DE3419010C2 - - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Span­ nungs-Regelschaltkreis nach dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1 (DE-OS 12 91 019). Sie bezieht sich insbesondere auf einen Regelschaltkreis, der in der Lage ist, hohe Störspannungen auszuregeln, wie sie im kraftfahrtechnischen Anwendungsbereich vorkommen.
Elektronische Systeme weisen oftmals Spannungsregler auf, denen ein Strom von einer ungeregelten Versorgungsspannungs­ quelle zugeführt wird und die eine geregelte Spannung an eine elektrische Last anlegen. Heutzutage sind die mit Span­ nung zu versorgenden Systeme vielfach durch integrierte Schaltkreise vorgegeben. Integrierte Schaltkreise und im Zu­ sammenhang mit diesen benutzte Sensoren erfordern relativ geringe Versorgungsspannungen, die sich typischerweise bei 6 Volt oder darunter bewegen. Bei solchen Schaltkreisen und Sensoren ist es üblich, die Spannungsregler ebenfalls in in­ tegrierter Schaltkreistechnik entweder auf einem getrennten Chip oder auf dem gleichen Chip wie der zu versorgende inte­ grierte Schaltkreis aufzubauen.
Monolithisch integrierte Schaltkreise finden zunehmend An­ wendung im kraftfahrtechnischen Bereich. In diesem Bereich werden besonders strenge Anforderungen an die Spannungsreg­ ler gestellt. Störspannungsspitzen von 80 oder 90 Volt mit positiver oder negativer Polarität in bezug auf Masse können dort im Zusammenspiel zwischen Wechselstromgenerator und Hauptspannungsregler auftreten, wenn der Motor ausgeschaltet oder z. B. mit einem Überbrückungskabel gestartet wird. Darüber­ hinaus ist im kraftfahrtechnischen Bereich ein Betrieb der Schaltungen über einen breiten Temperaturbereich erforderlich.
Somit muß ein Spannungsregler für die elektronischen Schalt­ kreise in der Kraftfahrtechnik eine relativ eng geregelte niedrige Spannung aus einer Spannungsquelle erzeugen, die poisitive und negative Spannungsspitzen aufweist, welche die Größe der geregelten Spannung um ein Vielfaches übersteigen. Ferner muß die Regelung über einen breiten Temperaturbereich erfolgen. Schließlich sind für kraftfahrtechnische Anwendungs­ zwecke die Kosten und die Zuverlässigkeit einer Regelschaltung sehr bedeutende Aspekte. Die Kosten sollen gering sein und der Schaltkreis soll einfach und leicht herzustellen sein und zuverlässig funktionieren.
Ein Problem bei dem Aufbau von Schaltkreisen mit bipolaren Transistoren liegt darin, daß solche Transistoren, die mit den herkömmlichen Herstellverfahren für monolithisch inte­ grierte Schaltkreise gebildet werden, nicht in der Lage sind, die hohen Störspannungsspitzen zu verarbeiten, die im kraft­ fahrtechnischen Anwendungsbereich vorkommen. Demzufolge müssen derartige integrierte Spannungsregler mit einem Störspannungs­ schutz in irgendeiner Form ausgerüstet sein.
Aus der US-PS 43 19 179 ist eine derartige Schaltungsanord­ nung bekanntgeworden, die einen Transistor zur Unterdrückung von hohen Spannungen zwischen einer Reglerschaltung und einem Fehlerverstärker aufweist. Die Unterdrückung der hohen Spannung erfolgt mittels eines Schaltkreises, der die Impedanz zwischen der Basis des Transistors und Masse im Falle einer bescheidenen Störspannung auf der Versorgungsleitung vermindert. Wenn eine große Störspannung auftritt, so wird die Basis des Transistors im wesentlichen gegen Masse kurzgeschlossen.
Obgleich eine solche Schaltung die Möglichkeit des Transistors, Störspannungen zu unterdrücken, verbessert, ist die maximal zulässige Spannung immer noch begrenzt auf einen Wert, der geringfügig unter der Durchbruchspannung des Transistors liegt, wenn desssen Basis mit Masse kurzgeschlossen wird. Diese Span­ nungsbegrenzung ist für viele kraftfahrtechnische Anwendungs­ fälle nicht genügend. Die Zuführung einer Spannung, welche höher als die Durchbruchspannung während einer gewünschten Dauer ist, führt zu einer Zerstörung des Transistors und zu einem Ausfall des Reglers. Ferner führt das Anlegen einer Spannung, die das Kurzschließen der Basis gegen Masse be­ wirkt, zu einer verringerten Spannungsregelung. Selbst ein kurzzeitiger Ausfall der Regelung kann zur Fehlfunktion von logischen Schaltkreisen führen, die von dem Regler gespeist werden. Ferner sind bestimmte andere Transistoren in dem Regler relativ ungeschützt und können unter bestimmten Be­ dingungen mit sie zerstörenden Spannungen beaufschlagt werden.
Ein gattungsgemäßer Spannung-Regelschaltkreis ist aus der DE-AS 12 91 019 bekannt. Dort wird durch eine Gleichrichterbrücke eine Last gespeist, die sehr unterschiedliche Widerstandswerte aufweisen kann. Um den durch die Last fließenden Strom zu stabilisieren, ist ein Regelschaltkreis angeordnet, der aus der Reihenschaltung zweier Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps besteht. Dem eigentlichen Regeltransistor ist ein Steuertransistor vorgeschaltet, der über einen Spannungsteiler an seiner Basis von der ungeregelten Spannung angesteuert wird und bei einem Anstieg der Spannung den Strom begrenzt. Aufgrund der Gleichrichtung der ungeregelten Spannung sind Spannungsschwankungen nur im Hinblick auf eine Polarität möglich.
Ausgehend von diesem bekannten Regelschaltkreis ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen so auszugestalten, daß er einen einfachen integrierbaren Aufbau aufweist und in der Lage ist, hohe Störspannungen beider Polaritäten auszuregeln. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Regelschaltkreises sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Spannungsregler in integrierter Schaltkreistechnik angegeben, der einen die Spannung durchreichenden Transistor mit einem ersten Leit­ fähigkeitstyp aufweist, welcher gegen Störspannungsspitzen beider Polaritäten mittels eines Vorregel-Transistors ge­ schützt ist, der dem eigentlichen Regeltransistor den elek­ trischen Strom zuführt. Eine in Sperrichtung gepolte Diode verbindet die stromführenden und beiden Transistoren ge­ meinsamen Elektroden mit einer Bezugsspannung. Durch erste und zweite Basis-Ansteuerschaltungen werden konstante Basis-Ansteuersignale den beiden Transistoren zugeführt, wobei der Vorregeltransistor und seine Basisansteuerung den die Spannung durchreichenden Transistor gegen Stör­ spannungen einer ersten Polarität schützen und die Diode den die Spannung durchreichenden Transistor gegen Störspannungen einer zweiten Polarität schützt.
Zu dem Vorregeltransistor ist ein Widerstand in Reihe ge­ schaltet, um den Strom durch diesen Transistor zu begrenzen, wenn er aufgrund einer exzessiven Spannung der zweiten Pola­ rität elektrisch durchbricht. Der Widerstand ist vom ersten Leitfähgkeitstyp und ist in eine elektrisch isolierte Wanne des zweiten Leitfähigkeitstyps eindiffundiert, um zusätz­ lich Störspannungen mit der ersten Polarität zu blockieren. Die Basisansteuerung des die Spannung durchreichenden Tran­ sistors umfaßt eine Zenerdiode und eine Stromquelle, die einen Strom liefert, welcher ausreicht, die Durchbruchspannung der Diode aufrechtzuerhalten. Die Basis des die Spannung durchreichenden Transistors kann gegen exzessive Spannungs­ verläufe der ersten Polarität geschützt werden, indem ein weiterer eindiffundierter Widerstand und ein Transistor in der gleichen Weise verwendet werden, wie es hinsichtlich des Vorregeltransistors geschah. Die Zenerdiode schützt die Basis des die Spannung durchreichenden Transistors gegen exzessive Spannungsverläufe mit der zweiten Polarität.
Anhand von in den Figuren der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispielen sei im folgenden die Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm eines Ausführungsbei­ spieles des erfindungsgemäßen Regelschalt­ kreises; und
Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm eines zweiten Aus­ führungsbeispieles des Regelschaltkreises gemäß der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 liegt an einem Eingangsanschluß 11 eine unge­ regelte Spannung an, die beträchtliche positive und negative Störspannungsspitzen aufweisen kann. Diese Spannung wird ge­ regelt und als konstante Spannung am Ausgangsanschluß 12 ausgegeben. Der Regelschaltkreis ist so aufgebaut, daß er mit Vorteil als monolithisch integrierter Schaltkreis unter Verwendung eines üblichen epitaxialen Herstellungsverfahrens fabriziert werden kann.
In dem Regelschaltkreis erfolgt die endgültige Regelung mittels eines die Regelspannung durchreichenden Transistors 13, der als npn-Transistor ausgebildet ist und mit seinem Emitter an den Ausgangsanschluß 12 angeschlossen ist. Der Eingangsan­ schluß 11 mit der ungeregelten Spannung ist an den Kollektor des Transistors 13 über einen Vorregelschaltkreis 14 ange­ schlossen. Eine Ansteuerung der Basis des Transistors 13 mit einer konstanten Spannung wird durch eine Zenerdiode 15 vor­ gegeben, die mit ihrer Kathode an die Basis des Transistors und mit ihrer Anode an Masse oder eine andere Referenzspannungs­ quelle 16 angeschlossen ist. Die Zenerdiode 15 ist in Durch­ bruchrichtung durch einen Vorspannungsschaltkreis 17 vorge­ spannt. Wie noch in Einzelheiten zu beschreiben sein wird, sind sowohl der Vorregelschaltkreis 14 als auch der Vorspannungs­ schaltkreis 17 so ausgelegt, daß exzessive positive und ne­ gative Störspannungsspitzen daran gehindert werden, den Regel­ transistor 13 zu erreichen.
Der Vorregelschaltkreis 14 umfaßt einen pnp-Transistor 20, der mit seinem Emitter über einen Widerstand 21 an die Versorgungs­ spannungsquelle 11 und mit seinem Kollektor an den Kollektor des Regelschaltransistors 13 angeschlossen ist. Aus Gründen, die noch beschrieben werden, ist der Widerstand 21 vorzugsweise als Widerstand aus Material vom p-Leitfähigkeitstyp ausge­ führt, der in eine elektrisch isolierte Wanne vom n-Leit­ fähigkeitstyp eindiffundiert ist. Der gemeinsame Schaltungs­ punkt der Kollektoren der Transistoren 13 und 20 ist über eine Diode 22 an das Massepotential 16 angeschlossen, wobei die Kathode der Diode mit dem gemeinsamen Kollektoran­ schluß und die Anode der Diode mit Masse verbunden ist. Die Basis des Transistors 20 ist an die Senkenelektrode eines Feldeffekttransistors 23 angeschlossen, dessen Steuerelek­ trode an Massepotential 16 liegt und dessen Quellenelektrode mit dem Kollektor eines npn-Transistors 24 verbunden ist. Der Transistor 24 ist mit einem npn-Transistor 25 zu einem Strom­ spiegel zusammengeschaltet. Insbesondere sind die Basen der Transistoren 24 und 25 miteinander verbunden und die Emitter der beiden Transistoren sind an das Massepotential 16 ange­ schlossen. Der Kollektor des Transistors 25 ist an die Basen beider Transistoren des Stromspiegels angeschlossen und fer­ ner über einen Widerstand 26 mit dem Ausgangsanschluß 12 verbunden. Ein Feldeffekttransistor 27 ist mit seiner Senken­ elektrode an die Basis des Transistors 20 und mit seiner Quellen- und Steuerelektrode an das Massepotential 16 ange­ schlossen.
In einer praktischen Ausführungsform begrenzt der Vorregel­ schaltkreis 14 die positive Spannung am Kollektor des Regel­ transistors 13 auf ungefähr 34 Volt, wodurch der Transistor 13 gegen exzessive positive Versorgungsspannungsspitzen ge­ schützt wird. Diese Klemmwirkung wird durch die Diode 22 er­ zielt, wobei der Transistor 20 den Strom begrenzt, wenn die Diode 22 durchbricht. Der Transistor 20 und der Widerstand 21 begrenzen den Strom, wenn die Versorgungsspannung negative Werte in bezug auf Masse einnimmt. Insbesonere bilden so­ wohl der Transistor 20 als auch der Widerstand 21 in Sperr­ richtung vorgespannte Dioden, wenn an sie eine negative Ver­ sorgungsspannung angelegt wird. Daher wird weder der Tran­ sistor noch der Widerstand normalerweise bei diesem Pola­ ritätszustand der Spannung einen Strom führen.
Die Ansteuerung der Basis des Transistors 20 erfolgt über den Widerstand 26 und den die Transistoren 24 und 25 um­ fassenden Stromspiegel. Der Emitterstrom in dem Transistor 25 wird durch die geregelte Spannung am Ausgangsanschluß 12 und den Wert des Widerstandes 26 vorgegeben. Die Transisto­ ren 24 und 25 besitzen geeignete entwurfsbedingte Para­ meter, wodurch dieser Emitterstrom um einen gewünschten Faktor (z. B. 5) in dem Transistor 24 verstärkt wird. Der Kollektorstrom in dem Transistor 24 wird der Basis des Tran­ sistors 20 über einen Feldeffekttransistor 23 zugeführt. Der Feldeffekttransistor 23 dient der Spannungsbegrenzung am Kollektor des Transistors 24 und somit dem Schutz des Transistors gegen große positive Störspannungsspitzen. Ein Feldeffekttransistor 27 stellt einen ausreichenden Basis- Ansteuerstrom für den Transistor 20 sicher bei einer Be­ triebsauslösung des Regelschaltkreises.
Der Vorspannschaltkreis 17 liefert einen geeigneten Strom zur Aufrechterhaltung des Durchbruchs der Zenerdiode 15 und er schützt die Basis des Transistors 13 gegen exzessive Störspannungen. Der Vorspannschaltkreis umfaßt einen Strom­ spiegel bestehend aus den pnp-Transistoren 30 und 31, deren Emitter über einen Widerstand 32 an den Versorgungsspannungs­ anschluß angeschlossen sind. Die Transistoren 30 und 31 und der Widerstand 3 blockieren negative Versorgungsspan­ nungsspitzen in der gleichen Weise, wie dies der Transistor 20 und der Widerstand 21 tun. Der Kollektor des Transistors 30 ist an die Senkenelektroden der Feldeffekttransistoren 33 und 34 angeschlossen, deren Gatter an das Massepotential 16 angeschlossen sind. Die Quellenelektrode des Feldeffekt­ transistors 33 ist an die Basis eines npn-Transistors 35 und an den Kollektor eines npn-Transistors 36 angeschlossen. Die Quellenelektrode des Feldeffekttransistors 34 ist mit dem Kollektor des Transistors 35 verbunden. Der Emitter des Transistors 35 ist direkt mit der Basis des Transistors 36 verbunden und über einen Widerstand 37 an das Massepotential 15 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 36 ist eben­ falls mit dem Massepotential 16 verbunden.
Im Betrieb ergibt sich der Kollektorstrom im Transistor 30 als Summe der Ströme durch die Feldeffekttransistoren 33 und 34. Der Emitterstrom des Transistors 30 wird mit einem vorbestimmten Faktor (z. B. 4) in dem Transistor 31 multipli­ ziert und als Vorspannstrom der Zenerdiode 15 zugeführt. Der Teil des Kollektorstromes des Transistors 30, der über den Feldeffekttransistor 33 fließt, ermöglicht die Ein­ schaltung des Transistors 35, welcher den Strom führt, der von dem Feldeffekttransistor 34 über den Widerstand 37 nach dem Massepotential 16 fließt. Der Transistor 36 begrenzt den Kollektorstrom des Transistors 35 auf die Basis/Emitter­ spannung des Transistors 36 dividiert durch den Wert des Widerstandes 37. Der Strom durch den Feldeffekttransistor 33 wird wirksam durch die Charakteristik dieser Anordnung auf den Strom begrenzt, den die Anordnung führt, wenn die Steuer­ elektrode und die Quellenelektrode kurzgeschlossen sind. Somit wird ein fester Strom zur Vorspannung der Zenerdiode 15 geliefert. Der Feldeffekttransistor 34 dient dem Schutz des Transistors 35 gegen positive Versorgungsspannungsspitzen. Durch den eng geregelten Strom durch den Transistor 30 wird ebenfalls der der Kathode der Zenerdiode 15 zugeführte Strom eng geregelt und die Spannung an der Basis des Transistors 13 wird gegen die Einwirkung von positiven und negativen Störun­ gen geschützt.
In dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 gibt die Zenerdiode 15 eine Referenzspannung für den Regel­ transistor 13 vor. In einem typischen Ausführungsbeispiel wurden die Werte der Schaltkreiskomponenten so gewählt, daß eine geregelte Spannung von ungefähr 5,4 Volt erzeugt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird eine Band­ lückenreferenz verwendet, um eine temperaturstabilisierte geregelte Spannung von ungefähr 3,2 Volt zu erzeugen. Mit Ausnahme des Spannungsreferenzschaltkreises sind die Schalt­ kreise der Fig. 1 und 2 im wesentlichen identisch. Glei­ che Komponenten in den Schaltkreisen beider Figuren werden daher mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Die Be­ schreibung des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 2 soll daher auf die Beschreibung des Bandlücken-Referenzschalt­ kreises begrenzt werden.
Der Bandlücken-Spannungsreferenzschaltkreis gemäß Fig. 2 umfaßt einen npn-Transistor 40, dessen Kollektor an den Ausgangsanschluß 12 angeschlossen ist und dessen Basis ein Signal von einem Spannungsteiler zugeführt erhält, der zwei Widerstände 41 und 42 umfaßt, welche in Reihe zwischen den Ausgangsanschluß 12 und das Massepotential 16 geschal­ tet sind. Der Emitter des Transistors 40 ist an die Kollek­ toren eines Paares von npn-Transistoren 43 und 44 über Wider­ stände 45 und 46 entsprechend angeschlosen. Die Werte der Widerstände 45 und 46 können voneinander verschieden sein. Der Kollektor des Transistors 43 ist an die Basen der Tran­ sistoren 43 und 44 angeschlossen. Der Kollektor des Tran­ sistors 44 ist mit der Basis eines npn-Transistors 47 ver­ bunden, dessen Kollektor an die Basis des Regeltransistors 13 angeschlossen ist und dessen Emitter an das Massepoten­ tial 16 gelegt ist. Der Emitter des Transistors 43 ist direkt mit dem Massepotential 16 verbunden und der Emitter des Tran­ sistors 44 ist über einen Widerstand 48 an das Massepotential 16 angeschlossen. Die Transistoren 43 und 44 bilden zusammen mit dem Widerstand 48 eine logarithmische Stromquelle.
Im Betrieb wird die Spannung an der Basis des Transistors 13 durch den Zustand des Transistors 47 festgelegt, welcher seinerseits durch den Transistor 40 gesteuert wird. Die Spannung an der Basis des Transistors 40 ist eine tempera­ turstabilisierte Bezugsspannung, welche durch die Summe der Basis/Emitter-Spannungsabfälle der Transistoren 40 und 47 und durch den Spannungsabfall über dem Widerstand 46 gebildet wird. Der Strom über den Widerstand 46 wird durch die logarithmische Stromquelle festgelegt. Die Span­ nung über dem Widerstand 46 besitzt daher einen positiven Temperaturkoeffizienten, der die negativen Temperatur­ koeffizienten der Basis/Emitter-Sperrschichten der Tran­ sistoren 40 und 47 kompensiert. Der aus den Widerständen 41 und 42 bestehende Spannungsteiler dient der Einstellung der Referenzspannung.
Bei dem Schaltkreis gemäß Fig. 2 wird durch die Band­ lückenfrequenz eine niedrigere geregelte Spannung als mit der Zenerdiode 15 in Fig. 1 erzielt. Die Zenerdiode 15 in Fig. 2 bildet einen Schutz gegen exzessive positive Störspannungen, die zu schnell für ein geeignetes An­ sprechen der Bandlückenfrequenz verlaufen.
Der vorstehend beschriebene integrierte Spannungsregler zeichnet sich durch eine wesentlich höhere Spannungs­ festigkeit gegenüber bekannten integrierten Reglerschalt­ kreisen aus. Die Regelung funktioniert solange, bis die Grenze der Spannungsfestigkeit überschritten wird. Im Falle des Transistordurchbruchs begrenzen innere Schaltkreis­ impedanzen den Strom durch den Regler in einer solchen Weise, daß er bei allen anzutreffenden Zuständen unbeschä­ digt bleibt.

Claims (10)

1. Spannungs-Regelschaltkreis mit einer Reihenschaltung zweier Transistoren zwischen einer Spannungsquelle und einem geregelten Ausgang, gekennzeich­ net durch folgende Merkmale:
  • a) die beiden Transistoren (13, 20) sind vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp;
  • b) ein Strombegrenzungselement (21) ist zwischen der Speisespannungsquelle (11) und den beiden Transistoren (13, 20) angeordnet;
  • c) eine Diode (22) ist zwischen einer Referenzspannung (16) und zwei stromführenden den beiden Transistoren (13, 20) gemeinsamen Anschlußelektroden angeordnet; und
  • d) erste und zweite Basis-Ansteuerschaltungen (15, 17; 23-27) dienen der Zuführung von konstanten Signalen zu den Basen der beiden Transistoren, wobei
  • e) die erste Ansteuerschaltung eine im Basiskreis des ersten Transistors (13) angeordnete Zenerdiode (15) aufweist, die von einem Vorspannungsschaltkreis (17) in Durchlaßrichtung vorgespannt ist; und
  • f) die zweite Ansteuerschaltung einen zwischen der geregelten Ausgangsspannung (12) und der Referenz­ spannung (16) betriebenen Vorregelschaltkreis (4) umfaßt.
2. Regelschaltkreis nach Anspruch 1, wobei die geregelte Spannung am Ausgang positiv in bezug auf die Referenzspannung ist, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß die ersten und zweiten Transistoren (13, 20) durch NPN- und PNP-Transistoren vorgegeben sind, daß das Strombegrenzungselement (21) zwischen dem Emitter des zweiten Transistors (20) und der Speisespannungsquelle (11) angeordnet ist und der Emitter des ersten Transistors (13) den Ausgang (12) bildet; und
daß die Diode (22) mit ihrer Kathode an die gemeinsamen Kollektoren beider Transistoren (13, 20) und mit ihrer Anode an die Referenzspannung (16) angeschlossen ist.
3. Regelschaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strombegrenzungselement (21) ein Widerstand vom p-Leitfähigkeitstyp ist, der in eine elektrisch isolierte Wanne vom n-Leitfähigkeitstyp eindiffundiert ist.
4. Regelschaltkreis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorregelkreis (14) umfaßt:
einen ersten Stromspiegel (24, 25) mit ersten, zweiten und dritten Anschlüssen, der bei einem Strom mit einer vorbestimmten Größe am zweiten Anschluß einen proportionalen Strom am dritten Anschluß bewirkt und dessen erster Anschluß an die Referenzspannung (16) angeschlosen ist,;
einen Widerstand (26) zwischen dem Ausgang (12) und dem zweiten Anschluß des ersten Stromspiegels (24, 25);
und einen ersten Feldeffekttransistor (23), der mit seiner Senken/Quellenstrecke zwischen die Basis des zweiten Transistors (20) und den dritten Anschluß des ersten Stromspiegels (24, 25) geschaltet ist und der mit seiner Steuerelektrode an die Referenzspannung (16) angeschlossen ist.
5. Regelschaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspannungs­ schaltkreis (17) umfaßt:
dritte und vierte Transistoren (36, 35) vom npn-Leitfähigkeitstyp, wobei der Kollektor des dritten Transistors (36) mit der Basis des vierten Transistors (35), der Emitter des vierten Transistors (35) mit der Basis des dritten Transistors (36) und der Emitter des dritten Transistors (36) an die Referenzspannung (16) angeschlossen ist;
einen Widerstand (37), der die Basis des dritten Transistors (36) und den Emitter des vierten Transistors (35) mit der Referenzspannung (16) verbindet;
einen zweiten Stromspiegel (30, 31) mit ersten, zweiten und dritten Anschlüssen, der bei einem Strom mit einer vorbestimmten Größe am zweiten Anschluß einen proportionalen Strom am dritten Anschluß bewirkt;
einen Widerstand (32) zwischen der Speisespannungs­ quelle (11) und dem ersten Anschluß des zweiten Stromspiegels (30, 31);
zweite und dritte Feldeffekttransistoren (33, 34), deren Steuerelektroden an die Referenzspannung (16) angeschlossen sind, deren Senkenelektroden mit dem zweiten Anschluß des zweiten Stromspiegels (30, 31) verbunden sind und deren Quellenelektroden an die Kollektoren der dritten und vierten Transistoren (36, 35) angeschlossen sind; und
eine Verbindung des dritten Anschlusses des zweiten Stromspiegels (30, 31) mit der Basis des ersten Transistors (13) und der Kathode der Zenerdiode (15).
6. Regelschaltkreis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (32) zwischen der Speisespannungsquelle (11) und dem ersten Anschluß des zweiten Stromspiegels (30, 31) ein Widerstand vom p-Leitfähigkeitstyp ist, der in eine elektrisch isolierte Wanne vom n-Leitfähigkeitstyp eindiffundiert ist.
7. Regelschaltkreis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zenerdiode (15) der ersten Basis-Ansteuerschaltung (15, 17) zwischen die Basis des ersten Transistors (13) und die Referenzschaltung (16) geschaltet ist.
8. Regelschaltkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Basis-Ansteuerschaltung ferner eine Referenzspannungsquelle aufweist, welche umfaßt:
einen fünften Transistor (47) vom npn-Leitfähigkeitstyp, dessen Kollektor an die Basis des ersten Transistors (13) und dessen Emitter an die Referenzspannung (16) angeschlossen ist;
eine logarithmische Stromquelle (43, 44, 48) mit ersten, zweiten, dritten und vierten Anschlüssen, welche bei einem Strom mit einer ersten Größe am dritten Anschluß einen Strom mit einer eindeutig bezogenen Größe am vierten Anschluß bewirkt, wobei der vierte Anschluß an die Basis des fünften Transistors (47) angeschlossen ist;
einen Widerstand (48) zur Verbindung der ersten und zweiten Anschlüsse der logarithmischen Stromquelle mit der Referenzspannung (16);
einen sechsten Transistor (40) vom npn-Leitfähigkeitstyp, dessen Kollektor an den Emitter des ersten Transistors (13) und dessen Emitter über Widerstände (45, 46) an den dritten und vierten Anschluß der logarithmischen Stromquelle (43, 44, 48) angeschlossen ist; und
eine dritte Ansteuerschaltung (41, 42) zur Zuführung einer konstanten Spannung an die Basis des sechsten Transistors (40).
9. Regelschaltkreis nach den Ansprüchen 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Basis-Ansteuerschaltung ferner einen vierten Feldeffekttransistor (27) aufweist, der mit seiner Senkenelektrode an die Basis des zweiten Transistors (20) und mit seiner Quellen- und Steuerelektrode an die Referenzspannung (16) angeschlossen ist.
10. Regelschaltkreis nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Ansteuerschaltung aus einem Spannungsteiler (41, 42) zwischen dem Ausgang (12) und der Referenzspannung (16) besteht.
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