elektroden der Transistoren ζ 3 und 4 angesteuert. Die Drain-Elektrode des Transistors ist dabei mit einem Ausgangsanschlußpunkt 16 verbunden. Infolge der Gleichtakt-Ansteuerung mit dem Verstärker 19 (ein
15Beispiel eines Gleichtaktverstärkers wird u.a. in der niederländischen Patentanmeldung 73 03 851 dargestellt) fliessen die Ruheströme IQ durch die Transistoren 1, 2, 3 und 4 und fließt der Gleichtaktteil I^ der den Eingängen 13 und 14 zugeführten Ströme durch die Transistoren 1 und 2. Die Signalkomponenten +i und -i der den Eingängen 13 und 14 zugeführten Ströme fliessen über die niederohmigen Source-Elektroden der Transistoren 3 und 4 zu Ausgangsanschlußpunkten 15 und
In bezug auf die Belastungsschaltung in der Schaltung nach ν 25 Fig. 1 führeij/die Transistoren 1 und 2 die Gleichtaktströme I-j+Iq und· fliessen die Signalströme zu den Differentialausgängen 13, 14, während in der in Fig. 1 gezeigten Belastungsschaltung die Transistoren 1 und 2 die Gleichtaktströme Iq+I-i und die vom Transistor 5 stammende Signalkomponente +i führen, wodurch ein Signalstrom gleich 2i zu dem einseitigen Ausgang 15 fließt.
Wie in Fig. 2 gestrichelt angegeben ist, kann der Gleichtaktverstärker 19 eine Spannungsbezugsquelle 36 enthalten. Die Regelung ist dann derart, daß der Gleichtaktpegel an
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den Ausgängen 15 und 16 der Spannung dieser Bezugsquelle 36 entspricht. Eine solche Bezugsspannungsquelle kann auch einen integrierenden Teil des Verstärkers 19 bilden,
Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 2, bei der die Steuerelektroden der Transistoren 1, 2, 3 und 4 eine feste Spannung, die von der Spannungsbezugsquelle 20 stammt, führen. Ein Gleichtaktverstärker 19 regelt die . Stromquellen 21 und 22 derart, daß ihre Gleichtaktströme Ig den Gleichtaktströmen in den Drainkreisen der Transistoren 3 und 4 entsprechen. Die Stromquellen 21 und 22 werden durch p-Kanaltransistoren 7 und 8 gebildet, die vom Verstärker V an ihrer gemeinsamen Steuerelektrode angesteuert werden. Im übrigen wirkt die Schaltung wie die Schaltung nach Fig. 2.
In der Schaltung nach Fig. 1 erreicht der Gleichtaktbereich an den Eingängen 17 und 18 mindestens die negative Speisespannung -Vgo» jedoch nicht die positive Speisespannung V-qq. Der positive Gleichtakthub wird von der Source-Steuerelektrodenspannung des Transistors 3 und der für die Stromquelle 21 benötigten Spannung, insgesamt z.B. 4 V, begrenzt.
Eine Schaltung, die in beiden Richtungen einen maximalen Gleichtakthub gestattet, zeigt Fig. 4, die die Schaltung nach Fig. 1 umfaßt, wobei die Stromquellen 21 und 22 durch die Belastungsschaltung einer gleichen, aber komplementär aisgeführten Schaltung gebildet werden, deren Ruhrestromquellen ihrerseits durch die Belastungsschaltung der zuerst genannten Schaltung gebildet werden. Von der komplementären Hälfte entsprechen die Elemente 7, 8, 9, 10, 11, 12 und die Punkte +VDD, 23, 24, 15, 17 und 18 den Elementen 1, 2, 3, 4, 5 bzw. 6 und den Punkten -V35, 13, 14, 15, 17 bzw. 18, wobei die Drain-Elektrodenkreise der Transistoren 9 und 10 die Ruhestromquellen für die Belastungsschaltung mit den
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Transistoren 1, 2, 3 und 4 und die Drain-Elektrodenkreise der Transistoren 3 und 4 die Ruhestromquellen für die Belastungsschaltung mit den Transistoren 7, 8, 9 und 10 bilden. Die beiden Hälften wirken völlig wie die Schaltung nach Fig.1, aber auf komplementäre Weise. Eine Differenzspannung zwischen den Eingängen 17 und 18 führt zu einem Ausgangssignalstrom am Ausgang 15. Die eine Hälfte der Schaltung wirkt für eine GleichtaktSpannung an den Eingängen 17 und 18 bis jenseits der negativen Speisespannung -V"ss und die andere Hälfte für eine Gleichtaktspannung an den Eingängen 17 und 18 bis jenseits d?r positiven Speisespannung +Vqq·
Zur Einstellung der Ruheströme ist ein Widerstand 27 zwischen den Drainkreisen der Transistoren 3 und 9 angeordnet, durch die ein Strom gleich (Vnn+VC!C;-2Vn.^)/R mit 2V__ der Summe der
l/JJ Du gS go
Steuer-Source-Elektrodenspannungen der Transistoren 1 und 7 und R dem Widerstandswert des Widerstandes 27 fließt. Statt eines Widerstandes 27 kann, wie in Fig. 2 gestrichelt angegeben ist, auch eine Stromquelle verwendet werden.
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Auf ähnliche Weise,wie die Schaltung nach Fig. 4 aus zwei zueinander komplementären Ausführungen der Schaltung nach Fig. 1 aufgebaut ist, können auch die Schaltungen nach den Fig. 2 und 3 zusammen mit ihrem Komplement aufgebaut werden, ν 25 Fig. 5 zeigt zur Illustrierung die Belastungsschaltung nach Fig. 3, mit ihrem Komplement zusammengesetzt, wobei die Transistoren 7, 8, 9 bzw. 10 den Transistoren 1, 2, 3 bzw. 4 entsprechen und zu diesen Transistoren komplementär sind. Die EingangsüLfferenzstufe mit den Transistoren 5, 6, 11 und 12 (Fig. 4) ist der Einfachheit halber nicht dargestellt. Der Gleichtaktverstärker 19 steuert die Steuerelektroden der Transistoren 7» 8, 9 und 10. Die Belastungsschaltung mit den Transistoren 1, 2, 3 und 4 mit als Ruhestromquellen den Transistorkombinationen 7, 9 und 8, 10 entspricht der BelastungsSchaltung nach Fig. 3, während die Situation, von
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der Belastungsschaltung mit den Transistoren 7, 8, 9 und 10 mit als Ruhestromquellen den TransistorkomMnationen 1,3 und 2,4 her gesehen, der komplementären Ausführung der Belastungsschaltung nach Fig. 2 entspricht.
Fig. 6 zeigt zur Illustrierung eine Ausführungsform eines Gleichtaktverstärkers 19, der in den Schaltungen nach den Fig. 3 und 5 und auf komplementäre Weise in der Schaltung nach Fig. 2 verwendet werden kann. Dieser enthält zwei parallel geschaltete n-Kanaltransistoren 28 und 29, deren SteueieLektroden die Spannung an den Ausgängen 15 und 16 empfangen. Der Strom I2» der in dem gemeinsamen Drain-Elektrodenkreis der Transistoren 28 und 29 fließt, ist also ein Maß für die Gleichtaktspannung an den Ausgängen 15 und
16. Als innere Bezugsspannung dient dabei die Steuer-Source-Elektrodenspannung der Transistoren 28 und 29. Der Strom Ip wird über einen p-Kanaltransistor 34 mit miteinander verbundenen Steuer- und Drain-Hektroden in eine Spannung umgewandelt, die am Punkt 35 erscheint, der mit den Steuerelektröden der Transistoren 7 und 8 verbunden wird. Der Transistor 34 wirkt in Kombination mit den Transistoren 7 und 8 in den Schaltungen nach den Fig. 3 und 5 als ein Stromspiegel,
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Claims (10)

  1. PHN 9687 PATENTANSPRÜCHE; 3106 524
    Q. Differentialbelastungsschaltung, mit Feldeffekttransistoren vom Anreicherungstyp, die einen ersten und einen zweiten Eingangsanschlußpunkt und einem gemeinsamen Anschlußpunkt sowie einen ersten und einen zweiten Feldeffekttransistor von einem ersten Leitungstyp enthält, deren
    Source-Elektroden mit dem gemeinsamen Anschlußpunkt, deren C Steuei&Lektroden miteinander und deren Drain-Elektroden mit dem ersten bzw. dem zweiten Eingangsanschlußpunkt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung weiter enthält:
    einen dritten (3) und einen vierten (4) Feldeffekttransistor mit miteinander verbundenen Steuerelektroden; eine erste (21) und eine zweite (22) Stromquellenschaltung, die Ruheströme (I0) dem dritten und dem vierten Transistor zuführen,
    wobei die Drain-Elektrode des dritten (3) bzw. des vierten (4) Transistors mit der ersten (21) bzw. der zweiten (22) Stromquelle verbunden ist, die Source-Elektrode des dritten (3) bzw. des vierten Transistors (4) mit der Drain-Elektrode des ersten (1) bzw. des zweiten (2) Transistors verbunden ist und die Steuerelektroden mit den Steuerelektroden des ersten und des zweiten Transistors verbunden&ind; wenigstens einen ersten Ausgangsanschlußpunkt (15),der mit der Drain-Elektrode des vierten Transistors (4) verbunden ist; und Einstellmittel zur Einstellung des Potentials an der Steuerelektrode des ersten, des zweiten,des dritten und des vierten Transistors, derart, daß der dritte (3) und der vierte Transistor (4) die von den Stromquellen (21) gelieferten Ruheströme (22) führen.
  2. 2. Differentialbelastungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel eine Mitkopplung
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    zwischen der Drain-Elektrode und der Steuerelektrode des dritten Transistors (3) enthalten.
  3. 3. Differentialbelastungsschaltung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektroden des ersten (1), des zweiten (2), des dritten (3) und des vierten (4) Transistors mit einer Spannungsbezugsquelle (20) verbunden sind und die Einstellmittel einen Mitkopplungsverstärker (19) enthalten zur Aufnahme des Gleichtakt-Spannungspegels an den Drain-Elektroden des dritten und des vierten Transistors und zur Steuerung der ersten (21 bzw. 7) und der zweiten (22 bzw. 8) Stromquelle in der Weise, daß diese Stromquellen in bezug auf den gemeinsamen Strompegel dem gemeinsamen Strompegel in den Drainkreisen des dritten (3) und des vierten (4) Transistors folgen.
  4. 4. Differentialbelastungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel einen Mitkopplungsverstärker (19) enthalten zur Aufnahme des Gleichtakt-Spannungspegels an den Drain-Elektroden des dritten (3) und des vierten (4) Transistors und zur Steuerung der gemeinsamen Steuerelektroden des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Transistors in der Weise, daß der dritte und der vierte Transistor in bezug auf den gemeinsamen.
    Drain-Elektrodenstrompegel dem gemeinsamen Strompegel der ersten und der zweiten Stromquelle folgen.
  5. 5. Differentialbelastungsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die an den beiden Eingängen von einem ersten Differenzverstärker angesteuert wird, der einen fünften (5) und einen sechsten (6) Transistor von einem zweiten dem ersten entgegengesetzten Leitungstyp enthält, wobei dieser fünfte und dieser sechste Transistor als Differenzpaar geschaltet sind, wobei ihre Steuerelektroden einen Eingang (17, 18) bilden, die Drain-Elektrode des fünften Transistors (5) mit der Drain-Elektrode des ersten Transistors (1) verbunden ist und die Drain-Elektrode des
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    ΛΨ £ PHN 9687
    sechsten Transistors (6) mit der Drain-Elektrode des zweiten Transistors (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste bzw. die zweite Stromquelle durch die Reihenschaltung der Kanäle eines siebten (7) und eines neunten(9) bzw. eines achten (8) und eines zehnten (10) Feldeffekttransistors vom zweiten Leitungstyp gebildet werden, · wobei die Source-Elektroden des siebten (7) und des achten (8) Transistors mit einem zweiten gemeinsamen Punkt (+ V-Qß) verbunden und die Steuerelektroden miteinander und mit den Steuerelektroden des neunten (9) und des zehnten
    (10) Transistors verbunden sind, und wobei die Drain-Elek- C trode des neu±en (9) bzw. des zehnten (10) Transistors mit der Drain-Elektrode des dritten (3) bzw. des vierten (4) Transistors verbunden und die Source-Elektrode des neunten bzw. des zehnten Transistors mit der Drain-Elektrode eines elften (11) bzw. eines zwölften (12) Feldeffekttransistors vom ersten Leitungstyp verbunden ist, dessen Steuerelektrode mit der Steuerelektrode des fünften (5) bzw. des sechsten (6) Transistors verbunden ist, deren Source-Elektroden zusammengeschaltet sind.
  6. 6. Differentialbelastungsschaltung nach Anspruch 5 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektroden des siebten (7), des achten (8), des neunten (9) und des
    * 25 zehnten (10) Transistors mit der Drain-Elektrode des neunten Transistors (9) in mitkoppelndem Sinne verbunden sind, und daß zwischen den Drain-Elektroden des dritten und des neunten Transistors ein strombestimmendes Element (27) angeordnet ist (Fig. 4).
    30
  7. 7. Differentialbelastungsschaltung nach Anspruch 5 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang des Mitkopplungsverstärkers (19) zu den gemeinsamen Steuerelektroden des siebten (7), des achten (8), des neunten (9) und des zehnten (10) Transistors führt (Fig. 5).
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    Λ& ^ PHN 9687
  8. 8. Differentialbelastungsschaltung nach Anspruch 5 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drain-Elektroden des siebten (7), des achten (8), des neunten (9) und des zehnten (10) Transistors mit einer Spannungsbezugsquelle verbunden sind.
  9. 9. Differentialbelastungsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Breite und der Länge der Kanäle des ersten (1) und des zweiten (2) Transistors verhältnismäßig klein in bezug auf das Verhältnis zwischen der Breite und der Länge der Kanäle des dritten (3) und des vierten (4) Transistors ist.
  10. 10. Differentialbelastungsschaltung nach einem der Ansprüche 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Breite und der Länge der Kanäle des ersten (1), des zweiten (2), des siebten (7) und des achten (8) Transistors verhältnismäßig klein in bezug auf das Verhältnis zwischen der Breite und der Länge der Kanäle des dritten (3), des vierten (4), des neunten (9) und des zehnten (10) Transistors ist.
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