DE3307602C2 - Schaltungsanordnung zur Verschiebung des Gleichspannungspegels von Signalen - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Verschiebung des Gleichspannungspegels von SignalenInfo
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Abstract
Eine Schaltungsanordnung zur Pegelverschiebung von Eingangssignalen ist so ausgelegt, daß der Beitrag der Pegelverschiebung so gesteuert wird, daß die Gleichspannungsbedingungen von folgenden Schaltungsanordnungen erfüllt werden können. Insbesondere führt eine Gegenkopplungsregelung des Betrages der Pegelverschiebung zu einem konstanten Gleichspannungspotential Null, das am Ausgang der Schaltungsanordnung aufrechterhalten wird.
Description
I=(VB-vbc)/R2
Dieser Strom / fließt auch in dem Transistor Qi und
im Widerstand Rt. Dementsprechend wird bei einer Eingangsspannung £1 die Ausgangsspannung £b ausgedrückt
durch:
E0 =EI-Vbe-R,l
In der obigen Gleichung ist
"■-*{ C1-&)♦■§■*}
55
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verschiebung des Gleichspannungspegels von Signalen
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine herkömmliche Schaltungsanordnung zum Verschieben des Pegels von Signalen ist in F i g. 1 dargestellt.
In F i g. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Eingang der Schaltungsanordnung. Ein Eingangssignal,
welches einer Pegelverschiebung unterworfen werden soll, wird dem Eingang 1 zugeführt, der mit der Basis
eines ersten Transistors Qi verbunden ist. Der Emitter
des Transistors Qi liegt über einen ersten Widerstand R\
an dem Kollektor eines zweiten Transistors Q2 an. Die
Basis des Transistors Q2 ist mit einer Energiequelle Vg,
wobei alle Terme in den Klammern { } Konstanten sind. Deshalb ist, unabhängig von der Eingangsspannung £,,
die Ausgangsspannung £0 immer um den konstanten Wert Vs niedriger als die Eingangsspannung £„ d. h., der
Pegel der Eingangsspannung £, wird um den Wert V5
verschoben, um die Ausgangsspannung £0 zu bilden.
Für einen Wechselstrom gilt folgendes: Wird der Transistor Q2 von der Seite des Ausgangs 2 aus betrachtet,
so ist seine Impedanz r viel größer als der Widerstandswert des Widerstandes R\. Deshalb gilt:
AE0
AE1.
»AE,.
Deshalb kann der Verlust zwischen Eingang und Ausgang vernachlässigt werden.
Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, ist bei einer herkömmlichen Schaltungsanordnung zur Verschiebung
des Pegels eines Eingangssignals die »Schiebestrecke«, also die bei der Verschiebung erreichte Änderung,
konstant. Deshalb hat diese Schaltungsanord-
nung die folgenden Nachteile: Wenn beispielsweise das Eingangssignal ein Wechselspannungssignal mit einer
Änderung eines Gleichspannungspotentials ist, und die Wechselspannungskomponente durch eineü Differenzverstärker
verstärkt wird, von dem eine Seite ein festes Potential hat, so wird der Dynamik-Bereich des Differenzverstärkers
durch die Gleichspannungsänderung begrenzt Dementsprechend ist man manchmal gezwungen,
eine kapazitive Kopplungsschaltung zu verwenden oder den Ve.-stärkungsfaktor des Differenzverstärkers
zu verringern. Dies stellt dann ein ernstes Problem dar, wenn eine solche Schaltungsanordnung zur Verschiebung
des Pegels eines Eingangssignals als integrierte Schaltung (IC=Integrated Circuit) ausgebildet werden
soll.
Im allgemeinen liegt bei einem monolithischen IC auf der Basis von Silizium der Parameter /V eines PNP-Transistors
in der Größenordnung von 1 bis 2 MHz, und zwar mit Ausnahme eines PNP-Transistou vom Substrat-Typ.
Deshalb ist es unmöglich, solche PNP-Transistören bei integrierten Schaltungen zu verwenden, die
ein Signal mit einem Frequenzband von bis zu mehreren Megahertz im wesentlichen linear bei 20 bis 25 dB zu
verstärken. Andererseits muß bei einer integrierten Schaltung (IC) die innere Schaltung häufig eine direkte
Kopplung verwenden, und zwar wegen der erforderlichen Zahl von Stiften des Aufbaus und aus ähnlichen
Gründen. Aufgrund dieser Tatsache und der oben beschriebenen Tatsache, daß PNP-Transistoren nicht verwendet
werden können, wird die Vorspannungsbedingung der Transistoren in der Schaltungsanordnung in
der vorderen Stufe näher zur Speisespannung hin verschoben als in der hinteren Stufe. Andererseits wird der
Signalpegel zur hinteren Stufe hin größer, d. h., die Amplitude des Signals wird zur hinteren Stufe hin größer,
während das Gleichspannungspotential in der Weise verschoben wird, daß die Differenz zwischen dem
Gleichspannungspotential und der Speisespannung abnimmt. Als Ergebnis hiervon verringert sich der Dynamikbereich
allmählich zur hinteren Stufe hin. Dies ist zweifellos unerwünscht.
Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, liegt eine Schaltungsanordnung zum Verschieben von Signalpegeln
mit konstanter Spannung mit dem Aufbau nach Fig. 1, jedoch unter Verwendung von NPN-Transistoren,
zwischen den Stufen, wodurch die oben erwähnte Gleichstrom-Bedingung aufgehoben wird. Bei einer solchen
herkömmlichen Schaltungsanordnung erscheint jedoch die gleiche Gleichspannungsänderung sogar
nach der Verschiebung des Signalpegels des Signals, wenn dem zu verarbeitenden Signal eine Gleichspannungskomponente
überlagert ist. Dies ist dann besonders nachteilig, wenn die Schaltungsanordnung mit einem
Differenzverstärker verbunden ist, von dem ein Eingang an dem oben erwähnten Ausgang liegt und der
andere Eingang ein festes Gieichspannungspotential empfängt, wie oben beschrieben wurde. Bei einer integrierten
Schaltung ist es unmöglich, den Strom auf einen großen Wert einzustellen, weil der Energieverbrauch
des zugehörigen Chip begrenzt ist. Deshalb können bei dem Differenzverstärker der Betriebsstrom und der Widerstandswert
für den Emitter nicht groß sein; dementsprechend ist sein Dynamikbereich bei seiner Funktion
als Differenzverstärker begrenzt. Deshalb kann die Verstärkung eines Hochfrequenz-Signals mit Gleichspan- b5
nungsänderung Schwierigkeiten insofern hervorrufen, als der Differenzverstärker, der allein durch die Gleichspannungsänderung
gesättigt ist, die benötigte Wechselspannungskomponente nicht verstärken kann.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur Verschiebung von Signalpegem
zu schaffen, die insbesondere in einer integrierten Schaltung für die Verarbeitung eines Signals,
bei dem ein Wechselspannungssignal von mehreren MHz eine Gleichspannungsänderung enthält, effektiv
ein Hochfrequenz-Signal ohne Verwendung von PNP-Transistoren auf der Verarbeitungsstrecke verstärken
kann; außerdem soll dafür gesorgt werden, daß die Zahl der Stifte der integrierten Schaltung wegen der kapazitiven
Kopplung nicht erhöht werden muß.
Dies wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
erreicht
Zweckmäßige Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen zusammengestellt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Schaltdiagramm eines Beispiels einer herkömmlichen Schaltungsanordnung zur Verschiebung
von Signalpegeln,
F i g. 2 ein Schaltdiagramm des Grundaufbaus einer Schaltungsanordnung zur Verschiebung von Signalpegeln
nach der Erfindung,
F i g. 3 ein Schaltdiagramm einer Anwendung der Schaltungsanordnung zur Verschiebung von Signalpegeln
nach der Erfindung, und
F i g. 4 eine graphische Darstellung eines Beispiels der Wellenform eines Eingangssignals für den Fall, daG die
Schaltungsanordnung nach der Erfindung effektiver arbeitet.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die F i g. 2 bis 4 näher beschrieben werden.
Das Schaltdiagramm nach F i g. 2 zeigt den Grundaufbau einer Schaltungsanordnung zur Verschiebung
von Signalpegeln nach der vorliegenden Erfindung. In F i g. 2 sind die Elemente, die bereits oben unter Bezugnahme
auf F i g. 1 beschrieben worden sind, mit den gleichen Bezugszeichen oder Ziffern versehen. Der Eingang
1, der erste Transistor Qu der erste Widerstand R\, der
zweite Transistor φ> und der Ausgang 2 sind auf ähnliche
Weise wie in der Schaltungsanordnung nach F i g. 1 geschaltet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß sich
die Schaltungsanordnung für die Verschiebung von Signalpegeln nach F i g. 2 dadurch von der Schaltungsanordnung
nach F i g. 1 unterscheidet, wie das Potential an die Basis des Transistors Q2 angelegt wird. Bei der herkömmlichen
Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wurde nämlich ein festes Potential für die exklusive oder gemeinsame
Benutzung der Basis des Transistors Q2 zugeführt, während bei der Schaltungsanordnung nach der
Erfindung das Basispotential des Transistors Q2 das Ausgangssignal eines Tiefpasses ist, der aus einem dritten
Widerstand R} und einem Kondensator C besteht,
die mit dem Ausgang eines Spannungsverstärker A mit hohem Verstärkungsfaktor verbunden sind, wie man in
Fig.2 erkennt. Der nicht invertierende Eingang des Spannungsverstärkers A mit hohem Verstärkungsfaktor
ist mit dem Ausgang 2 verbunden, während sein invertierender Eingang an einer Bezugsenergiequelle
£«l'egt.
Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, ist die Schaltungsanordnung zur Verschiebung von Signalpegeln
nach der vorliegenden Erfindung so ausgelegt, daß sie in bezug auf Gleichstrom eine Schleife mit Gegenkopplung
bzw. negativer Rückkopplung hat. Die Kon-
stanten in dieser Schleife sind so ausgewählt, daß der eine Zirkulations-Schleifenverstärkungsfaktor der Gegenkopplungsschleife
einen negativen dB-Wert in bezug auf die Wechselspannungskomponenten mit niedrigster
Frequenz des als Eingangsignal angelegten Signals hat.
Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 ist der Stromverstärkungsfaktor jedes Transistors ζ>ι und Qi
ausreichend groß und die Basis/Emitter-Durchlaßspannung Vie ist konstant. Die Konstanten werden so ausgewählt,
daß die Gleichstrombedingungen nach der Signalpegelverschiebung auf die gewünschten Werte eingestellt
werden; bei Wechselstrom wird der Schleifenverstärkungsfaktor in dem zu verarbeitenden Signalfrequenzband
kleiner als eins (1). Unter den oben beschriebenen Bedingungen soll die Gleichstrombedingung der
Schaltungsanordnung nach F i g. 2 beschrieben werden.
Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 kann man die folgenden Beziehungen erhalten:
4-ia (Eo-
wobei a der Verstärkungsfaktor des Verstärkers A ist.
Wenn der Parameter / aus den obigen Beziehungen eliminiert wird, läßt sich E0 ausdrücken durch:
!+·&■«
-Z-<*Er
Kl
Kl
Wenn
a>\
ist, dann gilt E0SiEr. Damit fällt das pegelverschobene
Ausgangssignal zu allen Zeiten mit der Bezugsspannung Er zusammen, und zwar unabhängig von dem EingangspotentiaL
Mit anderen Worten gilt also folgendes: Während bei einer herkömmlichen Schaltungsanordnung der Pegel
des Eingangssignals zu allen Seiten um einen vorgegebenen Betrag verschoben wird, ändert sich bei der
Schaltungsanordnung nach der Erfindung der Betrag der Pegelverschiebung automatisch mit der Änderung
des Eingangspotentials, so daß das pegelverschobene Ausgnagssignal zu allen Seiten ein konstantes Potential
hat.
Fig.3 zeigt ein Beispiel für die Anwendung der
Schaltungsanordnung zur Verschiebung von Signalpegeln nach der Erfindung, wobei diese Schaltungsanordnung
eine besonders effektive Funktionsweise hat. Im Detail stellt Fig.3 ein Beispiel der Anwendung der
Schaltungsanordnung nach der Erfindung bei einem Hochfrequenz-Verstärker für die Verstärkung des Ausgangssignals
eines optischen Aufnehmers dar. Diese
to spezielle Anwendung wird als integrierte Schaltung realisiert, die ein Signal mit einem Frequenzband von bis zu
mehreren MHz im wesentlichen linear bei 20 bis 25 dB verstärken kann. Die Schaltungsanordnung nach F i g. 3
soll unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben werden, daß ein Eingangssignal mit einer Gleichspannungskomponente, wie es in F i g. 4 dargestellt ist, zugeführt
wird. In F i g. 3 haben die Bauteile, die äquivalent zu den Bauteilen der Ausführungsform nach F i g. 2 sind, die
gleichen Bezugszeichen, insbesondere Ziffern oder Buchstaben.
Bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 wird das Eingangssignal durch einen Eingang IN an einen ersten
Differenzverstärker angelegt, der Transistor Qz und Qa,
Widerstände Ra und Rs sowie eine Konstantstromquelle
4 für die Lieferung eines Stroms /ι aufweist. Im Detail
wird das Eingangssignal der Basis des Transistors Q-3
zugeführt die über einen Widerstand R6 geerdet ist. Die
Basis des anderen Transistors Qa ist ebenfalls über einen
Widerstand R7 geerdet Die Widerstände Ra und R5 haben
im allgemeinen den gleichen Widerstandswert. Der Widerstandswert und der Stromwert der Konstantstromquelle
4 werden so ausgewählt daß die Ausgangsströme der Transistoren Qi und Qa im wesentlichen in
einer linearen Beziehung zu der Spannung des Eingangssignals stehen.
Dementsprechend gilt für den Gleichstromfall, daß ein Ausgangssignal, welches ungefähr das
RsI(Ra + Rs)fache des Eingangssignals ist, an einem Widerstand
Rg entsteht, der mit dem Kollektor des Transistors
Qa verbunden ist. Selbstverständlich ist das absolute Gleichstrompotential höher als das Eingangssignal.
Das Potential des Widerstandes Rg wird an die Basis des Transistors Qi angelegt, wodurch es zu der Schaltungsanordnung
zur Verschiebung von Signalpegeln nach der Erfindung übermittelt wird. Der Punkt P, an
dem das pegelverschobene Ausgangssignal erhalten wird, ist nicht nur der Eingang eines zweiten Differenzverstärkers
aus Transistoren Qj und Qe, Widerständen
Rg und Rio sowie einer zweiten Konstantstromquelle 5
für die Lieferung eines Stroms h, sondern auch ein Punkt für die Zuführung einer Gleichvorspannung,
durch die der Differenzverstärker eine Gieichvorspannung erhält
In dem Differenzverstärker ist die Basis des Transistors Qe geerdet die kein Eingangssignal empfängt Deshalb
beeinflußt jede Abweichung des Gleichspannungspotentials am Punkt P vom Massepotential stark den
Dynamikbereich des Differenzverstärkers. Im allgemeinen haben die Widerstände Rs und Rio den gleichen Widerstandswert
Dieser Widerstandswert und der konstante Strom legen im wesentlichen den oben erwähnten
Dynamikbereich fest Wenn das zu verarbeitende Eingangssignal eine Gleichspannungskomponente enthält
wie oben beschrieben wurde, wird der Dynamikbereich des zweiten Differenzverstärkers um einen Betrag
versetzt der bis zur Größe der Gleichspannungskomponente reicht wenn man dies mit dem Fall eines Eingangssignals
vergleicht welches die gleiche Wechsel-
7 8
Spannungsamplitude, jedoch keine Gleichspannungs- der durch einen Ausgangspuffer, nämlich einen Transikomponente
hat. Damit ist die zulässige Eingangsampli- stör Qn gebildet wird, ist unabhängig von einer Ändernde
in bezug auf die Verstärkung der Wechselspan- rung des Gleichspannungs-Eingangssignals konstant,
nungskomponente begrenzt. Wird also ein Verstärker mit zusätzlichen Stufen ver-
Der Schaltungspunkt P ist mit dem nicht-invertieren- 5 wendet, und wird die Schaltungsanordnung zur Pegelden
Eingang eines Spannungsverstärkers mit hohem verschiebung eines Eingangssignals nach der vorliegen-Verstärkungsfaktor
aus Transistoren Q7, Qb, Q9 und Qi 0, den Erfindung zwischen den Stufen angeordnet, so ist
einem Widerstand R\ und einer Konstantstromquelle 6 (sind) die anschließende^) Stufe(n) frei von Verschlechfür
die Lieferung eines Stroms h sowie mit dem Kollek- terungen des Dynamikbereiches aufgrund einer Ändetor
des Transistors Q2 verbunden, der als Stromausgang 10 rung des Gleichspannungs-Eingangssignals. Deshalb ist
des Verstärkers dient. Der invertierende Eingang des die Anwendung der Schaltungsanordnung zur Pegelver-Spannungsverstärkers
mit hohem Verstärkungsfaktor, Schiebung bei einer integrierten Schaltung besonders
der für die Funktionsweise dieses Verstärkers wesent- effektiv.
lieh ist, d. h, die Basis des Transistors Q7 ist geerdet, Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß dem
wodurch das Problem bezüglich des Dynamikbereiches 15 Grundprinzip der Erfindung der Betrag der Pegelverdes
zweiten Differenzverstärkers gelöst wird. Schiebung immer so gesteuert, daß die Gieichspan-
Wenn sich also bei Gleichspannungsbetrieb das Po- nungsbedingung der Schaltungsanordnung anschlietential
am Punkt P erhöht, wird das Basispotential des ßend erfüllt wird. Deshalb kann das erforderliche Wech-Transistors
Q2 und dementsprechend der Strom im selspannungssignal effektiv vergrößert werden, ohne
Transistors Q2 erhöht. Diese Stromerhöhung vergrößert 20 durch die Gleichspannungsbedingung begrenzt zu sein,
wiederum den Spannungsabfall am Widerstand R1 des Weiterhin wird bei der Anwendung der Schaltungsan-Transistors
Qu der als Spannungsquelle dient, von dem Ordnung zur Pegelverschiebung bei einem direkt ge-Emitterpotential,
d. h. die Stromerhöhung vergrößert koppelten Verstärker mit mehreren Stufen das Gleichden
Betrag der Pegelverschiebung des Transistors Q\ Spannungspotential in den anschließenden Stufen auf
vom Emitterpotential. Der Betrag der Pegelverschie- 25 einem festen Wert gehalten, wenn die Schaltungsanordnung
wird so gesteuert, daß die Potentialdifferenz zwi- nung zur Pegelverschiebung nach der Erfindung zwischen
dem invertierenden Eingang und dem nicht inver- sehen diesen Stufen eingefügt wird. Der wesentliche
tierenden Eingang des Spannungsverstärkers mit ho- Vorteil der Erfindung liegt also darin, daß eine kapazitihem
Verstärkungsfaktor Null ist, oder wird so gesteuert, ve Kopplung für die integrierte Schaltung nicht erfordaß
die Basen der Transistoren Q7 und Qs im wesentli- 30 derlich ist.
chen auf Erd- bzw. Massepotential sind. Auch in dem
Fall, daß das Potential am Punkt P abnimmt, wird der Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Betrag der Pegelverschiebung auf die gleiche Weise gesteuert. Diese Steuerfunktion wirkt auf die Gleichspannungskomponente.
Deshalb wird die Gegenkopplungs- 35
strecke für die Wechselspannungskomponente durch
den Kondensator C blockiert, so daß die Gegenkopplungsschleife in dem Frequenzband des zu verarbeitenden Signals ihre Funktion nicht erfüllen kann.
strecke für die Wechselspannungskomponente durch
den Kondensator C blockiert, so daß die Gegenkopplungsschleife in dem Frequenzband des zu verarbeitenden Signals ihre Funktion nicht erfüllen kann.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich also folgen- 40
des: Aufgrund der Gegenkopplungsregeiung des Betrages der Signalpegelverschiebung ist das Gleichspannungspotential am Punkt P immer auf Massepotential,
und zwar unabhängig von der Größe der Gleichspannungskomponente des Eingangssignals, so daß die 45
Wechselspannungskomponente um das Massepotential
schwingt Dementsprechend haben in dem zweiten Differenzverstärker die beiden Eingänge eine Versetzung
Null, vom Gleichstrom aus gesehen. Damit ist das Problem gelöst, daß der Dynamikbereich des Differenzver- 50
stärkers aufgrund dieser Versetzung verringert wird,
und die notwendige Wechselspannungskomponente
wird stabil verstärkt
des: Aufgrund der Gegenkopplungsregeiung des Betrages der Signalpegelverschiebung ist das Gleichspannungspotential am Punkt P immer auf Massepotential,
und zwar unabhängig von der Größe der Gleichspannungskomponente des Eingangssignals, so daß die 45
Wechselspannungskomponente um das Massepotential
schwingt Dementsprechend haben in dem zweiten Differenzverstärker die beiden Eingänge eine Versetzung
Null, vom Gleichstrom aus gesehen. Damit ist das Problem gelöst, daß der Dynamikbereich des Differenzver- 50
stärkers aufgrund dieser Versetzung verringert wird,
und die notwendige Wechselspannungskomponente
wird stabil verstärkt
Bei dem Beispiel nach F i g. 3 ist das stabile Potential
nach der Regelung das Massepotential, um die Beschrei- 55
bung zu vereinfachen; als Alternative hierzu kann jedoch jedes andere Potential als stabiles Potential verwendet werdea Wenn also beispielsweise das Basispotential der Transistoren Q7 und φ als stabiles Potential
ausgewählt wird, hat die Schaltungsanordnung genau 60
die gleiche Funktion, wie sie oben beschrieben wurde.
nach der Regelung das Massepotential, um die Beschrei- 55
bung zu vereinfachen; als Alternative hierzu kann jedoch jedes andere Potential als stabiles Potential verwendet werdea Wenn also beispielsweise das Basispotential der Transistoren Q7 und φ als stabiles Potential
ausgewählt wird, hat die Schaltungsanordnung genau 60
die gleiche Funktion, wie sie oben beschrieben wurde.
Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die Eingangssigale des zweiten Differenzverstärkers im
Gleichspannungssinne ausgeglichen sind, und die Ströme in den Transistoren Q5 und Qi jeweils gleich sind, 65
nämlich den Wert /2/2 haben. Dementsprechend ist im
Gleichspannungssinne der Spannungsabfall an dem
Lastwiderstand An konstant, und das Potential OUT,
Gleichspannungssinne ausgeglichen sind, und die Ströme in den Transistoren Q5 und Qi jeweils gleich sind, 65
nämlich den Wert /2/2 haben. Dementsprechend ist im
Gleichspannungssinne der Spannungsabfall an dem
Lastwiderstand An konstant, und das Potential OUT,
Claims (6)
1. Schaltungsanordnung zur Verschiebung des Gleichspannungspegels von Signalen, bei der ein erster
Transistor das Eingangs-Spannungssignal in einen Strom umwandelt, wobei über einen ersten, mit
dem Emitter des ersten Transistors verbundenen Widerstand ein Stromwert eingestellt wird und wobei
an den anderen Anschluß des ersten Widerstandes der Kollektor eines zweiten Transistors angeschlossen
ist, der als Stromquelle wirkt, dadurch
gekennzeichnet, daß an einem Spannungsverstärker (A) mit hohem Verstärkungsfaktor als
Eingangsspannung die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem ersten Widerstand (Rt) und
d?m Kollektor des zweiten Transistors (Q2) anliegt,
daß ein Tiefpaßfilter gebildet wird durch Kopplung des Ausgangssignals des Spannungsverstärkers (A)
mit der Basis des zweiten Transistors (Q2) und Erdung
derselben über einen Kondensator (C) und daß der Pegel des Ausgangssignals durch eine Bezugsspannung (Er) am Spannungsverstärker (A) jederzeit
festgelegt ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor (Q\)
ein als Emitterfolger geschalteter NPN-Transistor ist.
3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter
des zweiten Transistors (Q2) durch einen zweiten
Widerstand (R2) geerdet ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Widerstand
(R3) im Signalpfad zwischen dem Ausgang des Spannungsverstärker (A) mit hohem Verstärkungsfaktor
und der Basis des zweiten Transistors (Q2).
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtinvertierende
Eingang des Spannungsverstärkers (A) mit hohem Verstärkungsfaktor mit dem Verbindungspunkt
zwischen dem ersten Widerstand (Rt) und dem Kollektor des zweiten Transistors (Q2) verbunden
ist und die Bezugsspannung (Er) dem invertierenden Eingang des Spannungsverstärkers (A)
mit hohem Verstärkungsfaktor zugeführt wird.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannung (Er)
auf Nullpotential und damit auch der Ausgang der Schaltungsanordnung auf einem konstanten Gleich-Spannungspotential
Null gehalten wird.
insbesondere einer Spannungsquelle, für das Basispotential verbunden, die nur für diesen Transistor oder für
diesen Transistor und weitere Transistoren vorgesehen ist Der Emitter des zwieten Transistors Q2 ist über einen
zweiten Widerstand R2 geerdet
Die Schaltungsanordnung zur Verschiebung des Pegels des Eingangssignals hat den oben beschriebenen
Aufbau. Dementsprechend ermöglicht der Transistors Q2 den Fluß eines vorgegebenen Stroms in Richtung des
Erdpotentials; das Ausgangssignal, das der Pegelverschiebung unterworfen worden ist, wird direkt am Kollektor
des Transistors Q2 vorgesehen oder über einen geeigneten Puffer (nicht dargesellt) am Ausgang 2 erhalten.
Die Funktionsweise dieser Schaltungsanordnung zur Verschiebung des Pegels eines Eingangssignals wird im
folgenden unter Bezugnahme auf die folgenden Ausdrücke unter den Bedingungen beschrieben, daß zur
Vereinfachung der Beschreibung bei jedem Transistor Qi, Q2 die Stromverstärkung ausreichend groß und die
Basis/Emitter-Durchlaßspannung Vi,c unabhängig vom
Stromwert konstant sind.
Bei dem Strom /in dem Transistors Q2 handelt es sich
um einen konstanten Strom, der durch den folgenden Ausdruck definiert wird:
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982030449U JPS58135121U (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | レベルシフト回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3307602A1 DE3307602A1 (de) | 1983-09-15 |
| DE3307602C2 true DE3307602C2 (de) | 1985-02-14 |
Family
ID=12304217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3307602A Expired DE3307602C2 (de) | 1982-03-05 | 1983-03-03 | Schaltungsanordnung zur Verschiebung des Gleichspannungspegels von Signalen |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4551642A (de) |
| JP (1) | JPS58135121U (de) |
| DE (1) | DE3307602C2 (de) |
| GB (1) | GB2117203B (de) |
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