DE3216818A1 - Stromversorgungsschaltung - Google Patents
StromversorgungsschaltungInfo
- Publication number
- DE3216818A1 DE3216818A1 DE19823216818 DE3216818A DE3216818A1 DE 3216818 A1 DE3216818 A1 DE 3216818A1 DE 19823216818 DE19823216818 DE 19823216818 DE 3216818 A DE3216818 A DE 3216818A DE 3216818 A1 DE3216818 A1 DE 3216818A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transistors
- correction
- current
- transistor
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/22—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only
- G05F3/222—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage
- G05F3/227—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage producing a current or voltage as a predetermined function of the supply voltage
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/20—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations
- G05F3/22—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only
- G05F3/222—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using diode- transistor combinations wherein the transistors are of the bipolar type only with compensation for device parameters, e.g. Early effect, gain, manufacturing process, or external variations, e.g. temperature, loading, supply voltage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
Stromversorgungsschaltung
Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungs- oder -speiseschaltung
für einen Digital/Analog- bzw. D/A-Wandler, die mehrere bewertete Stromausgänge bzw. Ausgangsströme liefert.
Bekannt ist eine in Fig. 1 dargestellte Stromversorgungsschaltung zur Lieferung mehrere bewerteter Stromausgänge
bzw. Ausgangsströme. Gemäß Fig. 1 bilden npn-Transistoren
Q01, Q11/ Q21 und Q31 Ausgangstransistoren, an deren Kollektoren
bewertete Stromausgänge erhalten werden. Weitere npn-Transistoren Q02, Q12, Q22 und Q32 sind Nebenschlußtransistoren,
über deren Kollektor-Emitterstrecken Ströme fließen, die den zu den Transistoren Q01 - Q31 fließenden Strömen
gleich sind. Eine Stromquelle für einen Strom I ist mit CSO1 bezeichnet. Spannungseingänge, d.h. E.ingangsspannungen
V1 - V4 werden jeweils zu Stromteilerstufen geliefert, die ihrerseits jeweils aus den Transistoren Q01 und Q02, den Transistoren
Q11 und Q12, den Transistoren Q21 und Q22 bzw. den
Transistoren Q31 und Q32 bestehen. Das Symbol "+" steht
für das Spannungspotential einer ersten, nicht dargestell-
ten Stromquelle, während das Symbol "-" für das Spannungspotential einer zweiten, nicht dargestellten Spannungsquelle steht, wobei dieses Potential niedriger ist als
das der ersten Spannungs- bzw. Stromquelle.
Bei der Stromversorgungsschaltung nach Fig. 1 werden
Strömen, 12, 13 und 14, die jeweils 1/2, 1/4, 1/8 bzw.
1/16 des zur Stromquelle CSO1 fließenden Stroms I betragen,
an den Kollektoren der Ausgangstransistoren QO1, QII, Q21 bzw. Q31 erhalten. Da die ■Stromversorgungsschaltung
gemäß Fig. 1 einen Aufbau mit vier Ausgängen besitzt, kann sie als Stromquelle oder -Versorgung für einen D/AWandler
des 4-Bit-Typs eingesetzt werden. Aufgrund ihres einfachen Aufbaus ermöglicht diese"Stromversorgungsschaltung
auch eine Vereinfachung des Aufbaus des D/A-Wandlers.
Wenn jedoch bei dieser Stromversorgungsschaltung die Ströme zu den Kollektoren der Ausgangstransistoren QOI,
Q11, Q21 und Q31 sowie der Nebenschlußtransistoren QO2,
Q12, Q22 und Q32 fließen, enthalten die an den Emittern
dieser Transistoren gelieferten Ausgangströme Fehler-(größen)
entsprechend den jeweiligen Basiströmen. Die zu den jeweiligen Transistor- bzw. Stromteilerstufen fließenden
Ströme 11-14 betragen daher nicht genau 1/2, 1/4, 1/8 bzw. 1/16 des Stroms I. Aus diesem Grund kann von
einem mit einer solchen Stromversorgungsschaltung versehenen D/A-Wandler keine Digital/Analog-Umwandlu ig mit
hoher Genauigkeit erwartet werden. 30
Im folgenden sind die Fehler(größen) der Ströme 11 - 14
erläutert.
Wenn mit φ der gemeinsame (common) Basisstrom-Verstärkings -
faktor jedes der Transistoren Q01 - Q31 und der Transistoren QO2 - Q32 bezeichnet wird, ergeben sich die Aus-
gangsströme 11 - 14 nach folgenden Gleichungen:
Il » a/2 I ...(1)
12 - a.2/4 I ... (2)
13 - a3/8 I ... (3)
14 = a4/16 I ... (4)
Die in den Ausgangsströmen 11 - 14 enthaltenen Fehler
lassen sich also nach den Gleichungen (1) - (4) ableiten. Wenn mit ß der gemeinsame (common) Emitterstrom-VerStärkungsfaktor
jedes der Transistoren QO1 - Q31 und QO2 - Q32 bezeichnet wird, ergibt sich:
Durch Einsetzen von Gleichung (5) in Gleichungen (1) (4) erhält man:
4 i \
•I S2 I
12 - T x -j - T(
(1 + β)* x + 28_
■ β2
,2
13 " 8" x 7Γ7ΤΓ3 - δ"
(1+ß) 1J , 362+ 33
- 1M 3^ (R\
TJ . I x 34 _ I
14 * Ie x „ . e%4 " Te"
(1+β) I ,4ß3 +632 +48
Für β = 100 ergeben sich die Fehler(größen) der Ströme
11 - 14 wie folgt:
Fehler des AusgangsStroms 11 : -1%
Fehler des AusgangsStroms 12 : -2%
Fehler des Ausgangsstroms 13 i -3%
Fehler des AusgangsStroms 14 : -4%
Aus den auf diese Weise ermittelten Fehlern der Ausgangsströme ergibt sich, daß sich die Fehler(größen) mit zunehmender
Zahl der Stromteilerstufen, d.h. der Ausgangsströme,
vergrößern. Hieraus ergibt sich, daß bei einem mit einer solchen Stromversorgungsschaltung ausgerüste-
"15 ten D/A-Wandler die Genauigkeit der D/A-Umwandlung mit
größerer Zahl der Bits der Eingangs- oder Eingabedaten zunehmend herabgesetzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer Stromversorgungsschaltung, mit welcher die .
in den Ausgangsströmen enthaltenen Fehler(größen) auf
einen Mindestwert verringert werden können und die mehrere bewertete Stromausgänge bzw. Ausgangsströme zu
liefern vermag.
25
25
Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Mit der Erfindung wird eine Stromversorgungsscha tung mit einem Stromteilerkreis und einem Korrekturkreis geschaffen,
die mindestens eine Stromquelle und eine Anzahl von Strom-Nebenschlußtransistoren aufweist, die in
Reihe zwischen eine erste und eine zweite Spannungsversorgung (voltage power source) geschaltet sind. Jede
Stufe der verschiedenen Strom-Nebenschlußtransistoren enthält mindestens einen Ausgangstransistor zur Lieferung
-ιοί
eines Ausgangsstroms (current output). Die Emitter der Transistoren jeder Stufe sind, ebenso wie ihre Basiselektroden,
zusammengeschaltet. An die Basiselektroden der Transistoren jeder Stufe wird eine vorbestimmte
Spannung angelegt, wobei an den Kollektoren der Ausgangstransistoren jeder Stufe Ausgangsströme erhalten werden.
Der Korrekturkreis besteht aus mehreren Korrekturstufen,
die entsprechend den verschiedenen Teilerstufen ausgebildet sind und die jeweils zwei Stromquellen aufweisen,
von denen jeweils eine Klemme mit der ersten Spannungsversorgung verbunden ist und die einen Strom entsprechend
dem Ausgangsstrom in der zugeordneten Stufe erzeugen; weiterhin besteht er aus Ausgangstransistoren, deren
Emitter-Kollektorstrecken jeweils zwischen die Stromquellen und die zweite Spannungsversorgung geschaltet
sind und deren Basiselektroden jeweils an die zugeordnete Stromteilerstufe angeschlossen sind, sowie zwei
Korrekturtransistoren, die mit den Kollektoren der betreffenden Strom-Nebenschlußtransistoren verbunden sind.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer bisherigen Stromversorgungsschaltung,.
JV Fig. 2 ein Schaltbild einer Stromversorgungsschaltung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 ein Schaltbild, welches die Stromversorgungsschaltung nach Fig. 2 näher veranschaulicht,
Fig. 4 ein Schaltbild der Stromversorgungsschaltung nach Fig. 3 mit tertiärem Korrekturkreis,
Fig. 5 ein Schaltbild der Stromversorgungsschaltung nach Fig. 3 mit Vorspanntransistorkreis,
Fig. 6 eine graphische Darstellung von Stromquellengröße
: jfehlerkennlinien für die Stromversor-"JO
gungsschaltung nach Fig. 3,
Fig. 7 ein Schaltbild einer Stromversorgungsschaltung
gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung
in 7-Bit-Konfiguration und mit sekundären
und tertiären Korrekturkreisen und
Fig. 8 bis 16 Schaltbilder von Stromversorgungsschaltungen
gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung.
20
20
Fig. 1 ist eingangs bereits erläutert worden.
Die Stromversorgungsschaltung nach Fig. 2 umfaßt einen Stromteilerkreis oder Stromausgangskreis 20 zur Lieferung
bewerteter Ausgangsströme 11, 12, 13 und 14 sowie einen
Korrekturkreis 21 zum Korrigieren der Fehler der vom Stromteilerkreis 20 gelieferten Ausgangsströme 11 Der
Stromteilerkreis 20 besitzt dieselbe Konfigurs ;ion
wie bei der bisherigen Schaltung nach Fig. 1. Mit den Bezugsziffern QO1, Q11, Q21 und Q31 sind daher npn-Ausgangstransistoren
und mit den Symbolen QO2, Q12, Q22 und
Q32 npn-Nebenschlußtransistoren bezeichnet. Der Ausgangstransistor
QO1 bildet zusammen mit dem Nebenschlußtransistor Q02 eine erste Stromteiler-Transistorstufe
bzw. die erste Stromausqangsstufe 101, Die Emitter des Ausgangstransistors QO1 und des Nebenschlußtransistors
QO2 sind über die einen elektrischen Strom I liefernde Stromquelle (current source) CS01 mit dem Minuspotential
der ersten Stromversorgung (power source) verbunden. Die
Basiselektroden der Transistoren QO1 und QO2 sind zusammengeschaltet
und werden mit einer ersten vorbestimmten Eingangsspannung V1 gespeist. Der Kollektor des Ausgangstransistors
QO1 dient als Ausgangsklemme für den Ausgangsstrom 11. Der Ausgangstransistor QI1 und der Nebenschlußtransistor
Q12 bilden eine zweite Stromteilerstufe 102. Die Emitter dieser Transistoren sind jeweils
^n den Kollektor des Nebenschlußtransistors Q02 angeschlossen.
Die Basiselektroden des Ausgangstransistors Q11 und des Nebenschlußtransistors Q12 sind zusammengeschaltet
und werden mit einer zweiten vorbestimmten Eingangsspannung V2, die höher ist als die Spannung V1,
gespeist. Der Kollektor des Ausgangstransistors Q11 dient als Ausgangsklemme für den Ausgangsstrom 12. Der
Ausgangstransistor Q21 und der Nebenschlußtransistor Q22 bilden eine dritte Stromteilerstufe 103, wobei die Emitter
dieser beiden Transistoren an den Kollektor des Nebenschlußtransistors Q12 angeschlossen sind, während ihre
Basiselektroden zusammengeschaltet sind und mit einer dritten vorbestimmten Eingangsspannung V3, die höher ist
als die Spannung V2, beschickt werden. Der Kollektor des Ausgangstransistors Q21 dient als Ausgangsklemme für den
Ausgangsstrom 13. Der Ausgangstransistor Q31 und der Nebenschlußtransistor Q32 bilden eine vierte Stromteilerstufe
104,. wobei die Emitter dieser Transistoren mit dem Kollektor des Nebenschlußtransistors Q22 verbunden sind,
während ihre Basiselektroden zusammengeschaltet sind und mit einer vierten vorbestimmten Eingangsspannung V4,
die höher ist als die Spannung V3, beschickt werden. Der Kollektor des Ausgangstransistors Q31 dient als Ausgangsklemme
für den Ausgangsstrom 14. Der Kollektor des Nebenschlußtransistors
Q32 ist mit einem Pluspotential ("+") der zweiten Stromversorgung verbunden, das höher
ist als das Minuspotential ("-") der ersten Stromversorgung.
Der Korrekturkreis 21 enthält den Stromteilerstufen (Stromausgangsstufen) entsprechende Korrekturstufen.
Jede Korrekturstufe umfaßt zwei Stromquellen sowie zwei npn-Transistoren. Eine der ersten Stromteilerstufe 101
entsprechende Korrekturstufe 201 umfaßt zwei Stromquellen CS11 und CS12, die jeweils mit einer Klemme am Minus-.
Potential liegen, einen Korrekturtransistor Q03, dessen Emitter mit der anderen Klemme der Stromquelle CS11 verbunden
ist, während sein Kollektor am Plus-Potential liegt und seine Basis mit dem Kollektor des Ausgangstransistors
Q01 verbunden ist, sowie einen Korrekturtransistor Q14, dessen· Emitter mit der anderen Klemme
der Stromquelle CS11 verbunden ist, während sein Kollektor
am Plus-Potential liegt und seine Basiselektrode mit dem Kollektor des Nebenschlußtransistors Q02 verbunden
ist. Die Stromquellen CS11 und CS12 liefern einen elektrischen Strom, der 1/2 (bzw. 1/2) des zur Stromquelle CS01
des Stromteilerkreises 20 fließenden Stroms I beträgt.
Der Korrekturtransistor Q03 addiert einen elektrischen
Strom, der praktisch dem Basisstrom des Ausgangstransistors Q01 entspricht, zum Ausgangsstrom vom Ausgangstransistor
Q01 der zugeordneten ersten Stromteilerstufe 101. Der Korrekturtransistor Q03 dient somit zur Korrektür
des Stromausgangs bzw. AusgangsStroms. Auf ähnliche Weise addiert der Korrekturtransistor Q14 einen elektrischen
Strom, der praktisch dem Basisstrom des Nebenschlußtransistors Q02 entspricht, zum Nebenschluf -Ausgangsstrom
vom Nebenschlußtransistor Q02 der ers en Stromteilerstufe 101. Der Korrekturtransistor Q14 bewirkt
somit eine Korrektur des Nebenschluß-Ausgangsstroms. Die Basiselektroden der Korrekturtransistoren
Q03 und Q14 .sind mit den Kollektoren von Ausgangstransistor
QO1 bzw. Nebenschlußtransistor Q02 verbunden.
Auf ähnliche Weise enthält eine der zweiten Stromteilerstufe 102 entsprechende Korrektur stufe 202 zwei Strom»-
quellen CS21 und CS22, deren Klemmen an das Minus-Potential
angeschlossen sind und die einen elektrischen Strom entsprechend 1/4 liefern, einen Korrekturtransistor Q13,
dessen Emitter an die andere Klemme der Stromquelle CS21 angeschlossen ist und dessen Kollektor am Plus-Potential
liegt, sowie einen Korrekturtransistor Q24, dessen Emitter mit der anderen Klemme der Stromquelle CS22 verbunden
ist, während sein Kollektor am Plus-Potential liegt und seine Basis an den Kollektor des Nebenschlußtransistors
Q12 angeschlossen ist. Die Basiselektroden der Korrekturtransistoren Q13 und Q24 sind mit dem Kollektor
des Ausgangstransistors Q11 bzw. dem Kollektor des Nebenschlußtransistors
Q12 der zweiten Stromteilerstufe 102 verbunden. Auf ähnliche Weise enthält eine der dritten
Stromteilerstufe 103 entsprechende Korrekturstufe 203
zwei Stromquellen CS31 und CS32, deren betreffende Klemmen am "-"-Potential liegen und die einen elektrischen
entsprechend 1/8 liefern, einen Korrekturtransistor Q23, dessen Kollektor am "+"-Potential liegt und dessen
Emitter mit der anderen Klemme der Stromquelle CS31 verbunden ist, sowie einen Korrekturtransistor Q24, dessen
Kollektor mit dem "+"—Potential verbunden ist und dessen Emitter an die andere Klemme der Stromquelle CS32 angeschlossen
ist. Die Basiselektroden der Korrekturtransistoren Q23 und Q34 sind jeweils mit dem Kollektor des
Ausgangstransistors Q21 bzw. dem Kollektor des Nebenschlußtransistors Q22 der dritten Stromteilerstufe 103
verbunden. Eine der vierten Stromteilerstufen 104 entsprechende Korrekturstufe umfaßt zwei Stromquellen CS41
und CS42, deren (eine) Klemmen mit dem "-"-Potential verbunden sind und die einen Strom entsprechend 1/16 liefern,
einen Korrekturtransistor Q33, dessen Kollektor am "+"-Potential liegt und dessen Emitter mit der anderen
Klemme der Stromquelle CS41 verbunden ist, sowie einen Korrekturtransistor Q44, dessen Kollektor am
"+"-Potential liegt, während sein Emitter mit der anderen
Klemme der Stromquelle CS42 verbunden ist. Die Basiselektroden der Korrekturtransistoren Q33 und Q44 sind
jeweils mit dem Kollektor des Ausgangstransistors Q31
bzw. dem kollektor des Nebenschlußtransistors Q32 der
vierten Stromteilerstufe 104 verbunden.
Wenn bei einer Stromversorgungsschaltung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau Spannungseingänge bzw. Eingangsspannungen
vorbestimmter Potentiale an die Basiselektroden der Ausgangstransistoren und der Nebenschlußtransistoren
jeder Stromteilerstufe angelegt werden r
schalten diese Transistoren durch, so daß elektrische Ströme über die Stromteilerstufen und die Stromquelle
CS01 zum Teilerkreis 20 fließen. Ein Teil des zum Ausgangstransistor
Q01 der ersten Stromteiierstufe 101 fließenden elektrischen Stroms fließt zur Basis des
Korrekturtransistors Q03 der zugeordneten Korrekturstufe
201. Ein Teil des zum Nebenschlußtransistor Q02 fließenden
elektrischen Stroms fließt zur Basis des Korrekturtransistors
Q14. Hierdurch werden die Korrekturtransistoren
Q03 und QI4 durchgeschaltet. Ein elektrischer Strom entsprechend 1/2 fließt über den Korrekturtransistor
Q03 und die Stromquelle CS11, während ein elektrischer Strom entsprechend 1/2 auch über den Korrekturtransistor
Q14 und die Stromquelle CS12 fließt. Auf
ähnliche Weise fließt ein Teil des zum Ausgangstr nsistor Q11 der zweiten Stromteilerstufe 102 fließenden
elektrischen Stroms zur Basis des Korrekturtransistors Q13 der zugeordneten Korrekturstufe 202. Ein Teil des
zum Nebenschlußtransistor Q12 fließenden elektrischen
Stroms erreicht die Basis des Korrekturtransistors Q24. Infolgedessen werden die Korrekturtransistoren Q13 und
*" Q24 durchgeschaltet. E*η elektrischer Strom entsprechend
1/4 fließt über den Korrekturtransistor Q13 und die
Stromquelle CS21, während ein elektrischer Strom entsprechend 1/4 auch über den Korrekturtransistor Q24 und
die Stromquelle CS22 fließt. Auf ähnliche Weise fließt ein Teil des zum Ausgangstransistors Q21 der dritten
Stromteilerstufe 103 fließenden Stroms zur Basis des Korrekturtransistors Q23 der zugeordneten Korrekturstufe
203. Ein Teil des zum Nebenschlußtransistor Q22 fließenden elektrischen Stroms fließt zur Basis des
]Q Korrekturtransistors Q34. Die Korrekturtransistoren
Q23 und Q24 werden daher durchgeschaltet. Weiterhin fließt ein elektrischer Strom entsprechend 1/8 über den
Korrekturtransistor Q23 und die Stromquelle CS31, während ein elektrischer Strom entsprechend 1/8 auch
über den Korrekturtransistor Q34 und die Stromquelle CS32 fließt. Auf ähnliche Weise fließt ein Teil des
zum Ausgangstransistor Q31 der vierten Stromteilerstufe 104 fließenden elektrischen Stroms zur Basis des
Korrekturtransistors Q33 der zugeordneten Korrekturstufe 204. Ein Teil des zum Nebenschlußtransistor Q32
fließenden elektrischen Stroms erreicht die Basis des Korrekturtransistors Q44. Die Korrekturtransistoren Q33
und Q44 werden daher durchgeschaltet. Ein elektrischer
Strom entsprechend 1/16 fließt über den Korrekturtransistor Q33 und die Stromquelle CS41, während ein elektrischer
Strom entsprechend 1/16 auch über den Korrekturtransistor Q44 und die Stromquelle CS42 fließt.
Im folgenden sollen die von erstem bis viertem Stromteilerkreis 101 bis 104 gelieferten Ausgangsströme 11
bis 14 berechnet werden.
Da der Ausgangsstrom 11 die Summe aus dem Kollektorstrom
des Ausgangstransistors QO1 und dem Basisstrom des
Korrekturtransistors Q3 darstellt, läßt er sich durch
folgende Gleichung (10) ausdrücken:
Ebenso ist der Ausgangsstrom 12 die Summe aus dem Kollektorstrom
des Au&gangstransistors Q11 und dem Basisstrom
■ des Korrekturtransistors Q13; dieser Strom läßt sich
durch folgende Gleichung (11) ausdrücken:
■ des Korrekturtransistors Q13; dieser Strom läßt sich
durch folgende Gleichung (11) ausdrücken:
Ι2ί=2ΧΠ + ϊΧΓ 4(1 + β) + 4
Der Ausgangsstrom 13 ist die Summe aus dem Kollektorstrom
des Ausgangstransistors Q21 und dem Basisstrom des Korfekturtransistors Q23, und er läßt sich durch folgende
Gleichung (12) ausdrücken:
i
i
ßi
I3-. I χ 12 + § x I=
Schließlich ist der Ausgangsstrom 14 die Summe aus dem
Kollektorstrom des Ausgangstransistors Q31 und dem Basisstrom des Korrekturtransistors Q33, .so daß er sich durch folgende Gleichung (13) ausdrücken läßt:
Kollektorstrom des Ausgangstransistors Q31 und dem Basisstrom des Korrekturtransistors Q33, .so daß er sich durch folgende Gleichung (13) ausdrücken läßt:
T4 = SL χ T3 + ,Ι χ Ϊ 3 : ß1
30 4 2 iJ + U β 16(1
Gemäß obiger Gleichung (10) wird der Ausgangsstrom 11
genau zu 1/2 des zur Stromquelle CSO1 fließenden elektrisehen Stroms I, und er enthält keinen Fehler. Mit anderen Worten: Von dem zum Kollektor des Ausgangstransistors
genau zu 1/2 des zur Stromquelle CSO1 fließenden elektrisehen Stroms I, und er enthält keinen Fehler. Mit anderen Worten: Von dem zum Kollektor des Ausgangstransistors
Q01 fließenden Strom wird der zur Basis des Transistors Q01 fließende Strom(—Anteil) kompensiert. Der auf diese
Weise korrigierte Ausgangsstrom 11 wird an der ersten Stromteilerstufe 101, d.h. am Kollektor des Ausgangstransistors
Q01 erhalten. Die Summe der Emitterströme der Transistoren Q11 und Q12 entspricht der Summe aus
dem Kollektorstrom 0^/2 · I des Transistors Q02 und
dem Basisstrom 1/2 χ <X>/ß des Transistors QI4, und sie
ist dem Ausgangsstrom 11 gleich.
Dasselbe gilt auch für den Ausgangsstrom 12. Wie sich
aus obiger Gleichung (11) ergibt, wird der Ausgangsstrom 12 zu genau 1/4 des zur Stromquelle CSO1 fließenden
elektrischen Stroms I, wobei der Fehler vollständig korrigiert ist.
Gemäß obiger Gleichung (12) wird der Ausgangsstrom 13
ebenfalls genau zu 1/8 des zur Stromquelle CSO1 fließenden
Stroms I, wobei der Fehler vollständig korrigiert ist.
Gemäß Gleichung(13) wird der Ausgangsstrom 14 unter vollständiger Fehlerkorrektur genau zu 1/1-6 des zur
Stromquelle CSO1 fließenden elektrischen Stroms I.
Wie aus vorstehender Beschreibung hervorgeht, werden mit einer Stromversorgungsschaltung mit dem Korrekturkreis
21 zusätzlich zum Stromteilerkreis 20 die Ausgangsströme 11 bis 14 vollständig bezüglich Fehlern korrigiert, die
den Basisströmen der Transistoren des Stromteilerkreises 20, deren Kollektoren die Eingangsströme abnehmen, zuzuschreiben
sind.
" Bei der vorstehend beschriebenen Stromversorgungsschaltung
umfassen die Emitterstromquellen der betreffenden
Korrekturtransistoren
die Stromquellen CS11 und CS12 zur Lieferung des 1/2 entsprechenden
elektrischen Stroms zu den Korrekturtransistoren Q03 und Q14,
die Stromquellen CS21 und CS22 zur Lieferung des 1/4
entsprechenden Stroms zu den Korrekturtransistoren Q13 und Q24,
die Stromquellen CS31 und CS32 zur Lieferung des 1/8 entsprechenden Stroms zu den Korrekturtransistoren Q23 und Q34 und
die Stromquellen CS31 und CS32 zur Lieferung des 1/8 entsprechenden Stroms zu den Korrekturtransistoren Q23 und Q34 und
die Stromquellen CS41 und CS42 zur Lieferung des 1/16 entsprechenden
elektrischen Stroms zu den Korrekturtran— sistoren Q33 und Q44.
Um vom Stromteilerkreis 20 die Ausgangsströme Il bis
zu erhalten, die genau 1/2, 1/4, 1/8 bzw. 1/16 des elektrischen Stroms I der Stromquelle CSOI betragen, ist
es notwendig, im Korrekturkreis 21 eine Stromquelle zur Lieferung der elektrischen Ströme 1/2, 1/4, 1/8 und 1/16
vorzusehen. Gemäß Fig. 3 kann dieses Erfordernis jedoch dadurch erfüllt werden, daS eine im wesentlichen den Aufbau
des Stromteilerkreises 20 besitzende Schaltung als Schaltung oder Schaltkreis für diesen Zweck verwendet
wird. Bei der Schaltung gemäß Fig. 3 besitzt zur Gewährleistung der Korrekturfunktion für den Korrekturkreis
der Schaltkreis der Stromquellen weiterhin npn-Transistoren
Q03, Q13, Q23 und Q33, die zwischen das +"-Potential
und die Ausgangsklemme (Kollektor) des Aus-
gangstransistors jeder Korrekturstufe (Stromteilerstufe) eingeschaltet sind. Insbesondere sind Transistoren QO4
und Q05 in Entsprechung zu den Transistoren Q01 und QO2,
Transistoren. Q14 und Q15 für die Transistoren Q11 und
Q12, Transistoren Q24 und Q25 für die Transistoren Q22
un<3 Q22 sowie Transistc -en Q34 und Q35 für die Transistoren
Q31 und Q32 vorgesehen. Der Transistor Q03 ist
zwischen das "+"-Potential und den Transistor Q04 geschaltet.
Der Transistor Q013 liegt zwischen dem "+"-Potential
und dem Transistor Q14. Der Transistor Q23 ist
c zwischen das "+"-Potential und den Transistor Q24 eingeschaltet.
Der Transistor Q33 liegt zwischen dem "+"-Potential und dem Transistor Q34. Die Emitter der Transistoren
Q04 und Q05 sind mit dem "-"-Potential über die Stromquelle CS02 verbunden, während an ihren Basiselektro-
^q den eine vorbestimmte Spannung V01 anliegt. Die
Emitter der Transistoren Q14 und Q15 sind mit dem
Kollektor des Transistors Q05 verbunden, während ihre Basiselektroden an den Kollektor des Nebenschlußtransistors
Q02 angeschlossen sind. Die Emitter der Transistoren Q24 und Q25 sind mit dem Kollektor des Transistors
Q15 verbunden, während ihre Basiselektroden mit dem Kollektor des Nebenschlußtransistors Q12 verbunden
sind. Die Emitter der Transistoren Q34 und Q35 liegen am Kollektor des Transistors Q25, während ihre Basiselektroden
an den Kollektor des Nebeschlußtransistors Q22 angeschlossen sind.
Im folgenden ist die Art der Ableitung oder Lieferung der Ausgangsströme 11 bis 14 durch die Stromversorgungsschaltung
mit dem in Fig. 3 dargestellten Aufbau erläutert.
Da der Ausgangsstrom 11 die Summe aus dem. Kollektorstrom
des Transistors QO1 und dem Basisstrom des Transistors Q03 ist, bestimmt er sich durch folgende Gleichung (14):
2
Il = | αϊ c | X2I | 2 | (1 | ßl | • + {1 | + β)2 |
2 ßl |
23 | 2 | (1 | + ß) SI |
23 „ 8(2 H |
||
2(1 + | ß) | + β) | 2(1 -t | ||||
* 1 | |||||||
L ß) | |||||||
-S)2 |
2ί1 + Ά\ 5/1 -L 0*2 ~ 2 Γ7Γ~Τ~2 -..(14)
Die Ausgangsströme 12, 13 und 14 lassen sich auf ähnliche
Weise nach folgenden Gleichungen (15), (16) bzw. (17) ableiten:
ß3
12 - | all | aI2 | 80 ß2(4 |
4 | ß2 | (2 + | β) , | 4 | (1 +ß)3 |
2 1 * i |
2 I .. |
(1 + | β)3 | ( | )3 | ||||
13 = | 4 | - ι*x | I + β) |
- |
T
00|Η |
•
β4 |
|||
β)4 | X ß | 3O + | β) | „ (ι + ß)4 | |||||
(1 + | β | ||||||||
. Ix ß2(4 + B) ...(16)
8 4
ß5
_. aI3 . a5l I y ß4(4 + ß) .Ix (1 +
I4 * — + TM m IS (1 + ß)5 T^ ß
Ιχώΐϋ» ...(17)
16 (1 + ß)5
Die Fehler der durch die obigen Gleichungen wiedergegebenen Ausgangsströme 11 bis 14 lassen sieht anhand von
Näherungen (approximations) der Ausgangsströme 11 bis 14 ableiten. Die durch Gleichungen (14) bis (17) angegebenen
Ausgangs ströme 11 bis 14 lassen sich duuh folgende
Näherungsgleichungen ausdrücken:
-
I 2"
I 2
ß +23 I
β" + 23 +
-V
ι +
+ 23
(18)
τ? --
Ι χ
- —
6J +
3 + 33' + 36+1
- I χ "4
+
35
+ 33
(19)
13
B4 * 4S3
β4 + 4β3 + 6β2 + 4β
1 +
4β
β4 + 4β3
In - Λ
fp
8 β4
= τ4 χ
ß5 + 5ß4
β5 + 5β4 + 1033 + 10β2 + 5β + 1
1 +
IQB3 + ΙΟβ2 +
β5 + 5β4
Wenn ß mit 100 vorgegeben ist, ergeben sich die Fehler
der Ausgangsströme 11 bis 14 anhand obiger Gleichungen
(18) bis (21) wie folgt:
Fehler des Ausgangsstroms 11 : - 0,01 %
Fehler des Ausgangsstroms 12 : - 0,03 % · Fehler des AusgangsStroms 13 : - 0,06 %
Fehler des Ausgangsstroms 14 : - 0,10 %
Es ist somit ersichtlich, daß bei der Stromversorgungsschaltung gemäß Fig, 3 die Stromfehler im Vergleich zur
bisherigen Stromversorgungsschaltung nach Fig. 1 um eine Größenordnung bzw. Zehnerpotent verbessert sind.
Fig. 4 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der
Erfindung. Wie aus Gleichungen (18) bis (21) hervorgeht,
wird bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ein Stromkorrekturkreis benutzt, um eine Korrektur der Fehler
der Ausgangsströme 11 bis 14 zum Quadrat des Stromver-Stärkungsfaktors
(sekundäre Korrektur) durchzuführen. Im Gegensatz dazu weist die Ausführungsform gemäß Fig. 4
weiterhin einen zweiten Stromkorrekturkreis auf, welcher die Fehler der Ausgangsströme des ersten Stromkorrekturkreises
korrigiert und dabei die Fehlerkorrektur der Ausgangsströme .11 bis 14 des Stromteilerkreises zur
dritten Potentz des Stromverstärkungsfaktors ß (tertiäre Korrektur) durchführt.
Der Aufbau der Schaltung gemäß dieser Ausführungsform ist
grundsätzlich derselbe wie in Fig. 3, nur mit dem Unterschied, daß ein zweiter Stromkorrekturkreis 21 praktischdesselben
Aufbaus zum Stromkorrekturkreis 21 hinzugefügt
ist. Zur Verdeutlichung ist der dem Stromkorrekturkreis 21 gemäß Fig. ? entsprechende Korrekturkreis in Fig. 4
*" mit 2I1 bezeichnet. Demzufolge ist im folgenden nur der
Aufbau des zweiten Stromkorrekturkreises 212 mit seinen
Anschlüssen an den ersten Stromkorrekturkreis 21 beschrieben.
Den Teilen von Fig. 3 entsprechende Teile sind mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet/
und daher nicht mehr im einzelnen erläutert.
Die Transistoren Q06, Q07, Q08, Q16, Q17f Q18, Q26, Q27,
Q28, Q36, Q37 und Q38 gemäß Fig. 4 sind sämtlich npn-Transistoren.
Die Transistoren Q06, Q07 und Q08 sind in
Entsprechung zu den Transistoren QO3 bis Q05 angeordnet. Die Transistoren Q16 bis Q18 sind entsprechend den
Transistoren QT3 bis Q15 vorgesehen. Die Transistoren
Q26 bis Q28 sind in Entsprechung zu den Transistoren
Q23 bis Q25 vorgesehen. Die Transistoren Q36 bis Q38 sind schließlich in Entsprechung zu den Transistoren Q33 bis
Q35 angeordnet.
Die Emitter der Transistoren Q07 und QO8, an deren Basiselektroden
eine vorbestimmte Spannung V02 anliegt, sind über die Stromquelle CSO3 mit dem "-"-Potential verbunden.
Der Kollektor des Transistors Q06 liegt am "+"-Potential, wobei sein Emitter mit dem Kollektor des
Transistors Q07 und seine Basis mit dem Kollektor des Transistors QO4 verbunden sind. Die Emitter der Transistoren.
Q17 und Q18 sind an den Kollektor des Transistors QO8 angeschlossen, während ihre Basiselektroden
mit dem Kollektor des Transistors QO5 verbunden sind.
Der Kollektor des Transistors Qi6 liegt am "+"-Potential, während sein Emitter mit dem Kollektor des Transistors
Qi7 verbunden ist. Die Basis des Transistors Q16 ist mit
dem Kollektor des Transistors Q14 verbunden. Die Emitter
der Transistoren Q27 und Q28 sind an den Kollektor des
Transistors Q18 angeschlossen, während ihre Basiselektroden mit dem Kollektor des Transistors QI5 verbunden sind.
Der Kollektor des Transistors Q26 liegt am "+"-Potential,
während sein Emitter mit dem Kollektor des Transistors
Q27 verbunden ist. Die Basis des Transistors Q26 ist an
den Kollektor des Transistors Q24 angeschlossen. Die Emitter der Transistoren Q37 und Q38 sind mit dem
Kollektor des Transistors Q28 verbunden, während ihre Basiselektroden an den Kollektor des Transistors Q25 angeschlossen
sind. Der Kollektor des Transistors Q38 liegt am "+"-Potential. Der Kollektor des Transistors
Q36 liegt ebenfalls am "+"«Potential, während sein
Emitter mit dem Kollektor des Transistors Q37 und seine Basis mit dem Kollektor des Transistors Q34 verbunden
sind.
Da der vorstehend beschriebene zweite Stromkorrekturkreis 21- im wesentlichen denselben Aufbau besitzt wie der
erste Stromkorrekturkreis 21., arbeitet er praktisch auf dieselbe Weise wie letzterer. Eine nähere Erläuterung
der Arbeitsweise erübrigt sich daher.
Die Ausgangsströme 11 bis 14 der Schaltung gemäß Fig.
lassen sich wie folgt ableiten:
η, I
ß + &—,}!
2(1 + 6) 1 +.β ι2(1 + 6) 2(1 + Β)2
β> 2(I + β)3
6(1 + 6)* + (2+6)
(1 | + S) | 3 | 36 | β3 | |
ß3 + | 3S2H- | + | |||
1 | + 38 | + 3S2 | |||
1 | 38 | ||||
i | + | 1 | + | ||
+ 382 | |||||
4) | |||||
B I 2 V 2
aiii + 2-lil
2ß/ + 4β/
BH + If
2(1+8) 1+8 [2(1
+ B) \2(1 + 8) 2(1 + β)2/
4(1 + B)
8(8(1 + B)2 + 8(2 + B))I + B2O + B)I
4(1 + B)4 4(1 + 8) 4
B2Ul + B)2 + (5 + 2S))I
4(1 + S)4
4 \
8 + 48^ + 68
*—
*—y 3— T
1 + 48 + 68 + 46 + B
1 +
43 + 1
84 + 483 + 682
- 2·8 -
x 12 +
a Γα /al . a2l \
Ί[Ί Γϊ + "TF>
a3l
. al
+ "TF
) . a4
l "TF
Β3{(1 + β)2 + (5 + 2B))I
8(1 + β)5
4(1 + ß)JJ 8(1 + β)*
B3Ul + β)2 + (5 + -2B))I
8(1 + β)5
(1 + β) |2(1 + β) U(I + β) \2(1 + β) 2(1 +
„3
(1 + B)
4(1 + β)
β j β χ B(B + 2)
2(1 + β) 12(1 + β) 2(1 + β)2
8(1 + β)
B3Ul + ß)2 + (5 + 2B))I
8(1 + β)
(1 + ß)
2(1 + β) 4(1 + ß)J 8(1 + β)
(1 + B)2 + (5 + 2S)}I
+
I
χ
Β3(3 + 4)
8(1 + β)5 (1 + β) 8(1 + β)4
I χ β3{(1 + β)2 + (9 + 3B)}
8 / t , η \ 5
(1 + B)
I
- 8"
- 8"
β5 + 5ß4 + 10β3
5β + 10β2 + 10β3 + 5β4 + β5
■|α-
αΙ3 . αϊ
+
a ίaί« /« + s£) + ail + slL
2 U 12 \2 + 20/ + 48/ + ββ
αϊ
16ß
A- 5. + SL. 2 28
ß + ß _ 8(2 + B)
2(1 + β) 2(1 +β)2 2(1 + β)2
Β1 § χ
4(1 +' 6) 4(X + β) 4(1 + B)
ßJ(3 + β) + ßJ = ßJ(4 + ß)
8(1 + ß)4 8(1 + ß)4 8(1 + ß)4
B)
16(1 + ß)
B* e ßH(5 + ß)
16(1 + ß)5 16(1 + ß)5
14 =
2F
= β4ί(1 + ß)2 + (9 + 3B))I . ß4(5 + B)I
16(1 + β) 16(1 + β)
JL χ B6 + 6Β5 +
16 (ι + β)6
15β
16
β6 + 63
15β
6β + 15β2 + 20β3 + 15β4 + 6β5 + β
Wenn ß mit 100 vorgegeben ist, lassen sich die Fehler der Ausgangsströme 11 bis 14 nach den NäherungsgleichUngen
(22) bis (25) wie folgt ableiten oder bestimmen: Fehler des Ausgangsstroms 11 : -0,0001 %
Fehler des Ausgangsstroms 12 : 0,004 % Fehler des Ausgangsstroms 13 : 0,001 %
Fehler des AusgangsStroms 14 : 0,002 %
Anhand dieser Ergebnisse zeigt sich, daß durch die tertiäre Korrektur kleinere FehlerC-Größen) als bei
der sekundären Korrektur erzielt werden.
In einer Beziehung (1 + x) genügt die Beziehung zwischen η und den Faktoren jedes Erweiterungsausdrucks der nachstehenden
Tabelle 1 (Pythagoreisches Dreieck):
η 1 2 3 4 5 6 7
Die Fehler der Ausgangsströme 11 bis 14 bei der bisherigen
Stromversorgungsschaltung gemäß Fig. 1 ergeben sich anhand der Gleichungen (6) bis (9) zu 1/ß, 2/ß, 3/ß bzw.
4/ß entsprechend Spalte A in der obenstehenden Tabelle 1.
Bei der erfindungsgemäßen Stromversorgungsschaltung gemäß
Fig. 3, bei welcher die Korrektur zur zweiten Potenz von ß erfolgt, ergeben sich andererseits die Fehler der
Ausgangsströme 11 bis 14 anhand von Gleichungen (18) bis
(21) zu 1/ß2, 3/ß2, 6/ß2 bj
B der obigen Tabelle 1.
B der obigen Tabelle 1.
(21) zu 1/ß2, 3/ß2, 6/ß2 bzw. 10/ß2 entsprechend Spalte
Bei der erfindungsgemäßen Stromversorgungsschaltung gemäß
Fig. 4, bei welcher die Korrektur zur dritten Potenz von ß erfolgt, ergeben sich schließlich die Fehler der
Ausgangsströme 11 bis 14 zu 1/ß3, 4/ß3, 10/ß3 bzw. 20/ß3
entsprechend der Spalte C der obigen Tabelle 1.
Wenn die Korrektur mit der vierten Potenz oder einer höheren Potenz erfolgt, lassen sich daher die Fehler der
Ausgangsströme 11 bis 14 ohne weiteres durch Näherung
anhand der Bezidiungen gemäß Tabelle 1 bestimmen.
25
Die Beziehungen zwischen der Zahl der Ausgangsströme
(der Zahl der Bits) und der Fehler der Ausgangsströme bei der bisherigen Stromversorgungsschaltung gem! 3 Fig.
1 sowie den erfindungsgemäßen Stromversorgungsscnaltun-
gen nach Fig. 3 und 4 sind in nachstehender Tabelle 2 angegeben. Die Fehler^—Größen) gemäß Tabelle 2 werden
unter der Voraussetzung erhalten, daß ß = 100 gilt.
Stromfehler
Bitzahl Nenngenauig- stand der sekundäre
keit * Technik Korrektur (1/2 LSB) (Fig. 1) (Fig. 3)
tertiäre Korrektur (Fig. 4)
4 | 3,2% | 4% | 0,1% | 0,002% |
5 | 1,6% | 5% | 0,15% | 0,0035% |
6 | 0,78% | 0,21% | 0,0056% | |
7 | 0,39% | 0,28% | 0,0084% | |
8 | 0,20% | 0,36% | 0,012% | |
9 | 0,098% | 0,0165% | ||
10 | 0f049% | 0,0220% | ||
11 | 0,024% | 0,0286% | ||
12 | 0,012% | 0,0364% | ||
13 - 14 |
0,0061% 0,0031% |
|||
15 | 0,0015% | |||
® | ® | © |
LSB = niedrigstwertiges Bit
Wie aus obiger Tabelle 2 hervorgeht, genügt bei der bisherigen Stromversorgungsschaltung gemäß Fig. 1 der Stromausgang
bzw. der Ausgangsstrom der Nenngenauigkeit des D/A-Wandlers bis zu drei Ausgangsströmen (3 Stufen oder
3 Bits). Wenn mehr als 4 Stufen vorhanden sind, kann die Soll- oder Nenngenauigkeit nicht eingehalten werden.
Im Gegensatz dazu kann bei der die sekundäre Korrektur durchführenden ""tromversorgungs schaltung gemäß Fig. 3
die Nenngenauigkeit auch für bis zu sieben Stufen (7 Bits) erfüllt werden. Bei der in Fig. 4 dargestellten Stromversorgungsschaltung,
bei welcher die tertiäre Korrektur erfolgt, kann sogar der Nenngenauigkeit für bis zu 10 Stufen
bzw. 10 Bits genügt werden.
Fig. 5 veranschaulicht eine Schaltung für Simulationsbzw. Nachahmungsversuche, bei denen der Fehler zur zweiten
Potenz des Stromverstärkungsfaktors ß korrigiert wird. Diese Schaltung ist dadurch gebildet, daß der
Schaltung gemäß Fig. 3 Vorspanntransistoren QD1 bis QD5
zur Erzeugung von Spannungen VO1, V1, V2, V3 und V4 für
Vorspannungszwecke hinzugefügt wurden. Den Teilen von Fig. 3 entsprechende Teile sind daher mit denselben
Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und nicht mehr im einzelnen erläutert. Die Transistoren QD1 bis QD5 sind
über eine Stromquelle CSB zwischen "+"-Potential und "-"-Potential in Reihe geschaltet. Der Kollektor und
die Basis jedes dieser Transistoren sind jeweils zusammengeschaltet, so daß der betreffende Transir cor
als Diodenelement arbeitet. Der Emitter des Transistors QD1 liegt am "-"-Potential, während sein Kollektor mit
dem Emitter des Transistors QD2 sowie mit den Basiselektroden der Transistoren QO4 und Q05 verbunden ist.
D'er Kollektor des Transistors QD2 ist sowohl an den
v~^ Emitter des Transistors QD3 als auch an die Basiselektroden
der Transxstoren Q01 und QO2 angeschlossen.
Der Kollektor des Transistors QD3 ist mit dem Emitter
des Transistors QD4 sowie mit den Basiselektroden der
Transistoren Q11 und Q12 verbunden. Der Kollektor des
Transistors QD4 ist sowohl an den Emitter des Transistors QD5 als auch an die Basiselektroden der Tran-.
sistoren Q21 und Q22 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors QD5 ist über die Stromquelle CSB mit dem
"+"-Potential sowie mit den Basiselektroden der Transistoren Q31 und Q32 verbunden. Die Stromgröße IB der
Stromquelle CSB beträgt beispielsweise 100 uA. Das "+"-Potential der ersten Stromversorgung beträgt beispielsweise
4 V, während das "-"-Potential der zweiten Stromversorgung beispielsweise dem Massepotential entspricht.
Aufgrund der Anordnung der Vorspanntransistoren QD1 bis QD5 werden Vorspannungen von z.B. 0,7V, 1,4 V,
2,1 v, 2,8 V und 3,5 V an die Transistoren Q04 und Q05, Q01 und Q02, Q11 und Q12, Q21 und Q22 bzw. Q31 und Q32
angelegt. Unter den angegebenen Bedingungen wurden die Stromgrößen der Stromquellen CS01 und CS02 im Eereich von
I uA bis 2 mA variiert. Die Änderungen der Ausgangsströme
II bis 14 sind in der nachfolgenden Tabelle 3 aufgeführt,
während die folgende Tabelle 4 die Änderungen in den Fehlern der Ausgangsströme zeigt. Fig. 6 veranschaulicht
ebenfalls in Form einer graphischen Darstellung die Änderungen der Fehler gemäß Tabelle 4.
CN |
cn
cn cn cn •s O |
0,4997 | 0,2499 | 0,1248 |
rH | 0,4998 | 0,2500 | 0,1251 | 0,06255 |
300 μΑ | 149,9 | 75,08 | 37,55 | 18,82 |
100 μΑ |
VO
cn cn |
25,04 | 12,55 | 6,284 |
30 μΑ |
00
cn rH |
co
rH in P- |
rH
P» ro |
1,888 |
10 μΑ |
CN
cn cn |
P·
O m ro |
1,258 | 0,6290 |
3
ro |
1,496 | 0,7520 |
co
vo ro O |
0,1876 |
3
rH |
0,4978 | 0,2502 | 0,1248 | 0,0615 |
H |
H
H |
ro
H |
ro
H |
H |
M | -0,01% | 0,06% |
OP
ο ο I |
-0,16% |
H | -0,04% |
OP
ο |
0,08% | 0,08% |
300 μΑ | -0,07% | 0,11% | 0,27% |
OP
Γ·* η ο |
100 μΑ |
0Ρ
CO O O I |
0,16% |
dP
O τρ O I |
0,54% |
30 μΑ |
dP
η •Η O |
0,24% | 0,56% |
OP
VO •s O |
10 μΑ | -0,16% | 0,28% |
dP
TP VO ο |
0,64% |
3- | OP Γ» (N •Η O I |
0,27% | 0,49% | 0,05% |
3.
•Η |
-0,44% | 0,08% | -0,17% |
dP
O VO •Ν H I |
H | ε (11) |
(M
H U |
ε (13) |
TP.
H ω |
Wie aus Tabelle 4 und Fig. 6 hervorgeht, sind die Fehler
am kleinsten, wenn die Stromgrößen bzw. -werte der Stromquellen CSO1 und CSO2 etwa 1 mA betragen. Dies ist dem
Umstand zuzuschreiben, daß die bei der Versuchsschaltung verwendeten Transistoren in einem Strombereich von 1 mA
optimal arbeiten.
Fig. 7 veranschaulicht eine Stromversorgungsschaltung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Diese, den Fehler zum Quadrat bzw. zur zweiten Potenz des Stromverstärkungsfaktors ß korrigierende Stromversorgungsschaltung
besitzt einen 7-Bit-Aufbau (7-stufigen Aufbau). Die Schaltung gemäß Fig. 7 wird durch Hinzufügung
von drei weiteren Transistorstufen zur 4-Bit- bzw. 4-Stufen-Schaltung gemäß Fig. 4 gebildet. Die zusätzlichen
Transistoren sind Vorspanntransistoren der Art gemäß Fig. 5. Die den Teilen von Fig. 4 und 5 entsprechende
Teile sind daher mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und im folgenden nicht mehr im einzelnen erläutert.
Gemäß Fig. 7 weist der Stromausgangskreis 20 zusätzlich zu den Ausgangsstufen gemäß Fig. 4 eine fünfte Stromausgangsstufe
(Stromteilerstufe) 105 aus einem Ausgangstransistor
Q41 und einem Nebenschlußtransistor Q42, eine sechste Stromteilerstufe 106 aus einem Ausgangstransistor
Q51 und einem Nebenschlußtransistor Q52 se /ie eine siebte Stromteilerstufe 107 aus einem Ausgangstransistor
Q61 und einem Nebenschlußtransistor Q62 auf. Die Emitter der Transistoren Q41 und Q42 sind mit dem
Kollektor des Transistors Q32 verbunden, während ihre Basiselektroden am Kollektor eines Vorspanntransistors
QD7 zusammengeschaltet sind. Der Kollektor des Ausgangs-
transistors Q41 dient ^Is Ausgangsklemme für einen Ausgangsstrom
15. Die Emitter der Transistoren Q51 und Q52
sind an den Kollektor des Transistors Q42 angeschlossen,
während ihre Basiselektroden am Kollektor eines Vorspanntransistors QD8 zusanunengeschaltet sind. Der Kollektor
des Ausgangstransistors Q51 dient als Ausgangsklemme für einen Ausgangsstrom 16. Die Emitter der Transistoren
Q61 und Q62 sind mit dem Kollektor des Nebenschlußtransistors Q52 verbunden, während ihre Basiselektroden
am Kollektor eines Vorspanntransistors QD9 zusammengeschaltet sind. Der Kollektor des Ausgangstransistors Q61
dient als Ausgangsklemme für einen Ausgangsstrom 17.
Zusätzlich zu den vier Korrekturstufen 201 bis 204 gemäß Fig. 4 weist der erste Korrekturkreis 21. drei weitere
Korrekturstufen, nämlich eine fünfte, eine sechste und eine siebte Korrekturstufe 205, 206 bzw. 207 auf.
Die fünfte Korrekturstufe 205 besteht aus Transistoren
Q44, Q45 und Q43. Die sechste Korrekturstufe 206 umfaßt Transistoren Q54, Q55 und Q53, während die siebte Korrekturstufe
207 aus Transistoren Q64, Q65 und Q63 besteht. Die Emitter der Transistoren Q44 und Q45 sind an den
Kollektor des Transistors Q35 angeschlossen, während ihre Basiselektroden mit dem Kollektor des Nebenschlußtransistors
Q32 verbunden sind. Der Kollektor des Transistors Q44 ist mit dem Emitter des Transistors Q43 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 43 liegt am "+"-Potential, während seine Basis mit dem Kollektor
des Transistors Q41 verbunden ist. Die Emitter der Transistoren Q54 und Q55 sind an den Kollektor des
Transistors Q45 angeschlossen, während ihre Basiselektroden am Kollektor des Transistors Q42 zusanunengeschaltet
sind. Der Kollektor des Transistors Q54 ist mit den Transistoren Q53 verbunden. Der Kollektor des Transistors
Q53 liegt am "+"-Potential, während seine Basis mit dem Kollektor des Transistors Q51 verbunden ist. Die
Emitter der Transistoren Q64 und Q65 sind mit dem Kollek-
tor des Transistors Q55 verbunden, während ihre Basiselektroden
an den Kollektor des Transistors Q52 angeschlossen sind. Der Emitter des Transistors Q64 liegt
am Emitter des Transistors Q65. Der Kollektor des Transistors Q63 liegt am "+"-Potential, während seine Basis
mit dem Kollektor des Ausgangstransistors Q61 verbunden
ist.
Neben den vier Korrekturstufen 301 bis 304 weist der
zweite Korrekturkreis 21 _ drei weitere Korrekturstufen
305 bis 307 auf. Die fünfte Korrekturstufe besteht aus Transistoren Q47, Q48 und Q46. Die sechste Korrektur-
r\ -
stufe 306 umfaßt Transistoren Q57, Q58 und Q56, während
die siebte Stufe 307 aus Transistoren Q67, Q68 und Q66
besteht. Die Emitter der Transistoren Q47 und Q48 sind
an den Kollektor des Transistors Q38 angeschlossen, während ihre Basiselektroden am Kollektor des Transistors
Q35 zusammengeschaltet sind. Der Kollektor des Transistors
Q47 ist mit dem Emitter des Transistors Q46 verbunden.
Der Kollektor des Transistors Q46 liegt am "+"-Potential,
und seine Basiselektrode ist mit dem Kollektor des Transistors Q44 verbunden. Die Emitter der Transistoren
Q57 und Q58 sind an den Kollektor des Transistors Q48
angeschlossen. Die Basiselektroden der Transistoren Q57 und Q58 sind am Kollektor des. Transistors Q45 zusammengeschaltet.
Der Kollektor des Transistors Q57 ist mit dem Emitter des Transistors Q56 verbunden, dessen Ko lektor
am Plus-Potential liegt, während seine Basis mit oar Basis
des Transistors Q54 verbunden ist. Die Emitter der Transistoren
Q67 und Q68 sind an den Kollektor des Transistcas
Q58 angeschlossen, während ihre Basiselektroden am Kollektor des Transistors Q55 zusammengeschaltet sind.
Der Kollektor des Transistors Q68 liegt am "+"-Potential,
OJ und der Kollektor des Transistors Q67 ist mit dem Emitter
des Transistors Q66 verbunden. Der Kollektor des Tran-
sistors Q66 liegt am "+"-Potential, während seine Basis
an den Kollektor des Transistors Q64 angeschlossen ist.
Die Arbeitsweise der eben beschriebenen Stromversorgungsschaltung mit 7-Bit-Konfiguration entspricht im wesentlichen
derjenigen der Schaltung mit 4-Bit-Konfiguration gemäß Fig. 4 und 5 und braucht daher nicht im einzelnen
erläutert zu werden.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Stromversorgungsschaitung wird in jeder Stromteilerstufe
eine Stromteilung auf jeweils die Hälfte durchgeführt; die einzelnen Stromteilerstufen 101, 102,
103 und 104 liefern dabei jeweils 1/2, 1/4, 1/8 bzw. 1/16 des elektrischen Stroms I der Stromquelle. Die Erfindung
ist jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern auch auf Schaltungen
anwendbar, bei denen die Stromteilungsverhältnisse in den jeweiligen Stufen verschieden sind.
Fig. 8 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der
Erfindung, bei welcher jede Stromteilerstufe vier Transistoren zur Teilung des elektrischen Stroms in vier
Ausgangsströme aufweist, wobei von einem der vier Transistoren ein Ausgangsstrom entsprechend 1/4 des elektrischen
EingangsStroms geliefert wird und die Kollektoren von zwei der vier Transistoren zusammengeschaltet sind,
um einen Ausgangsstrom entsprechend 1/2 des elektrischen Eingangsstroms zu liefern. Bei dieser Schaltung werden
an der ersten Stromteilerstufe 102 Ausgangsströme erhalten, die 1/4 und 1/2 des Stroms I der Stromquelle
CS01 betragen. Die zweite Stromteilerstufe 102 liefert Ausgangsströme entsprechend 1/16 und 1/8. Von der dritten
Stromteilerstufe 103 werden Ausgangsströme 1/64 und 1/32
geliefert. Schließlich liefert die vierte Stromteiler-
stufe 104 Ausgangsströme 1/256 und 1/128..
Im folgenden ist der Aufbau des Stromteilerkreises gemaß
Fig. 8 im einzelnen erläutert. Alle Transistoren der Stromteilerstufen sind npn-Transistoren. Transistoren
Q71 bis Q74 bilden die erste Stromteilerstufe 101.
Die Emitter der Transistoren Q71 bis Q74 liegen über die Stromquelle CS01 am "-"-Potential, während ihre Basis-'
elektroden an eine vorbestimmte Spannung V1 angeschlossen sind. Die Kollektoren der Transistoren Q71 und Q72 sind
zusammengeschaltet, wobei ihre Verbindung oder Verzweigung als Ausgangsklemme für den Ausgangsstrom 1/2 dient.
Der Kollektor des Transistors Q73 dient als Ausgangsklemme
für den Ausgangsstrom 1/4. Transistoren Q75 bis Q78 bilden die zweite Stromteilerstufe. Die Emitter der Transistoren
Q75 bis Q78 sind an den Kollektor des Transistors Q74 der ersten Stromteilerstufe 101 angeschlossen, während
ihre Basiselektrode an einer vorbestimmten Spannung V2 zusainmengeschaltet sind. Die Kollektoren der Transistoren
Q75 und Q76 sind unter Bildung der Ausgangsklemme für
den Ausgangsstrom 1/8 zusammengeschaltet. Der Kollektor des Transistors Q77 dient als Ausgangsklemme für den
Ausgangsstrom 1/16. Transistoren Q79 bis Q82 bilden die
dritte Stromteilerstufe 103, wobei die Emitter dieser Transistoren* am Kollektor des Transistors Q78 zusammengeschaltet
sind, während ihre Basiselektroden gemeinsam an einer vorbestimmten Spannung V3 liegen. Die KcLlektoren
der Transistoren Q79 und Q80 sind zur Bildung de. Ausgangsklemme
für den Ausgangs strom 1/32 zusainmengeschaltet. Der Kollektor des Transistors Q81 bildet die Ausgangsklemme
für den Ausgangsstrom 1/64. Transistoren Q83 bis Q86 bilden die vierte StrömteHerstufe 104, wobei ihre
Emitter am Kollektor des Transistors Q82 zusammengeschal-
*" tet sind, während ihre Basiselektroden gemeinsam an einer
vorbestimmten Spannung V4 liegen. Die Kollektoren der
Transistoren Q83 und Q84 sind zur Bildung der Ausgangsklemme
für den Ausgangsstrom 1/128 zusammengeschaltet.
Der Kollektor des Transistors Q85 dient als Ausgangsklemme für den Ausgangsstrom 1/256. Der Kollektor des
Transistors Q86 liegt am "+"»Potential.
Wenn bei der eben beschriebenen Schaltung vorbestimmte Spannungen V1, V2, V3 und V4 an die betreffenden Strom-.teilerstufen
angelegt werden, gehen die Transistoren in allen Stromteilerstufen in den Durchschaltzustand über.
Infolgedessen fließen elektrische Ströme über die Kollektor-Emitterstrecken der betreffenden Transistoren. Der
elektrische Strom entsprechend 1/4 des Stroms I der Stromquelle CSO1/ d.h. 1/4, fließt zu den Transistoren
Q71 bis Q74 der ersten Stromteilerstufe. Demzufolge wird
am Kollektor des Transistors Q73 der Ausgangsstrom 1/4
erhalten. Da die Kollektoren der Transistoren (271 und Q72 zusammengeschaltet sind, wird „an ihrer Verzweigung
die Summe der über die Transistoren Q71 und Q72 fließenden
Ströme, d.h. 2/4 · I (= 1/2) , erhalten. Der elektrische Strom 1/4 fließt zur dritten Stromteilerstufe und
wird durch die Transistoren Q75 bis Q78 in vier Ströme
aufgeteilt. Am Kollektor des Transistors Q77 erscheint
daher der Ausgangsstrom 1/16. Da die Kollektoren der
Transistoren Q75 und Q76 zusammengeschaltet sind, erscheint
an ihrer Verzweigung die Summe der über die Transistoren Q75 und Q76 fließenden Ströme, d.h. 1/8.
Dasselbe gilt für die dritte Stromteilerstufe 103. Insbesondere
wird der elektrische Strom 1/16 durch die Transistoren Q79 bis Q82 in vier Ströme aufgeteilt. Am
Kollektor des Transistors Q81 erscheint daher der Ausgangsstrom 1/64. Da die Kollektoren der Transistoren
Q79 und Q80 zusammengeschaltet sind, wird an ihrer Ver-
** zweigung die Summe der über die Transistoren Q79 und
Q80 fließenden elektrischen Ströme, d.h. 1/32, erhalten.
Auf ähnliche Weise wird der Strom 1/64 in der vierten
Stromteilerstufe 104 durch die Transistoren Q83 bis Q86 aufgeteilt. Am Kollektor des Transistors Q85 erscheint
daher der Ausgangsstrom 1/256. Da die Kollektoren der Transistoren Q83 und Q84 zusammengeschaltet sind, wird
an,ihrer Verzweigung die Summe der über die Transistoren
Q83 und Q84 fließenden Ströme , d.h. 1/128, erhalten.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist es somit möglich,
mit einer kleinen Zahl von Stromteilerstufen Ausgangsströme großer Teilungsverhältnisse zu erhalten. Dies
bedeutet, daß die Zahl der Stromteilerstufen im Vergleich zur bisherigen Schaltung verkleinert werden kann.
Infolgedessen kann auch der Bereich der Stromversorgungsspannung kleiner sein.
Fig. 9 veranschaulicht eine Stromverscrgungsschaltung,
bei welcher der Korrekturkreis 21 zum Stromteilerkreis 20 gemäß Fig. 8 hinzugefügt ist. Obgleich der Stromteilerkreis
gemäß Fig. 8 vier Stromteilerstufen aufweist, ist er in Fig. 9 zur Vereinfachung der Darstellung als 4-Bit-
bzw. Zweistufen-Anordnung dargestellt. Der Korrekturkreis 21 gemäß Fig. 9 umfaßt den Stromteilerkreis und die
Korrekturtransistoren gemäß Fig. 8. Wie im Fall der Schaltung nach Fig. 3 enthält die Schaltung gemäß Fig,
9 als Stromteilerstufen 101 und 102 Transistorstufen 201
und 202 praktisch desselben Aufbaus. Die aus Trar Lsstoren
Q87 bis Q90 bestehende und denselben Aufbau vie die Stromteilerstufen 101 besitzende Transistorstufe
201 ist somit in Entsprechung dazu vorgesehen. Auf ähnliche Weise ist in gleicher Entsprechung die aus den
Transistoren Q91 bis Q94 bestehende und denselben Aufbau
wie die Stromteilerstufe 102 besitzende Transistorstufe 202 angeordnet, transistoren Q95 und Q96 sind
Korrekturtransistören und entsprechen den Korrektur-
transistoren QO3 und QO4 bei der Ausführungsform gemäß
Fig. 2. Transistoren Q97 und Q98 sind ebenfalls Korrekturtransistoren
und entsprechen den Transistoren Q13 und Q24 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2. Die Transistorstufe
201 ist über die Stromquelle CS02 mit dem Minus-Potential
verbunden.
Fig. 10 veranschaulicht eine Stromversorgungsspannung,
bei welcher zur Schaltung gemäß Fig. 9 ein Vorspanntransistorkreis hinzugefügt ist. Der Vorspanntransistorkreis
besteht aus Transistoren QD1, QD2, QD3.
Fig. 11 zeigt eine Stromversorgungsspannung, bei welcher zur Schaltung gemäß Fig. 8 der zweite Korrekturkreis 21,
hinzugefügt ist, so daß sekundäre oder tertiäre Korrekturen möglich sind. Die Schaltung gemäß dieser Ausführungform
besitzt anstelle der 4-Bit-Konfiguration den 8-Bit-Aufbau. Die grundsätzlichen Verbindungen sind dabei dieselben
wie bei den Schaltungen gemäß Fig. 4 und 5. Die den Teilen von Fig. 4 und 5 entsprechenden Teile sind
mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und daher nicht mehr näher erläutert.
Fig. 12 veranschaulicht einen Stromversorgungsschalter, bei welcher die beiden parallel^eschalteten Transistoren
in jeder Transistorstufe gemäß Fig. 8 durch einen Mehremitter-Transistor ersetzt sind.
Die parallels^geschalteten Transistoren Q71 und Q72, Q75
und Q76 , Q79 und Q80 sowie Q83 und Q84 gemäß Fig. 8 sind dabei jeweils durch einen Mehremittertransistor Q99,
Q100, Q101 bzw. Q102 ersetzt. Aufgrund der Mehremitter-Konfiguration
kann die Belegungsfläche der Transistoren auf dem Chip verkleinert werden.
Fig. 13 veranschaulicht eine Stromversorgungsschaltung,
bei welcher der Korrekturkreis 21 für die sekundäre Korrektur zur Schaltung gemäß Fig. 12 hinzugefügt ist.
Zur Vereinfachung der Darstellung ist die Schaltung gemäß Fig. 12 in Fig. 13 in 4-Bit-Konfiguration veranschaulicht.
Da der Aufbau der Schaltung gemäß Fig. 13 grundsätzlich derselbe ist wie bei derjenigen nach
Fig. 9f sind die den Teilen von Fig. 9 entsprechenden
Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und nicht mehr näher erläutert.
Fig. 14 veranschaulicht eine Stroraversorgungsschaltung,
bei welcher jeder Stromteilerkreis aus 8 Transistoren besteht, um den elektrischen Eingangsstrom I in acht Ströme
aufzuteilen. Der Ausgangsstrom 1/8 wird von einem der
acht Transistoren erhalten, wobei die Kollektoren zweier anderer Transistoren zusammengeschaltet sind, um an ihrer
Verzweigung den Ausgangsstrom 1/8 χ 2 = 1/4 zu liefern,
und die Kollektoren der vier anderen Transistoren zusammengeschaltet sind, um an ihrer Verzweigung den Ausgangsstrom
1/8 χ 4 = 1/2 zu liefern. Die Schaltung gemäß Fig. 14 enthält außerdem den Korrekturkreis 21 zur Durchführung
der sekundären Korrektur. Anstelle der zwei Stromteilerstufen bei der Schaltung gemäß Fig. 9 sind drei
Stromteilerstufen vorgesehen. Aus diesem Grund ist zu
den Transistoren Q95 und Q96 gemäß Fig. 9 ein Korrekturtransistor Q1O3 hinzugefügt. Der Rest der Schalt <ng entspricht
im wesentlichen derjenigen gemäß Fig. 9, wobei die den Teilen von Fig. 9 entsprechenden Teile mit denselben
Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und nicht näher erläutert sind. Bei dieser Ausführungsform kann
somit die Zahl der Ausgangsstrom- bzw. Stromausgangsstufen verkleinert werden, so daß die Fehler auf eine
Mindestgröße verringe.t werden können und außerdem der
Bereich der Eingangsspannung kleiner sein kann.
Bei der Stromversorgungsschaltung gemäß Fig. 15 sind
zwei parallelgeschaltete Transistoren und vier parallelgeschaltete Transistoren gemäß Fig. 14 durch Mehremitter-Transistoren
ersetzt. Die den Teilen von Fig. 14 entsprechenden Teile sind wiederum mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet und nicht näher erläutert.
Fig. 16 veranschaulicht eine Stromversorgungsschaltung,
bei welcher der zweite Korrekturkreis 212 zur Schaltung
gemäß Fig. 15 hinzugefügt ist. Transistoren Q1O4 bis Q1O6
bilden Korrekturtransistoren. Beim Korrekturkreis 21_
gemäß Fig. 16 sind die Teile des tertiären Korrekturkreises 21 j gemäß Fig. 4 mit denselben Bezugsziffern wie
vorher bezeichnet.
Durch Einschaltung eines Korrekturkreises zum Korrigieren der Basisströme, die in den Stromteilerstufen zum Teilen
des elektrischen Eingangsstroms verlorengehen, wird somit insgesamt eine Stromversorgungsschaltung zur Erzeugung
einer Anzahl von bewerteten Ausgangsströmen geschaffen, bei welcher die Fehler(größen) infolge der
Basisströme in den jeweiligen Stromteilerstufen auf eine
Mindestgröße verringert werden.
25
25
Selbstverständlich sind dem Fachmann verschiedene weitere
Änderungen und Abwandlungen möglich/ ohne daß vom Rahmen
der Erfindung abgewichen wird.
Leerseite
Claims (12)
1.) Stromversorgungsschaltung mit einem Stromteilerkreis, der
mindestens eine Stromquelle (current source) und eine Anzahl
von in Reihe zwischen eine erste und eine zweite Spannungsversorgung (voltage power source) geschalteten
Strom-Nebenschlußtransistoren aufweist, wobei jede von mehreren Stromteilerstufen der Strom-Nebenschlußtransistoren
mindestens einen Stromausgangstransistor aufweist, wobei die Emitter der Strom-Nebenschlußtransistoren und der
Stromausgangstransistoren jeder der Stromteilersti fen zusammengeschaltet
sind, während ihre Basiselektroden (ebenfalls) zusammengeschaltet und mit vorbestimmten Spannungen
speisbar sind, und wobei von den Kollektoren der Stromausgangstransistoren jeder der Stromteilerstufen Ausgangsströme
erhalten werden, dadurch gekennzeichnet , daß weiterhin ein Korrekturkreis (21;
21 .j) aus einer Anzahl von jeweils in Entsprechung zu den
Stromteilerstufen (101 - 107) vorgesehenen Korrekturstufen
(201 - 207) vorgesehen ist und daß die Korrekturstu-
fen (201 - 207) jeweils Stromquellen (CS11, CS12; CS21,
CS22; CS31, CS32; CS41, CS42), die mit der einen Seite an
die erste Spannungsversorgung (-) angeschlossen sind und einen Strom entsprechend einem Ausgangsstrom von einer betreffenden
der Stromteilerstufen (101 - 107) liefern und deren Zahl derjenigen der Transistoren der Stromteilerstufen
(101 - 107) entspricht, Stromausgangstransistoren, deren Emitter-Kollektorstrecken jeweils zwischen die andere
Seite jeder Stromquelle und die zweite Spannungsversorgung (+) geschaltet sind, während ihre Basiselektroden jeweils
mit einer betreffenden der Stufen verbunden sind, und an die Kollektoren der Strom-Nebenschlußtransistoren angeschlossene
Korrekturtransistoren (Q03, Q14; Q13, Q24;
Q23, Q24, Q33, Q44; Q42, Q43; Q52, Q53; Q62, Q63) in einer
der Zahl der Transistoren jeder Stromteilerstufe (101 - 107) entsprechenden Zahl aufweisen.
2. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß alle Stromquellen (CS11, CS12, CS21, CS22,
CS31, CS32,.CS41, CS42) aller Korrekturstufen des Korrekturkreises
(21, 21.) im wesentlichen denselben Aufbau bzw. dieselbe
Konfiguration besitzen wie der Stromteilerkreis (20).
3. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
· daß jede Korrekturstufe (201 - 207) des Korrekturkreises (21; 2I1) einen Transistorkreis mit einer Konfiguration
praktisch entsprechend derjenigen der Transistoren der einzelnen Stromteilerstufen (101 - 107) des
Stromteilerkreises (20) sowie die zwischen die zweite Spannungsversorgung (+) und die Kollektoren der Transistoren
des Transistorkreises geschalteten Korrekturtransistoren (Q03, Q14; Q13, Q24; Q23, Q34; Q33, Q44; Q42, Q43; Q52,
Q53; Q62, Q63) aufweist, daß mindestens ein Transistor des Transistorkreises als Korrekturtransistor an einen der Transistoren
einer nächsten Korrekturstufe angeschlossen ist,
daß die Basiselektroden der Transistoren einer ersten Korrekturstufe
(201) mit einer vorbestimmten Basisspannung speisbar sind und daß die Basiselektroden der Transistoren
der restlichen Korrekturstufen mit den Emitterschaltungen (common emitters) der betreffenden Stromteilerstufen (101 - 107) verbunden sind.
4. Stromversorgungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein weiterer
Korrekturkreis (21,) mit einer Konfiguration praktisch entsprechend derjenigen des Korrekturkreises (21) vorgesehen
ist und daß Korrekturstufen (301 - 307) des Korrekturkreises
(21_) mit vorgeschalteten Korrekturstufen auf
dieselbe Weise wie die Korrekturstufen des Korrekturkreises (21) verbunden und an die Stufen des Stromteilerkreises
(20) angeschlossen sind.
5. Stromversorgungsschaltung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen erste und zweite Spannungsversorgung ein Vorspannkreis geschaltet
ist, der ein Diodenelement (QD1, QD2) zur Lieferung einer Vorspannung zur Korrekturstufe (201) des Korrekturkreises
(21, 2I1, 21-), Diodenelemente (QD3 - QD9) zur Lieferung
von Vorspannungen zu den Stromteilerstufen (101 - 107) des Stromteilerkreises (20) und mindestens eine Stromquelle
(CSB) aufweist.
6. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diodenelemente (QD1 - QD9) Transistoren sind, deren Basiselektroden und Kollektoren jeweils zusammengeschaltet
sind.
7. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stromteilerstufe (101 107)
eine Anzahl der Stromausgangstransistoren aufweist, daß die Kollektoren einiger dieser Transistoren (Q71,
Q72; Q75, Q76; Q79, Q80; Q83, Q84) selektiv.zusammengeschaltet
sind und daß die Stromausgänge bzw. Ausgangsströme (current outputs) an den zusammengeschalteten
Kollektoren abnehmbar sind.
8. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kollektoren von Transistoren (Q87, Q88, Q91, Q92) der Korrekturstufen (201 - 207)zusammengeschaltet
sind, daß die Kollektoren der Transistoren (Q87, Q88; Q91,
Q92) in derselben Zahl vorhanden sind wie die zusammengeschalteten Kollektoren der Transistoren (Q71, Q72; Q75,
Q76; Q79, Q80; Q83, Q84) und daß die Basiselektroden der
an die Transistoren (Q87, Q88; Q91, Q92) , deren Basiselektroden
zusammengeschaltet sind, angeschlossenen Korrekturtransistoren (Q95, Q97) der Korrekturstufen (201 - 207)
mit den zusammengeschalteten Kollektoren der Transistoren (Q71, Q72; Q75, Q76) der Stromteilerstufe (201) verbunden
sind.
9. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kollektoren von Transistoren der Korrekturstufen (301 - 307) des Korrekturkreises (21-) zusammengeschaltet
sind, daß die Kollektoren in derselben Zahl vorgesehen sind wie die zusammengeschalteten Kollektoren der
Korrekturstufen (201 - 207) des Korrekturkreises (2I1) und
daß die Basiselektroden der Korrekturtransistoren, die mit den zusammengeschalteten Transistoren der Korrekturstufen
des Korrekturkreises (212) verbunden sind, an die zusammengeschalteten
Kollektoren der Transistoren der Korrekturstufen des Korrekturkreises (2I1) angeschlossen sind.
10. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stromteilerstufe (101 107)
mehrere Stromausgangstransistoren aufweist/ von denen
mindestens einer ein Mehremitter-Transistor (Q99,
Q100, Q101, Q102) ist.
11. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Stromteilerstufe (101 107) mehrere Stromausgangstransistoren aufweist, von
denen mindestens einer ein Mehremitter-Transistor ist, und daß entsprechende der Transistoren der Korrekturstufen
Mehremitter-Transistoren sind.
12. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Transistoren des Korrekturkreises (212)
welche den Mehremitter-Transistoren in .in jeder Korrekturstufe (201 - 207) des Korrekturkreises (21..) entsprechen,
Mehremitter-Transistoren sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56069151A JPS57184323A (en) | 1981-05-08 | 1981-05-08 | Current source circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3216818A1 true DE3216818A1 (de) | 1982-11-25 |
DE3216818C2 DE3216818C2 (de) | 1985-05-09 |
Family
ID=13394372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3216818A Expired DE3216818C2 (de) | 1981-05-08 | 1982-05-05 | Stromteilerschaltung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4489244A (de) |
JP (1) | JPS57184323A (de) |
DE (1) | DE3216818C2 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100792708B1 (ko) * | 2006-06-14 | 2008-01-11 | 한국과학기술원 | 디지털 아날로그 변환기 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3474440A (en) * | 1966-04-28 | 1969-10-21 | Gen Electric | Digital-to-analog converter |
DE2157755B2 (de) * | 1970-12-09 | 1980-07-17 | N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande) | Stromteilerschaltung |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3890611A (en) * | 1972-01-24 | 1975-06-17 | Analog Devices Inc | Constant-current digital-to-analog converter |
US4176344A (en) * | 1975-05-28 | 1979-11-27 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Integrated circuit binary weighted digital-to-analog converter |
US4055773A (en) * | 1975-12-22 | 1977-10-25 | Precision Monolithics, Inc. | Multistage electrical ladder for decrementing a signal into a plurality of weighted signals |
NL7604570A (nl) * | 1976-04-29 | 1977-11-01 | Philips Nv | Stroomverdeelschakeling voor het realiseren van een aantal stromen die onderling zeer nauwkeurig een bepaalde grootteverhouding vertonen. |
JPS5534537A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-11 | Fujitsu Ltd | Cascade type current division circuit |
JPS56169935A (en) * | 1980-06-03 | 1981-12-26 | Toshiba Corp | Digital-to-analog converting circuit |
US4349811A (en) * | 1980-07-30 | 1982-09-14 | Analog Devices, Incorporated | Digital-to-analog converter with improved compensation arrangement for offset voltage variations |
-
1981
- 1981-05-08 JP JP56069151A patent/JPS57184323A/ja active Pending
-
1982
- 1982-04-30 US US06/373,732 patent/US4489244A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-05-05 DE DE3216818A patent/DE3216818C2/de not_active Expired
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3474440A (en) * | 1966-04-28 | 1969-10-21 | Gen Electric | Digital-to-analog converter |
DE2157755B2 (de) * | 1970-12-09 | 1980-07-17 | N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande) | Stromteilerschaltung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57184323A (en) | 1982-11-13 |
US4489244A (en) | 1984-12-18 |
DE3216818C2 (de) | 1985-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3121450A1 (de) | Digital/analog-umsetzer | |
DE69018429T2 (de) | Digital/Analog-Wandler. | |
DE19624676C1 (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Referenzpotentials | |
DE3513167C2 (de) | Ansteuerungsschaltung für kollektorlose Gleichstrommotoren | |
DE3216818A1 (de) | Stromversorgungsschaltung | |
DE2951161C2 (de) | Verstärkeranordnung mit einem ersten und zweiten Transistor sowie mit einer Stromzuführungsschaltung | |
DE3714421A1 (de) | Schaltungsanordnung fuer anzeigeleuchten in kraftfahrzeugen | |
DE69132380T2 (de) | Verstärker mit polygonförmiger Ausgangscharakteristik | |
DE3832378C1 (de) | ||
DE1909032C3 (de) | Analog-Digitalwandler | |
DE3603841C2 (de) | Dämpfungsglied mit niedrigem Rauschverhalten und hoher thermischer Stabilität | |
DE1952927B2 (de) | Schaltungsanordnung zur regelung der daempfung einer leitung, insbesondere fernmeldeleitung | |
DE2213712A1 (de) | Matrix Schaltungsanordnung | |
DE2041577C3 (de) | Fehler-Aufspürsystem für Kraftfahrzeuge | |
DE3421126C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Soll-Gleichspannungsverlaufs am Ausgang einer Gegentaktendstufe | |
DE2904457C3 (de) | Adressdecoder | |
EP0621729A1 (de) | Einrichtung zum Darstellen eines ersten Bildes und eines zweiten Bildes auf einem Bilschirm | |
DE19536644A1 (de) | Analoges Funktionsnetzwerk zur Vorgabe einer Kennlinie | |
DE3137085A1 (de) | Stromquellenschaltung | |
DE2613926C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Einprägung eines sägezahnförmigen Stromes in einen Widerstand | |
DE2346804C3 (de) | Elektrische Schaltung zur Panoramaeinstellung | |
DE4020532A1 (de) | Anordnung zur analog/digital-umsetzung | |
DE3731948A1 (de) | Schaltungsanordnung zur steuerung von stromquellen in integrierten schaltungen | |
DE2459360B2 (de) | Monolithisch integrierte Stromquelle mit hohem Ausgangswiderstand und deren Verwendung in einer Zweidraht/Vierdraht-Übergangsschaltung | |
EP0766163A2 (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Biaspotentials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA, KAWASAKI, KANAGAWA, JP |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |