DE3420068A1

DE3420068A1 - Spannungs-stromwandler, insbesondere fuer integrierte schaltungen

Info

Publication number: DE3420068A1
Application number: DE3420068A
Authority: DE
Inventors: Taiwa Tokio/Tokyo Okanobu
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1983-05-30
Filing date: 1984-05-29
Publication date: 1984-12-13
Also published as: FR2547126B1; FR2547126A1; JPS59221014A; NL193097C; GB8413643D0; GB2142794A; US4560920A; NL193097B; CA1210087A; GB2142794B; DE3420068C2; NL8401760A

Description

-- S84P132

" ~^:3T'2Ö068

-10-Beschreibung

Gegenstand der Erfindung ist ein Spannungs-Stromwandler nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Herkömmliche Spannungs-Stromwandler besitzen einen . Differenzverstärker, um eine Signalspannung e in einen symmetrischen bzw. ausgeglichenen Signalstrom umzuwandeln. —

Bei einem derartigen Spannungs-Stromwandler sind lediglich die Anschlüsse der Signalquelle mit den Eingängen des Differenzverstärkers verbunden, wobei der Strom in einem der Ausgänge des Differenzverstärkers als Signalstrom verwendet wird. Eine solche Schaltung ist allerdings nur brauchbar für Signalspannungen mit einem maximalen Spannungsbereich von 10 mV. Signalspannungen mit einem größeren Spannungsbereich rufen Verzerrungen des Ausgangssignals hervor, die für die meisten Anwendungen eines derartigen Spannungs-Stromwandlers unakzeptabel sind.

Es ist bereits diskutiert worden, zur Vergrößerung des maximalen Spannungsbereichs zusätzliche Stromquellen und Widerstände vorzusehen, und diese mit den Emittern der Differenzverstärker-Transistoren zu verbinden. Hierdurch vergrößert sich jedoch der Leistungsbedarf eines derartigen Wandlers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannungs-Stromwandler der genannten Art so zu verbessern, daß er Eingangssignale mit einem großen Signalbereich bei nur geringem Leistungsbedarf verarbeiten kann, und der darüberhinaus als integrierte Schaltung" hergestellt werden kann.

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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 zusammengefaßt. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind unter anderem in der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Unteransprüchen enthalten.

Bei einem Spannungs-Stromwandler nach der Erfindung zur Umwandlung einer an seinen Eingangsklemmen anliegenden Eingangssignalspannung in einenAusgangssignalstrom sind Eingangs-Ausgangs-Stromspiegelmit'tel vorgesehen, die einen Strom-Eingangstransistor und wenigstens einen Strom-Ausgangstransistor aufweisen, dessen Basis mit der Basis-des Strom-Eingangstransistors verbunden ist, wobei der Kollektor des Strom-Ausgangstransistors als Ausgang zur Verbindung mit weiteren Ausgangsmitteln zur Entwicklung des Ausgangssigrtalsstromes dient, während ein Eingangswiderstand zwischen der Eingahgsklemme und dem Kollektor des Strom-Eingangstransistors liegt. Der Eingang eines nicht invertierenden Stromverstärkers .ist mit dem Kollektor des Strom-Eingangstransistors verbunden, während sein Ausgang mit der Basis des Strom-Eingangstransistors und der Basis des Strom-Ausgängstransistors verbunden ist. Darüberhinaus ist eine Konstantstromquelle mit dem Kollektor des Strom-Eingangstransistors zur Lieferung eines im wesentlichen konstanten Referenzstromes verbunden.'

Ein derartiger Spannungs-Stromwandler ist in der Lage, ein praktisch verzerrungsfreies Ausgangssignal bei nur geringem Leistungsbedarf über einen großen Eingangssignalbereich zu liefern.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

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■' TER MEER -MÜLLER · STEINMEIST^R.- " : I SONY* ÄJRi^RATION S84P132

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten bekannten Spannungs-Stromwandlers,

Fig. 2 eine schemntische Darstellung eines zweiten 5. bekannten Spannungs-Stromwandlers,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines dritten bekannten Spannungs-Stromwandlers,·

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Spannungs-Stromwandlers nach der Erfindung, und

Fig. 5 ein vereinfachtes Schaltbild des'Wandlers nach Fig. 4 mit Funktionsblöcken. ■ '

ι Im folgenden sollen zunächst die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten bekannten Spannungs-Stromwandler näher erläutert werden.

Die Fig. 1 zeigt einen einfachen Spnnnungs-Stromwandler, der als integrierte .Schaltung oder als Teil einer integrierten Schaltung ausgebildet sein kann. Der Wandler be sitzt bipolare Transistoren Q und Q in Differenz-

K J-I

schaltung. Die gemeinsam verbundenen Emitter der Transistoren Q_n und Q_T sind mit einer Konstantstromquelle 10 verbunden, die einen Strom I liefert. An der Basis des Transistors Q_T liegt ein Ausgang einer Signalquelle 20 an, während ihr anderer Ausgang an der Basis des Transistors Q_D anliegt. Die Signalquelle 20 liefert eine Eingangssignalspannung e. Die Kollektoren der

Transistoren Q_ und Q sind mit einer Referenz-Anschluß-H Li

klemme T„ verbunden, an der ein Referenzpotential +V

2. .cc

anliegt. Ein Ladewiderstand R liegt zwischen dem Kollektor' des Transistors Q_ und der Referenz-Anschluß-

klemme T„. Eine Ausgangs-Anschlußklemme T_Q ist zwischen dem Kollektor des Transistors Q_R und dem Ladewiderstand

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vorgesehen. An der Ausgangs-Anschlußklemme T_n tritt ein Ausgangssignalstrom I-i in Abhängigkeit der Eingangssignalspannung e auf.

Der prinzipielle Nachteil des in Figur 1 dargestellten Spannungs-Stromwandlers liegt in dem geringen tolerierbaren Variationsbereich der Eingangssignalspannung e. — .Variiert die Eingangssignalspannung e bzw. das zugeordnete Potential um mehr als 10 mV, so wird der Ausgangssignalstrom verzerrt. Der Wandler eignet sich daher nur für Eingangssignale mit geringem Variationsbereich.

Die in den Fig. 2 und 3 gezeigten weiteren bekannten Wandler stellen Vorschläge zur Lösung dieses speziellen Problems dar. Sie besitzen dieselben Basiselemente wie der Wandler nach Fig. 1, die mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Der Wandler nach Fig. 2 besitzt jedoch darüberhinaus zwei Emitterwiderstände. R, und K_, von denen jeweils einer zwischen der Stromquelle 10 und einem Emitter der Transistoren Q bzw. Q liegt. Bei dem Wandler nach Fig. 3 sind dagegen zwei Stromquellen

10_T und 10 vorgesehen, die jeweils mit einem Emitter L R

der Transistoren Q_T bzw. Q_n verbunden sind. Ein Widerstand R_n liegt zwischen den Emittern der Transistoren Q_T und Q^ bzw. den Stormquellen 10 und 10 .

Mit den Differenzverstärkern nach den Figuren 2 und 3 wird eine Verzerrung des Ausgangssignalstromes vermieden, wenn die Gleichspannungs- und Wechselspannungspotentiale über den Emitterwiderständen, entweder R_n oder R, und R„, auf Werte gehalten werden, die die Eingangssignalspannung e überschreiten. Soll ein derartiger Wandler beispielsweise Eingangssignalspannungen bis zur zweifachen Spitze-zu-Spitze Spannung verarbeiten, so müssen die Potentiale an den Kollektoren der Transistoren Q und Q wenigstens 2,5 V betragen.

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In diesem Fall muß die ausgangsseitige Schaltkomponente für den Ausgangssignalstrom eine Strom- bzw. Leistungsquelle besitzen, die wenigstens eine Spannung von 3 V zur Verfugung stellt. Obwohl somit die Wandler nach • 5 den Figuren 2 und 3 einen relativ verzerrungsfreien Ausgangssignalstrom über einen großen Eingangssignalbereich liefern, ist doch eine relativ hohe Spannung für ihren Betrieb erforderlich.

In der Figur 4 ist eine Schaltung des Spannungs-Stromwandlers nach der Erfindung dargestellt. Die Schaltung nach Fig. 4 besitzt einen Strom-Eingangstransistor Q, und einen Strom-Ausgangstransistor Q₂, deren Basisanschlüsse miteinander verbunden sind. Die Emitter der Transistoren Q, und Q„ sind mit einer Referenz-Anschlußklemme T„ verbunden, um an ihnen ein Referenzpotential . +V zu erzeugen. Der Kollektor des Strom-Eingangstransistors Q, ist mit einer Eingangsklemme T,, an der ein Eingangssignal e anlegbar ist, und mit einem Referenzstrom-Transistor Q. verbunden. Die Basis des Referenzstrom-Transistors Q-. ist mit der Basis eines Zwischenstrom-Transistors Q. verbunden. Die gemeinsam verbundenen Basisanschlüsse der Transistoren Q^ und Q. liegen an einer eine Vorspannung erzeugenden Gleichspannungsquelle V-.. Die Emitter der Transistoren Q-. und Q.

liegen auf einem gemeinsamen Bezugspotential, zum Beispiel Erdpotential. Dabei ist der Emitter des Transistors Q-. über einen Referenzstrom-Widerstand R und der Emitter des Transistors Q^über einen Zwischenstrom-Widerstand R₄ an Erdpotential gelegt. Den Emittern der Transistoren Q- und Q. ist somit ein Referenzpotential zugeordnet, das von den Widerständen R, und R. abhängig ist.

Wie in Figur 4 dargestellt, liegt die Eingangssignalspannung e über den Eingangswiderstand R, _n an den

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Kollektoren der Transistoren Q, und Q, an. Zwischen dem Transistor Q, bzw. seinem Emitter und der Referenz-Anschlußklemme T_ liegt ein Widerstand R₁-,, während ein Kondensator parallel zu diesem Widerstand R,, liegt, um am Kollektor des Transistors Q, auftretende Schwingungen zu dämpfen. Zwischen der Referenz-Anschlußklemme T„ und dem Emitter des Transistors Q„ liegt ferner ein Wider-" stand R₁₂-

Ein Differenzverstärker 11, eine stabilisierende bzw. ausgleichende Stromspiegelschaltung 13, im folgenden als Stromspiegel bezeichnet, und ein Widerstand R₁₄ sind gemäß Fig. 4 so miteinander verbunden, daß sie einen nicht-invertierenden Stromverstärker 15 bilden. Dabei besitzt der Differenzverstärker 11 einen Verstärkungs-Eingangstransistor Q,, , dessen Emitter mit dem Emitter eines Verstärkungs-Ausgangstransistors Q,„ verbunden ist. Die gemeinsam verbundenen Emitter der Transistoren Q,. und Q, .j liegen über den Verstärkungswiderstand R-, . au¹" Erdpotential. Es ist selbstverständlich, daß die Verbindungen zum Erd- bzw. Massepotential mittels einer einzigen Erdklemme durchgeführt werden können, im Gegensatz zur Darstellung in der Fig. 4, die viele einzelne 'Erdverbindungen zeigt. Der Kollelttor des Verstnrkungs Eingangstransistors Q,, ist mit dem Kollektor eines Eingangstransistors Q-, _ und der Kollektor des Verstärkungs-

Äüsgangstransistors Q,~mit dem Kollektor eine Ausgangstransistors Q,. des Stromspiegels 13 verbunden. Die Emitter der Transistoren Q,~.und Q,. sind mit der Referenz-Anschlußklemme T„ verbunden, während die Basisanschlüsse der Transistoren Q,., und Q, .untereinanderverbunden sind. Der Kollektor des Transistors Q₁₃ ist mit seinem Basisanschluß verbunden, so daß der Transistor Q den Eingangstransistor des Stromspiegels 13 darstellt. Sind die Eingangs- und Ausgangstransistoren U₁₃

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■ und Q,. des Stromspiegels 13 komplementär, haben sie also die gleiche effektive Emitterfläche, so unterscheiden sich die Kollektorströme der Transistoren Q, _ und Q₁₄ nur durch einen vernachlässigbaren Betrag 2 I , nämlich der Basisströme der Transistoren, wie allgemein bekannt. In jedem Fall werden somit die gemeinsam verbundenen Kollektoren der Transistoren Q,„ und Q, mit den gemeinsam verbundenen Basisanschlüssen der Strom-Eingangs- und Ausgangstransistoren Q, und Q~ verbunden.

in der Figur 5 sind in schematischer Darstellung Teile der zuvor in Figur 4 beschriebenen Schaltung als Funktionsblöcke dargestellt. Die Strom-Eingangs- bzw. Ausgangstransistoren Q, und erschließen einen Eingangs-Ausgangs-Stromspiegel 1 ein, in welchem die Basis und der Kollektor des Eingangstransistors, hier des Strom-Eingangstransistors Q,, über einen nicht invertierenden Stromverstärker 15 miteinander verbunden sind. Wird dies.e Verbindung mit Blick auf den Stromverstärker 15 betrachtet, so kann gesagt werden, daß bei diesem Verstärker 15 eine 100%ige negative Stromgegenkopplung bzw. Stromrückkopplung vorliegt. Die Eingangsimpedanz des Verstärkers 15 ist deswegen vernachlässigbar gegenüber der Impedanz r,„ des Eingangswiderstandes R-, _Q und kann' daher unberücksichtigt bleiben. ·

Die Widerstände R-, und R. (vgl. Figur 4) besitzen solche Eigenschaften, daß der Gleichstrom im Kollektor des Zwischen-Stromtransistors Q. 21 ist, wenn der' Gleichstrom im Kollektor des Referenz-Stromtransistors Q₃ den Wert I besitzt. Der Transistor Q₃ arbeitet daher als Konstantreferenz-Stromquelle, wobei die Ausgangsimpedanz an seinem Kollektor relativ hoch ist. Der Kolloktorstrom des Strom-Eingangstransistors Q, ist daher I-i, wobei i der Strom durch den Eingangswiderstand R,_n ist, wie in Fig. 4 gezeigt. Da die Transistoren Q, und Q₂

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als Eingangs-Ausgangs-Spiegelschnltung 1 geschaltot .si ul, ist der Kollektorstrom im Strom-Ausgangstransistor Q ebenfalls I-i. Der Kollektor dieses Transistors Q- ist daher ein Ausgang, der einen Strom an eine Ausgangsschaltung abgibt, die gleichmäßige bzw. stabilisierte Ausgangssignale I+i und I-i liefert.

Die in Fig. 5 angedeutete Ausgangsschaltung enthält verschiedene in Fig. 4 dargestellte Komponenten. Insbesondere bilden verschiedene Stromspiegel 21, 24 und sowie erste und zweite Stromversorgungsschaltungen 30 und 40 eine Ausgangsstufe der in Fig. 5 schematisch dargestellten Ausgangseinheit 50. Selbstverständlich kann diese Ausgangseinheit auch die in Fig. 4 dargestellte unu durch, den Transistor Q. und den Widerstand R₄.gebildete ZwischenstromquclIe umfassen.

Ein erster Stromspiegel 21 besitzt einen Transistor Q_?^ als ersten Eingangstransistor. Der erste Stromspicgel enthält weiterhin einen ersten Ausgangstransistor Q„2 und einen zweiten Ausgangstransistor Q„,, deren Basisanschlüsse mit dem Basisanschluß des Transistors Q^-, verbunden sind, wobei die Widerstände R_?w R-,? ^unc^ ^R23 die jeweiligen Emitter der Transistoren Q_,, Q-„ und Q mit Erdpotential verbinden. Die Basisanschlüsse der Transistoren Q.., Q-- und Q-, sind ferner mit dem Kollektor des ersten Eingangstransistors Q verbunden.

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Ein Versorgungs- bzw. Speisestromspiegel 24 besitzt einen Versorgungs-Eingangstransistor Q₃₄, dessen Kollektor und Basis miteinander verbunden sind. Dor Kollektor des Transistors Q₂₄ ist außerdem mit dem Kollektor des Swischenstrom-Transistors Q₄ verbunden. Die Basis eines Versorgungs-Ausgangstransistors Q₃₅ ist mit der Basis des Transistors Q₃₄ verbunden, während der Kollektor des

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Ttfansistors 25 mit dem Kollektor des zweiten Ausgangstransistors Q₂₃ verbunden ist. Die Emitter der Versorgungstransistoren Q„. und Q₂₅ sind jeweils über die Widerstände R„ . und R_?c. mit der Referenz-Anschlußklemme T₃ verbunden.

Ein Subtraktions-Stromspiegel 26 umfaßt einen Subträktions-Eihgangstransistor Q_2ß, dessen Kollektor sowohl mit den Kollektoren der Transistoren Q₂₃ und Q_oc, als auch mit seiner eigenen Basis verbunden ist, wobei diese wiederum mit der Basis eines Subtraktions-Ausgangstransistors Q₀₁ verbunden ist. Die Emitter der Transistoren Q₂₆ und Q₂₇ liegen jeweils über die Widerstände R„_fi bzw. R„_ auf Erdpotential. Eine erste Stromversorgungsschaltung 30 liegt zwischen der Referenz-Anschlußklemme T„ und dem Kollektor des ersten Ausgangstransistors Q₀₀, während eine zweite Stromversorgungsschaltung 40 zwischen der Referenz-Anschlußklemme T₀ und dem Kollektor des Subtraktionsausgangstransistors Q₂₇ liegt. Die.Stromversorgungsschaltungen 30, 40 liefern das Ausgangsstromsignal an eine solche Schaltung, die dieses Signal benutzt.

Der Spannungs- bzw. Stromwandler liefert erste und zweite Ausgangssignale I+i und I-i, wie im folgenden beschrieben wird. Wie bereits erwähnt, fließt .der Strom I-i durch den Kollektor des Transistors Q₂, wenn ein Eingangssignal e an der Eingangsklemme T₁ anliegt. Dieser Strom I-i fließt deswegen ebenfalls in den bzw. durch den Kollektor des Transistors Q„, und deswegen durch die Kollektoren der Transistoren Q₂₂ und Q₂₃. Der Kollektor des ersten Ausgangstransistors Q₂₂ liefert diesen Strom I-i als erstes Ausgangssignal zur ersten Stormversorgungsschaltung 30. Von dieser ersten Stromversorgungsschaltung 30 kann das erste Ausgangssignal I-i dann an eine

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weitere Schaltung geliefert werden.

Die Stromversorgungsschaltungen 30, 40 sind, wie in Fig. 4 dargestellt, vorgesehen bzw. versorgt, wenn der Spannungs-Stromwandler als integrierte Schaltung ausgebildet ist. Indem sie mit der Referenz-Anschlußklemme „.T₂ verbunden und Teil der integrierten Schaltung sind, erhält der gesamte Spannungs-Stromwandler eine relativ einfache Struktur und ist darüberhinaus in günstiger weise mit denjenigen Apparaturen bzw. Schaltungen verbindbar,die sein Ausgangssignal verwenden. Selbstverständlich können die Ausgangssignale auch direkt an den Kollektoren der Transistoren Q^ und Q„₇ unter Weglassung der Schaltungen 30 und 4 0 abgenommen werden.

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß aufgrund der Widerstandswerte der Widerstände R-. und R. der Strom 21 am Kollektor des Transistors Q. vorhanden ist» Der Versorgungs- bzw. Speisestromspiegel 24' erzeugt den gleichen Strom am Kollektor des zweiten Versorgungs-Ausgangstransistors Q„_. Da der Strom I-i im Kollektor des Transistors Q„-. fließt, fließt ein Strom I+i = [2I-(I-ij] durch den Kollektor des Transistors Q_?fi. Dies hat zur Folge, daß der Strom I+i durch den Kollektor des Subtraktions-Ausgangstransistors Q₃₇ fließt. Der Kollektor des Subtraktionsausgangstransistors Q„₇ liefert auf diese Weise das Ausgangssignal I+i an die Stromversorgungsschaltung

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist der Strom i durch die Gleichung i = e/rl0 gegeben, wobei die Eingangssignalspannung e beliebig ansteigen kann. Da weiterhin der Verstärker 15 eine 100%ige negative Rückkopplung besitzt, ist die Verzerrung des Ausgangsstroms extrem gering.

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Darüberhinaus wird die Eingangsspannung e durch den Widerstand R._Q in den Signalstrom i umgewandelt. Die-Operation bzw. das Schaltungsverhalten des Spannungs-Stromwandlers nach der Erfindung hängt nicht vom Wert des vorbestimmten Referenzpotentials +V ab. Experimente haben gezeigt, daß der Spannungs-Stromwandler nach der Erfindung befriedigend arbeitet, wenn die durch die Vorspa.nnungsquelle V₃ gelieferte Vorspannung 1 V beträgt und das vorbestimmte Referenzpotential +V an der Referenz-Anschlußklemme T₂ bei 1,8V liegt. ■ ■ .

Selbstverständlich ist es auch möglich, bei dem . erfindungsgemäßen Spa.nnungs-Stromwan.dler die Zahl

■^ der Ausgangsstufen zu erhöhen. Hierzu können zusätzliche Ausgangstransistoren für die Stromspiegel 21 und 26 sowie zusätzliche Versorgungsstromspxegel 24 und Stromversorgungsschaltungen 30, 40 vorgesehen werden, um weitere Ausgangssignale zu erzeugen. Selbstverständlich können statt der Stromversorgungsschaltungen 30, 40 auch solche Schaltungen Vorgesehen sein, die das Ausgangssignal des Spannungs-Stromwandlers nach der Erfindung verwenden.

■25 es ist ebenfalls möglich, zusätzliche und mit der Basis des Transistors Q₂ verbundene Strom-Ausgangstransistoren zu verwenden, wenn weitere Ausgänge · gewünscht werden. Die Ausbildung bzw. Konfiguration der vorliegenden Erfindung erlaubt weiterhin, die gesamte Schaltung als integrierte Schaltung mit einer gewünschten Anzahl von Ausgangsstufen auszubilden. Zusätzlich kann die Flexibilität dadurch erhöht '

werden, daß der Stromerzeugungsteil der genannten Schaltung als eine erste integrierte Schaltung ausgebildet wird, an die verschiedene und ebenfalls als integrierte Schaltungen ausgebildete Ausgangsstufen

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angeschlossen werden können. ' ■

Die vorliegende Erfindung liefert somit einen .Spannungs-Stromwandler zur Umwandlung einer Eingangssignalspannung e in einen verzerrungsfreien Ausgangssignalstrom über einen weiten Bereich der Eingangsspannung, einschließlich geringer Spannungen, der so viele Ausgangsstufen bzw. Ausgänge aufweisen kann, wie. für eine bestimmte Anwendung erforderlich sind.

• Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel eines Spannungs-Stromwandlers beschränkt. Sie umfaßt viel- . mehrl alle diejenigen Spannungs-Stromwandler, die vom Prinzip dieser Erfindung Gebrauch machen.

Claims

TER MEER-MULLER- STEINMEISTER PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl,-Ing. H. Steinmeister

Stst'Tsae ₄ ^E· ^MÜIler Artur-Ladebeok-Straase

D-8OO0 MÜNCHEN 22 " D-48OO BIELEFELD 1

S84P132

MÜ/Ur/b ²⁹- ^{Mai 1984}

SONY CORPORATION

7-35, Kitashinagawa 6-chome,

Shinagawa-ku, Tokyo, Japan

Spannungs-Stromwajidler, insbesondere für integrierte Schaltungen

Priorität: 30. Mai 1983, Japan, Ser.No. 95355/1983 (P)

PATENTANSPRÜCHE

ι 1.\Spannungs-Stromwandler zur Umwandlung einer an einer Eingangsklemme liegenden Eingangssignalspannung in einen Ausgangssignalstrom,
gekennzeichnet durch

- Eingangs-Ausgangs-Stromspiegel mit einem Strom-Eingangstransistor (Q₁) und wenigstens einem Strom-Ausgangstransistor (Q„), dessen Basis mit der Basis des Strom-Eingangstransistors (Q-.) verbunden ist, und dessen Kollektor einen Ausgang bildet, der mit einer Ausgangsschaltung zur Bildung eines Ausgangssignalstromes verbindbar ist,

- Eingangswiderstands-Mittel (R₁₀), die zwischen der Eingangsklemme (T₁) und dem Kollektor des Strom-Eingangstransistors (Q,) liegen,

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- einen nicht-invertierenden Stromverstärker (.15), dessen Eingang mit dem Kollektor des Strom-Eingangs transistors (Q,) und dessen Ausgang mit der Basis des Strom-Eingangstransistors (Q₁) und der des Strom-Ausgangstransistors (Q_) verbunden ist, und durch

- eine. Referenzstromquelle, die mit dem Kollektor des Strom-Eingangstransistors (Q.) verbunden ist, um diesen mit einem im wesentlichen konstanten Referenzstrom zu versorgen.
2. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-invertierende Stromverstärker (15) einen Differenzverstärker (11) mit einem Verstärkungs-Eingangstransistor (Q₁₁)* dessen Basis mit dem Kollektor des Strom-Eingangstransistors (Q₁) verbunden ist, und einen Verstärkungs-Ausgangstransistor (Q₁₂) besitzt, dessen Kollektor sowohl mit der Basis des Strom-Eingangstransistors (Q₁) als auch mit der Basis des Strom-Ausgangstransistors (Q_) verbunden ist, und daß der nicht-invertierende Stromverstärker (15) einen stabilisierenden bzw. ausgleichenden Stromspiegel (13) umfaßt, dessen Eingang und Ausgang jeweils mit dem Kollektor eines Strom-Eingangstransistors (Q₁₁) bzw. Strom-Ausgangstransistors (Q₁₂) verbunden ist.
3. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromspiegel (13) einen Stabilisierungs-Eingangstransistor (Q₁₃) und einen Stabilisierungs-Ausgangstransistor (Q₁₄) besitzt, dessen Basisanschlüsse miteinander und mit dem Kollektor des Stabilisierungs-Eingangstransistors (Q₁₃) verbunden sind, wobei an die Emitter der Transistoren (Q₁₃, Q₃₄) ein Referenzpotential (+V_cc) anlegbar ist, und daß die Kollektoren

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der VerstärkungsHEingangs- bzw. -Ausgangstransistoren (Q₁-I/ Qi?) jeweils mit den Kollektoren der Stabilisierungs-Eingangs- bzw. -Ausgangstransistoren (Q,,, Qy.) entsprechend verbunden sind.
4. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 1 oder einem -der folgenden,

dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzstromquelle einen Referenzstrom-Transistor (Qo) besitzt, dessen Kollektor mit dem Kollektor des Strom-Eingangstransistors (Q,) verbunden ist, wobei an der Basis des Referenzstrom-Transistors (Q-,) eine Gleichspannung als Vorspannung, und am Emitter ein weiteres Referenzpotential anliegen.
5. Spannungs-Stromwandler nach einem odor mehreren der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-invertierende Stromverstärker (15) einen Differenzverstärker (11) mit Verstärkungs-Eingangs- und -Ausgangstransistoren (Q₁-., Q-, J besitzt, deren Emitter verbunden sind und ein weiteres Referenzsignal empfangen, wobei die Basis des Verstärkerungs-Eingangstransistors (Q,,) mit dem Kollektor des Strom-Eingangstransistors (Q,) und der Kollektor des Verstärkungs-Ausgangstransistors (Q₁₂) ^m^*~ ^^{en Β&5}^^Ξ~ anschlüssen sowohl des Strom-Eingangstransistors (Q₁) als auch des Strom-Ausgangstransistors (Q₂) verbunden ist, und daß der Stabilisierungs-Stromspiegel (13) einen Stabilisierungs-Eingangstransistor (Q^_) und einen Stabilisierungs-Ausgangstransistor (Q₁₄) umfaßt, deren Basisanschlüsse miteinander und mit dem Kollektor des Stabilisierungs-Eingangstransistors (Q₁-^) verbunden sind, während an die Emitter der Stabilisierungs-Eingangs- bzw. -Ausgangstransistoren (QiTf Q-i 4) ein Referenzsigmil anlegbcir ist,

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und ihre Kollektoren jeweils mit den Kollektoren der Verstärkungs-Eingangs- und -Ausgangstransistoren (Q₁-If Q₁₂) verbunden sind.
6. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 5, · dadurch gekennzeichnet, daß·an der Basis des Verstärkungs-Ausgangstransistors (Qi₂) eine Gleichspannung als Vorspannung anliegt.
7. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Referenz-Anschlußklemme (T„) zum Anlegen eines vorbestimmten Referenzpotentials (+V ) und eine Erdanschlußklemme zur Verbindung mit Erde besitzt, wobei die Emitter der Strom-Eingangs- und -Ausgangstransistoren (Q,, Q„) und die Emitter der Stabilisierungs-Eingangs- und -Ausgangstransistoren (Q₁-I/ Qt₄) mit der Referenz-Anschlußklemme (T-) verbunden sind, die Emitter der Verstärkungs-Eingangs- und -Ausgangstransistoren (Qiw °-i?) "¹^¹- ^^er Erdanschlußklemme über einen Verstärkerwiderstand (Rn₄) verbunden sind, und der Emitter des Referenzstrom-Transistors (Q-.) über einen Referenzstrom-Widerstand (R,) mit der Erdanschlußklemme verbunden ist.
8. Spannungs-Stromwandler nach Ansrpuch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Referenzpotential (+V ) etwa 1,8V beträgt, während die als Vorspannung vorgesehene Gleich spannung bei etwa 1 V liegt.
9. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,

dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-invertierende Stromverstärker (15) eine geringe Eingangsimpedanz und die Referenzstromquelle

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eine hohe Ausgangsimpedanz relativ zu den Eingangswiderstands-Mitteln (R,_Q)_besitzen. '.
10. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,

dadurch·] gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung eine Zwischenstromquelle (Q₄) zur Lieferung eines praktisch konstanten Zwischenstromes besitzt, der im wesentlichen zweimal so groß wie der Referenzstrom ist, und daß sie eine Ausgangsstufe umfaßt, die an einem ersten Ausgang den Kollektor strom des Strom-Ausgangstransistors (Q~) und an einem zweiten Ausgang die Differenz zwischen dem Zwischenstrom und dem zuerst genannten Ausgangsstrom liefert.
11. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzstromquelle einen Referenzstrom-Transistor (Q^) besitzt, dessen Kollektor mit dem Kollektor des Strom-Eingangstransistors (Q-,) verbunden ist, während an seinem Emitter ein weiteres Referenzpotential anliegt, und daß die Zwischenstromquelle einen Zwischenstrom-Transistor (Q₄) besitzt, dessen Basis mit der Basis des Referenzstrom-Transistors (Q.,) und der Spannungsquelle zur Erzeugung einer Gleichspannung als Referenzspannung verbunden ist, während am Emitter des Zwischenstrom-Transistors (Q₄) ein weiteres Referenzpotential anliegt.
12. Spannungs-Stromwandler nach- Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des Referenzstrom-Transistors (Q-.) über einen Referenzstrom-Widerstand (R) mit Erde verbunden ist, während der Emitter des Zwischenstrom-Transistors über einen
bunden ist.

über einen Zwischenstrom-Widerstand (R.) mit F.rdo vor-

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13.' Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Stromspiegel (21) einen ersten Eingangstransistor (Q-Ji ) besitzt, dessen Kollektor und Basis miteinander und mit dem Kollektor des Strom-Ausgangstransistors (Q₂) verbunden sind, daß der erste Stromspiegel (21) wenigstens einen ersten Ausgangstransistor (Q₂₂) aufweist, dessen Basis mit der Basis des ersten Eingangstransistors (Qo-.) verbunden ist, um den Kollektor des ersten Ausgangstransistors (Q~~) als einen ersten Ausgang bereitzustellen, daß der erste Stromspiegel (21) ferner einen zweiten Ausgangstransistor (Q„,) besitzt, dessen Basis ebenfalls mit der Basis des ersten Eigangstransistors (Q„,) verbunden ist, und daß ein Subtraktions-Stromspiegel (26) mit einem Subtraktions-Eingangstransistor (Q₂/-) vorhanden ist, dessen Kollektor und Basis miteinander verbunden sind und sowohl das Signal (I-i) des ersten Ausgangs als auch das Zwischenstromsignal (21) erhalten, wobei der Subtraktions-Stromspiegel (26) zusätzlich wenigstens einen Subtraktions-Ausgangstransistor (Q₂₇) umfaßt, dessen Basis mit der Basis des Subtraktions-Eingangstransistors (Q₂₆) zur Bereitstellung eines zweiten Ausgangs am Kollektor des Subtraktions-Ausgangstransistors (Q₂₇) verbunden ist. ·
14. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stromspiegel (21) mehrere erste Ausgangstransistoren (Q₂₂) und der Subtraktions-Stromspiegel (26) mehrere Subtraktions-Ausgangstransistoren (Q₂₇) umfaßt.

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15. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 13 oder 14, dadurch geken. nzeichnet, daß die Ausgangsschaltung bzw. Stufe eine erste Stromversorgungsschaltung (30) besitzt, die mit dem Kollektor des ersten Ausgangstransistors (Q₂₂) verbunden ist, und daß sie ferner eine zweite Stromversorgungs-•schaltung (.40) besitzt, die mit dem Kollektor des Subtraktions-Ausgangstransistors (Ο-27) verbunden ist.
16. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung bzw. Stufe einen Versorgungsstromspiegel (24) mit einem Versorgungs-Eingangstransistor (Q94) umfaßt, dessen·Kollektor und Basis miteinander und mit dem Kollektor des Zwischenstrom-Transistors (Q₄) verbunden sind, wobei ferner ein Versorgungs-Ausgangstransistor (Q95) vorgesehen ist, dessen Basis mit der Basis des Versorgungs-Eingangstransistors (Q₂₄) ^un^ dessen Kollektor mit dem Kollektor des zweiten Ausgangstransistors (Qy-,) ^un^ dem Kollektor des Subtraktions-Eingangs transistors (Q„.) verbunden ist.
17. Spannungs-Stromwandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, ■ ' ■ dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter der Strom-Eingangs- und -Ausgangstransistoren (Q,, Q₂), die Emitter der Versorgungs-Eingangs- und -Ausgangstransistoren (Q₂₄' Q₂r) ^und die ersten und zweiten Stromversorgungsschaltungen (30, 40) mit der Referenz-Anschlußklemme (T„) verbunden sind, und daß die Emitter der Referenzstrombzw. Zwischenstrom-Transistoren (Q₃) bzw. (Q.)ydie ersten Eingangs- und Ausgangstransistoren (Q₉₁) bzw. (Q₂₂); der zweite Ausgangstransistor (Q₂₃) und die Subtraktions-Eingangs- bzw. -Ausgangstransistoren

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(Q~,) bzw. (Qo-,) mit der Erdanschlußklemme über entsprechende Widerstände (R₃, R₄/ R₂ und R₂7^ verbunden sind.

^R22' ^R23' ^R26

Q₁ ->) -besitzt, deren
18. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-invertierende Stromverstärker (15) einen Differenzverstärker (11) mit Verstärkungs-Eingangs-- und -Ausgangstransistoren (Q₁

Emitter über Verstärkungswiderstandsmittel ₁₄ •der Erdanschlußklemme verbunden sind, wobei die Basis des Verstärkungs-Eingangstransistors (Q, , ) mit dem Kollektor des Stromeingangstransistors (Q-,), und der Kollektor des Verstärkungs-Ausgangstransistors ( Q-. „ ) mit den Basisanschlüssen der Strom-Eingangs- bzw. -Ausgangstransistoren (Q,) bzw. (Q„) verbunden ist, während an die Basis des Verstärkungs-Ausgangstransistors (Q,„) eine Gleichspannung als Vorspannung anlegbar ist, und daß ein Stabilisierungs'-Stromspiegel (13) einen Stabilisierungs-Eingangstransistor ( Q, .,) und einen Stabilisierungs-Ausgangstransistor (Q₁₄) aufweist, deren Basisanschlüsse miteinander und mit dem Kollektor des Stabilisierungs-Eingangstransistors (Q₁₃) verbunden sind, deren Emitter mit der Referenz-Anschlußklemme (T₂) und deren Kollektoren jeweils mit einem der Kollektoren der Verstärkungs-Eingangs- bzw. -.Ausgangstransistoren (Q₁₁/ ^12^ entsprechend ver bunden sind.
19. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgegebene Referenzpotential wenigstens annähernd 1,8 V beträgt, während die als Vorspannung verwendete Gleichspannung bei wenigstens annähernd 1 V liegt.

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20. Spannungs-Stromwandler nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß er eine integrierte Schaltung umfaßt bzw. aus einer solchen besteht.

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