DE3853136T2

DE3853136T2 - Operationsverstärker mit stabilem Arbeitspunkt.

Info

Publication number: DE3853136T2
Application number: DE3853136T
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Gotoh; Osamu Kobayashi
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1987-11-25
Filing date: 1988-11-25
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2008-11-26
Also published as: EP0318396A3; EP0318396B1; JPH01137808A; DE3853136D1; EP0318396A2; JP2594585B2; US4912425A; KR910001646B1; KR890009072A

Description

1) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Operationsverstärkerschaltung, die eine Gegentaktausgangsstufe aufweist, die einen stabilen Arbeitspunkt auch dann hat, wenn Schwankungen in einer Energie- oder Spannungsversorgung-Spannung auftreten.

2) Beschreibung des Stands der Technik

Eine Operationsverstärkerschaltung wird weit verbreitet für verschiedene analoge Operationen verwendet. Z.B. umfaßt eine bekannte Operationsverstärkerschaltung des Stands der Technik eine Differenzverstärkerschaltung zum Erzeugen einer Ausgangs Spannung in Antwort auf eine Potentialdifferenz zwischen zwei Eingangssignalen, eine Pegelverschiebungsschaltung zum Verschieben der Ausgangsspannung der Differenzverstärkerschaltung und eine Gegentaktausgangsschaltung, die in Antwort auf die Ausgangsspannungen der Differenzverstärkerspannung und der Pegelverschiebungsschaltung arbeitet (siehe: japanische, ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 59- 156012). Bei dieser Schaltung des Stands der Technik treten jedoch, wenn Schwankungen in einer Spannungsversorgung-Spannung auftreten, Schwankungen des Arbeitspunkts der Operationsverstärkerschaltung auf, d.h. des Arbeitspunkts der Gegentaktausgangsschaltung, wodurch die Schwankung des Stromes, die Schwankung der Eins-Verstärkungs-Frequenzcharakteristiken, die Schwankung der Gleichspannungsverstärkungs-Charakteristiken und ähnliches ansteigen, was später im Detail erläutert wird. Diese große Schwankung, die durch die Schwankung der Spannungsversorgung-Spannung erzeugt wird, ist beim Entwurf von Operationsverstärkerschaltungen nicht vorteilhaft, da der Bereich für ihre Entwurf swahl dadurch eingeschränkt wird.
Für ein Beispiel eines Operationsverstärkers des Stands der Technik, der dein Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht, kann auf das Patentdokument EP-A-0 123 275 Bezug genommen werden.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Operationsverstärkerschaltung bereitzustellen, die einen stabilen Arbeitspunkt hat, um dadurch die Schwankung des Stromes, die Schwankung der Eins-Verstärkung-Frequenzcharakteristiken, die Schwankung der Gleichspannungsverstärkungs-Charakteristiken und ahnliches zu reduzieren.
Diese Aufgaben werden gernäß der vorliegenden Erfindung mit einer Operationsverstarkerschaltung gelöst, wie sie in den Ansprüchen 1, 2 oder 3 definiert ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird aus der Beschreibung klarer vestandlich, wie sie untenstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert wird, worin:
Figur 1 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine Operationsverstärkerschaltung des Stands der Technik veranschaulicht;
Figur 2 ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Schaltung der Figur 1 ist;
Figur 3 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine grundlegende Konfiguration der Operationsverstärkerschaltung gemaß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Figuren 4, 6 und 8 Schaltungsdiagramme sind, die eine erste, zweite bzw. dritte Ausführungsform der Operationsverstarkerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulichen;
Figur 5A ein Diagramm ist, das die Spannungen in der Schaltung der Figur 4 zeigt;
Figur 5B ein Timing-Diagramm ist, das den Betrieb der Schaltung der Figur 4 zeigt;
Figur 7A ein Diagramm ist, das die Spannungen in der Schaltung der Figur 6 zeigt;
Figur 7B ein Timing-Diagramm ist, das den Betrieb der Schaltung der Figur 6 zeigt;
Figur 9A ein Diagramm ist, das die Spannungen in der Schaltung der Figur 8 zeigt; und
Figur 9B ein Timing-Diagramm ist, das den Betrieb der Schaltung der Figur 8 zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Vor der Beschreibung der Ausführungsformen wird zuerst eine Operationsverstarkerschaltung des Stands der Technik mit Bezug auf die Figur 1 und die Figur 2 erläutert, die ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Figur 1 (siehe Figur 4 der japanischen, ungeprüften Patentveröffentlichung 59-156012) ist. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Differenzverstärkerschaltung zum Erzeugen eines Ausgangs V&sub2; in Übereinstimmung mit einer Potentialdifferenz zwischen Eingangssignalen +IN und -IN, und diese Schaltung 1 umfaßt P-Kanal-Transistoren T&sub1; und T&sub2;, N-Kanal-Transistoren T&sub3; und T&sub4; und eine Konstantstromquelle I&sub1;. Es wird darauf hingewiesen, daß ein gemeinsames Gatepotential an die Gates der P-Kanal-Transistoren T&sub1; und T&sub2; angelegt ist, wodurch eine Stromspiegelschaltung gebildet wird. Auch werden die N-Kanal-Transistoren T&sub3; und T&sub4; im Sattigungszustand betrieben. Z.B., wenn +IN > -IN ist, ist eine Spannung V&sub1; hoch und eine Spannung V&sub2; ist niedrig. Umgekehrt, wenn +IN < -IN ist, ist die Spannung V&sub1; niedrig und die Spannung V&sub2; ist hoch. In diesem Fall ist die Mitte einer Amplitude der Signale +IN und -IN auf einem Zwischenpegel zwischen zwei Spannungsversorgung-Spannungen VDD und VSS. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Pegelverschiebungsschaltung zum Herunterverschieben der Ausgangsspannung V&sub2; der Differenzverstarkerschaltung 1 um eine vorgegebene Spannung, und diese Schaltung 2 umfaßt einen N-Kanal-Transistor T&sub5; und eine Konstantstromquelle I&sub2;. In diesem Fall wird die Differenz zwischen der Ausgangsspannung V&sub2; der Differenzverstärkerschaltung 1 und der Ausgangsspannung V&sub3; der Pegelverschiebungsschaltung 2 durch die Schwellenspannung des N-Kanal-Transistors T&sub5; , der Charakteristiken β des Transistors T&sub5; und des Stroms der Konstantstromquelle I&sub2; bestimmt. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Gegentaktausgangsschaltung, die aus einer Serienschaltung besteht, die von einem P-Kanal-Transistor T&sub6; und einem N- Kanal-Transistor T&sub7; gebildet wird. Das Bezugszeichen CC bestimmt einen Phasenkompensationskondensator, der dafür verwendet wird, eine Oszillation aufgrund einer Schaltung mit negativer Rückkopplung zu vermeiden.
In der Gegentaktausgangsschaltung 3 der Figuren 1 und 2 wird ein Strom, der durch den Transistor T&sub6; fließt, durch die Differenz zwischen VDD und V&sub2; bestimmt, und ein Strom, der durch den Transistor T&sub7; fließt, wird durch die Differenz zwischen V&sub3; und VSS bestimmt. In diesem Fall ist, da der Strom der Konstantstromquelle I&sub2; konstant ist, der Wert (V&sub2; - V&sub3;) konstant. Hier ist
VDD - VSS = (VDD - V2)
+ (V&sub2; - V&sub3;)
+ (V&sub3; - VSS)
Deshalb schwanken, wenn (VDD - VSS) stark schwankt, der erste Term (VDD - V&sub2;) und der dritte Term (V&sub3; - VSS) stark, da der zweite Term (V&sub2; - V&sub3;) konstant ist. Der erste Term beeinflußt die Leitfähigkeit des P-Kanal-Transistors T&sub6; und der dritte Term beeinflußt die Leitfähigkeit des N-Kanal-Transistors T&sub7;, wodurch deshalb der Arbeitspunkt der Gegentaktausgangsschaltung 3 stark beeinflußt wird, was bedeutet, daß die Ausgangsspannung am Anschluß AUS der Cegentaktausgangsschaltung 3 stark schwankt. Wenn der Arbeitspunkt der Gegentaktausgangsschaltung 3 schwankt, schwanken auch der Versorgungsstrom und die Charakteristiken der Eins-Verstärkung und der Gleichstromverstärkung.
Bezüglich den Figuren 1 und 2 wird darauf hingewiesen, daß die Schwankung der Spannungen V&sub2; und V&sub3; tatsächlich der Spannungsversorgung-Spannung VDD folgt und deshalb der dritte Term (V&sub3; - VSS) hauptsächlich schwankt.
In der Figur 3, die eine grundlegende Konfiguration der Operationsverstärkerschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, ist eine Vorspannungsschaltung 4 den Elementen der Figur 1 hinzugefügt, und die Pegelverschiebungsschaltung 2 ist modifiziert. Die Vorspannungsschaltung 4 erzeugt nämlich eine Vorspannung VB in Übereinstimmung mit der Schwankung der Spannungsversorgung-Spannung VDD, um die Pegelverschiebungsschaltung 2 zu steuern, und somit wird die Ausgangsspannung der Pegelverschiebungsschaltung 2 nicht geändert, auch wenn die Schwankung der Spannungsversorgung-Spannung VDD auftritt. Das heißt, daß die Vorspannungsschaltung 4 die Pegelverschiebungsschaltung 2 durch die Vorspannung VB steuert, die eine Schwankung in Übereinstimmung mit der Schwankung der Spannungsversorgung-Spannung VDD aufweist.
In der Figur 3 beeinflußt die Schwankung der Spannungsversorgung-Spannung VDD nicht die Gate-zu-Spannung (V&sub3; - VSS) des Transistors T&sub7; der Gegentaktausgangsschaltung 3, und deshalb wird auch dann, wenn die Spannungs-Versorgung-Spannung VDD schwankt, der Strom, der durch den Transistor T&sub7; fließt, nicht in Schwankung versetzt. Es wird darauf hingewiesen, daß, da die Ausgangsspannung V&sub2; der Differenzverstärkerschaltung 1 der Spannungsversorgung-Spannung VDD folgt, die Spannung (VDD - V&sub2;) nicht schwankt, auch wenn die Spannungsversorgung-Spannung VDD schwankt, und deshalb schwankt der Strom, der durch den Transistor T&sub6; fließt, nicht. Demzufolge schwankt der Arbeitspunkt der Gegentaktausgangsschaltung 3 nicht durch die Schwankung der Spannungsversorgungspannung VDD.
Die Schaltung der Figur 3 wird im Detail mit Bezug auf die Ausführungsformen der Figuren 4, 6 und 8 erläutert.
In der Figur 4, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, ist die Konstantstromquelle I&sub2; der Pegelverschiebungsschaltung 2 der Figur 2 durch einen N-Kanal-Transistor T&sub8; ersetzt, der als variable Stromquelle dient, und dessen Gate wird durch die Vorspannung VB der Vorspannungsschaltung 4 gesteuert.
Die Parameter und die Bestandteile der Vorspannungsschaltung 4 sind ähnlich zu jenen der Differenzverstärkerschaltung 1 und der Pegelverschiebungsschaltung 2, d.h., daß die Vorspannungsschaltung 4 einen P-Kanal-Transistor T&sub1;', der den P-Kanal-Transistor T&sub1; und T&sub2; der Differenzverstärkerschaltung 1 entspricht, eine Konstantstromquelle I&sub1;', die der Konstantstromquelle I&sub1; entspricht, einen N-Kanal-Transistor T&sub5;', der dem N-Kanal-Transistor T&sub5; der Pegelverschiebungsschaltung 2 entspricht, und einen N-Kanal-Transistor T&sub8;' und eine Konstantstromquelle I&sub8;' aufweist, die dem N-Kanal-Transistor T&sub8; entsprechen.
Die Bestandteile der Vorspannungsschaltung 4 werden derart bestimmt, daß die Schwankung ΔV&sub3; der Ausgangsspannung V&sub3; der Pegelverschiebungsschaltung 2 gleich 0 ist, auch wenn eine Schwankung ΔVDD in der Spannungsversorgungspannung VDD auftritt. Hier sind gmx und βx eine Steilheit bzw. eine Konstante, die durch die Größe eines Transistors Tx bestimmt ist, und ΔV&sub2;, ΔV&sub3;, ΔV&sub2;' und ΔVB sind Schwankungen der Spannungen V&sub2;, V&sub3;, V&sub2;' bzw. VB, wenn eine Schwankung ΔVDD in der Spannungsversorgung- Spannung VDD auftritt. Demzufolge wird die Schwankung des Stromes durch den Transistor T8 durch gm8 VB wiedergegeben, und deshalb in den Transistoren T&sub5; und T&sub8;
Ähnlich in den Transistoren T&sub5;' und T&sub8;' der Vorspannungsschaltung 4,
Andererseits ist aufgrund des Betriebs der Transistoren T&sub3; und T&sub4; im Sättigungszustand und des Vorhandenseins der Konstantstromquelle I&sub1;,
ΔV&sub2; = ΔVDD (3)
Aufgrund des Vorhandenseins der Konstantstromquelle I&sub1;' ist auch
ΔV&sub2;' = ΔVDD (4)
Deshalb ergibt sich aus den Formeln (1) bis (4),
Hier wird, auch wenn eine Schwankung ΔVDD in der Spannungsversorgung-Spannung VDD auftritt, um die Schwankung ΔV&sub3; der Gate-zu-Source-Spannung (V&sub3; - VSS) des Transistors T&sub7; zu reduzieren, aus der Formel (5) erhalten,
Es wird darauf hingewiesen, daß VSS der Erdepegel ist, und daß deshalb keine Schwankung in VSS auftritt. Hier sind die Elemente der Vorspannungsschaltung 4 symmetrisch zu denen der Differenzverstärkerschaltung 1 und der Pegelverschiebungsschaltung 2. Deshalb ist
I&sub1;':I&sub1;/2 = β&sub1;':β&sub2;
= β&sub5;':β&sub5;
= (I&sub8;' + IT8'):IT8
wobei IT8' und IT8 Drain-zu-Source-Ströme sind, die durch die Transistoren T&sub8;' bzw. T&sub8; fließen. Deshalb wird die Formel (6) zu
Somit wird
Im allgemeinen ist in einem MOS-Transistor
wobei ID ein Drain-zu-Source-Strom ist;
VGS eine Gate-zu-Source-Spannung, und
Vth eine Schwellenspannung ist. Hier in den Transistoren T&sub5; und T&sub8; ist der Drain-zu-Source-Strom ID der gleiche und in den Transistoren T&sub8; und T&sub8;' ist VGS die gleiche. Deshalb wird die Formel (7) zu
Hier werden die Gate-Länge und -Breite des Transistors Tx durch Lx bzw. Wx wiedergegeben. Dann, wenn L&sub2; = L&sub2;', L&sub5; = L&sub5;' und L&sub8; = L&sub8;',
dann ist ΔV&sub3; = 0. Zusammengefaßt: jede der Spannungen der Schaltung der Figur 4 wird bezüglich einer Änderung von A VDD geändert, wie es in den Figuren 5A und 5B veranschaulicht ist.
In der Figur 6, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, ist der Transistor T&sub8;' der Vorspannungsschaltung 4 der Figur 4 durch eine Konstantstromquelle 18 ersetzt, die in der Pegelverschiebungsschaltung 2 bereitgestellt ist. Auch in der Figur 6 sind die Elemente T&sub5;, T&sub8; und I&sub8; der Pegelverschiebungsschaltung 2 in der gleichen Art und Weise wie in der Ausführungsform der Figur 4 derart bestimmt, daß Δ V3 = 0 bezüglich der Änderung ΔVDD ist. In diesem Fall folgt nämlich in der Vorspannungsschaltung 4 die Schwankung ΔVB der Ausgangsspannung VB der Schwankung ΔVDD der Spannungsversorgung-Spannung VDD und deshalb
VB = ΔVDD.
In den Transistoren T5 und T8 ist deshalb
Deshalb ist, um ΔV&sub3; = 0 zu erhalten,
gm5 = gm8
Demzufolge ist
β&sub5; IT5 = β&sub8; IT8 = β&sub8;(IT5 - I&sub8;)
Aus der Formel (9) und der Bedingung, daß eine Potentialverschiebung von einer Spannung (V2 &submin; V3) ausgeführt wird, wenn ein Strom IT5 dem Transistor T&sub5; zugeführt wird, können die Transistoren T&sub5; , T&sub8; und die Konstantstromquelle 18 bestimmt werden. Zusammengefaßt die Spannungen der Schaltung der Figur 6 ändern sich bezüglich der Änderung ΔVDD, wie es in den Figuren 7A und 7B veranschaulicht ist.
In der Figur 8, die eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, ist die Schwellenspannung des N-Kanal-Transistors T&sub5; als ein Konstantspannungselement durch Andern des Substratpotentials aufgrund des Rückkoppel-Vorspannungseffekts variiert. D.h., daß in einer CMOS-Schaltung für gewöhnlich ein N- Kanal-Transistor innerhalb einer Wanne vom P-Leitungstvp ausgebildet ist, und daß demzufolge die Schwellenspannung des N-Kanal-Transistors T&sub5; durch Ändern des Potentials der Wanne vom P-Leitungstyp geändert werden kann, und somit die Spannung (V&sub2; - V&sub3;) variiert werden kann.
Das Substratpotential des Transistors T&sub5; wird durch die Ausgangsspannung VB der Vorspannungsschaltung 4 gesteuert. Der Transistor T&sub1;' und die Konstantstromquelle I&sub1;' entsprechen den Transistoren T&sub1;, T&sub2; und der Konstantstromquelle 11 der Differenzverstärkerschaltung 1. Deshalb
I&sub1;':I&sub1;/2 = T&sub1;':T&sub2;
Auch entsprechen die Transistoren T&sub5;'und die Konstantstromquelle I&sub2;' den Transistoren T&sub5; und der Konstantstromquelle I&sub2; der Pegelverschiebungsschaltung 2. Deshalb
T&sub5;':T&sub5; = I&sub2;':I&sub2;
Des weiteren ist der Arbeitspunkt des Transistors T&sub7;
In der Figur 8 werden, wenn die Spannungsversorgung-Spannung VDD um ΔVDD geändert wird, die Spannungen V&sub2; und V&sub2;'auch um ΔVDD geändert. Des weiteren haben die Spannungen V&sub3; und V&sub3;' die gleiche Änderungsneigung. In diesem Fall, wenn ΔVDD > 0 ist, neigen die Ströme durch die Transistoren T&sub7; und T&sub7;' dazu, anzusteigen, und im Ergebnis wird das Rückkoppelvorspannungspotential VB der Transistoren T&sub5;' und T&sub5; reduziert. Die Schwellenspannungen der Transistoren T&sub5; ' und T&sub5; sind deshalb erhöht, um die Erhöhung der Spannungen V&sub3; und V&sub3;' zu unterdrücken. Ähnlich, wenn ΔVDD < 0 ist, neigen die Ströme der Transistoren T&sub7; und T&sub7;' dazu, kleiner zu werden, und im Ergebnis wird das Rückkoppelvorspannungspotential VB der Transistoren T&sub5;' und T&sub5; erhöht. Deshalb sind die Schwellenspannungen der Transistoren T&sub5;' und T&sub5; erniedrigt, um die Abnahme der Spannung V&sub3; und V&sub3;' zu unterdrücken. Deshalb kann auch dann, wenn eine Schwankung ΔVDD in der Spannungsversorgung-Spannung VDD auftritt, die Schwankung ΔV&sub3; der Spannung V&sub3; gleich O sein. Zusammengefaßt: die Spannungen werden mit Bezug auf die Änderung ΔVDD geändert, wie es in den Figuren 9A und 9B veranschaulicht ist.
In den oben erwähnten Ausführungsformen ist, da die Transistoren und Konstantstromquellen der Vorspannungsschaltung eine Konfiguration haben, die ähnlich zu der der Differenzverstärkerschaltung und der Pegelverschiebungsschaltung der Operationsverstärkerschaltung sind, der Vorspannungszustand der Vorspannungsschaltung der gleiche wie der der Operationsverstärkerschaltung, und somit kann der Arbeitspunkt bezüglich der Parameterschwankung der Transistoren stabilisiert werden.
Wie oben stehend erläutert wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Arbeitspunkt auch dann stabilisiert werden, wenn Schwankungen der Spannungsversorgung-Spannung auftreten, und im Ergebnis werden die Schwankung des Versorgungsstromes, die Schwankung der Eins-Verstärkung-Frequenzcharakteristiken und die Schwankung der Gleichstrom-Verstärkungscharakteristiken mit Bezug auf die Änderung der Spannungsversorgung- Spannung reduziert. Auch kann die Charakteristik der Schwellenspannung des Transistors mit Bezug auf die Schwankungen seiner Konstanten gleichzeitig mit der Unterdrückung der Schwankung der Charakteristiken mit Bezug auf die Schwankung der Charakteristiken der Spannungsversorgung-Spannung stabilisiert werden. Es wird darauf hingewiesen, daß gemäß den Ergebnissen von Experimenten des Erfinders die Schwankung des Versorgungsstromes um ungefähr 1/4, daß die Schwankung der Eins-Verstärkung-Frequenzcharakteristiken um ungefähr 1/2 und daß die Schwankungen der Gleichstrom- Verstärkungscharakteristiken um ungefähr 1/3 verglichen mit der Schaltung des Stands der Technik nach den Figuren 1 und 2 reduziert sind.

Claims

1. Operationsverstärkerschaltung, die aufweist:

eine erste und eine zweite Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung (VDD, VSS);

eine Differenzverstärkerschaltung (1), die zwischen der ersten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden ist, zum Erzeugen einer Ausgangsspannung (V&sub2;) in Antwort auf eine Potentialdifferenz zwischen zwei Eingangssignalen (+IN, -IN);

eine Pegelverschiebungsschaltung (2), die mit der ersten und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung und mit der Differenzverstärkerschaltung verbunden ist, zum Verschieben der Ausgangsspannung der Differenzverstärkerschaltung um einen vorgegebenen Wert, um eine Ausgangsspannung (V&sub3;) zu erzeugen;

eine Gegentaktausgangsschaltung (3), die mit der ersten und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung, mit der Differenzverstärkerschaltung und mit der Pegelverschiebungsschaltung verbunden ist, wobei die Gegentaktausgangsschaltung in Antwort auf eine Ausgangsspannung der Differenzverstärkerschaltung und eine Ausgangsspannung der Pegelverschiebungsschaltung arbeitet; und

eine Vorspannungsschaltung (4), die mit der ersten und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung und mit der Pegelverschiebungsschaltung verbunden ist, zum Erzeugen einer Vorspannung (VB) in Antwort auf eine Spannungsversorgung-Spannung (VDD), um die Pegelverschiebungsschaltung zu steuern, wodurch die Ausgangsspannung der Pegelverschiebungsschaltung nicht durch die Schwankung der Spannungsversorgung-Spannung beeinflußt wird;

dadurch gekennzeichnet, daß:

die Pegelverschiebungsschaltung aufweist:

einen Transistor (T&sub5;), der mit der Spannungsversorgungs- Anschlußeinrichtung (VDD) und der Differenzverstärkerschaltung verbunden ist, zum Reduzieren der Ausgangsspannung davon um den vorgegebenen Wert; und

eine variable Stromquelle (T&sub8;), die zwischen dem Transistor und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung und mit der Vorspannungsschaltung (4) verbunden ist, wobei der Strom der variablen Stromquelle durch die Vorspanriung der Vorspannungsschaltung gesteuert wird;

und daß

die Vorspannungsschaltung (4) aufweist:

einen ersten Transistor (T&sub1;'), der mit der ersten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung (VDD) verbunden ist;

eine erste Konstantstromquelle (I&sub1;'), die zwischen dem ersten Transistor und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung (VSS) verbunden ist;

einen zweiten Transistor (T&sub5;'), der mit der ersten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden ist, wobei der zweite Transistor eine Stromspiegelschaltung in Verbindung mit dem ersten Transistor bildet; und

eine zweite Konstantstromquelle (I&sub8;'), die zwischen dem zweiten Transistor (T&sub5;') und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung (VSS) verbunden ist, wobei ein Knoten zwischen dem zweiten Transistor und der zweiten Konstantstromquelle ein Ausgangsanschluß für die Vorspannung ist; und

einen dritten Transistor (T&sub8;'), der zwischen dem zweiten Transistor (T&sub5;') und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung (VSS) verbunden ist, wobei der dritte Transistor durch die Vorspannung (VB) gesteuert wird,

wobei die Funktion der zweiten Konstantstromquelle (I&sub8;') und des dritten Transistors (T&sub8;') der Funktion der variablen Stromquelle der Pegelverschiebungsschaltung entspricht,

wobei der zweite Transistor und der dritte Transistor und der Transistor und die variable Stromquelle der Pegelverschiebungsschaltung die Bedingung erfüllen:

wobei gm5, gm8, gm5 und gm8' Steilheiten des zweiten Transistors, des dritten Transistors, des Transistors bzw. der variablen Stromquelle der Pegelverschiebungsschaltung sind.

2. Operationsverstärkerschaltung, die aufweist:

eine Differenzverstarkerschaltung (1), die zwischen der ersten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden ist, zum Erzeugen einer Ausgangsspannung (V&sub2;) in Antwort auf eine Potentialdifferenz zwischen zwei Eingangssignalen (+IN, -IN);

eine Gegentaktausgangsschaltung (3), die mit der ersten und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung, der Differenzverstärkerschaltung und der Pegelverschiebungsschaltung verbunden ist, wobei die Gegentaktausgangsschaltung in Antwort auf eine Ausgangsspannung der Differenzverstärkerschaltung und eine Ausgangsspannung der Pegelverschiebungsschaltung arbeitet; und

eine Vorspannungsschaltung (4), die mit der ersten und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung und mit der Pegelverschiebungsschaltung verbunden ist, zum Erzeugen einer Vorspannung (VB) in Antwort auf eine Spannungsversorgurig-Spannung (VDD), um die Pegelverschiebungsschaltung zu steuern, wodurch die Ausgangsspannung der Pegelverschiebungsschaltung nicht durch die Schwankung der Spannungsversorgung-Spannung beeinf lußt wird;

dadurch gekennzeichnet, daß

die Pegelverschiebungsschaltung aufweist:

einen Transistor (T&sub5;), der mit der Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung (VDD) und der Differenzverstärkerschaltung verbunden ist, zum Reduzieren der Ausgangsspannung davon um den vorgegebenen Wert; und

eine variable Stromquelle (T&sub8;), die zwischen dem Transistor und der zweiten Spannungversorgungs-Anschlußeinrichtung und mit der Vorspannungsschaltung (4) verbunden ist, wobei der Strom der variablen Stromquelle durch die Vorspannung der Vorspannungsschaltung gesteuert wird; und

eine Konstantstromquelle (I&sub8;), die parallel zu der variablen Stromquelle (T&sub8;) verbunden ist;

und daß die Vorspannungsschaltung (4) aufweist: einen ersten Transistor (T11), der mit der ersten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden ist;

eine erste Konstantstromquelle (I&sub1;'), die zwischen dem ersten Transistor und der zweiten Spannungsversorgung-Anschlußeinrichtung verbunden ist;

eine zweite Konstantstromquelle (I&sub8;'), die zwischen dem zweiten Transistor und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden ist, wobei ein Knoten zwischen dem zweiten Transistor und der zweiten Konstantstromquelle ein Ausgangsanschluß für die Vorspannung ist;

wobei die zweite Konstantstromquelle der variablen Stromquelle (T&sub8;) und der Konstantstromquelle der Pegelverschiebungsschaltung entspricht;

wobei die Steilheiten des Transistors und der Konstantstromquelle der Pegelverschiebungsschaltung die gleichen sind.

3. Operationsverstärkerschaltung, die aufweist:

dadurch gekennzeichnet, daß

die Pegelverschiebungsschaltung aufweist:

eine Konstantstromquelle (I&sub2;), die zwischen dem Transistor und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung (VSS) verbunden ist,

wobei das Substratpotential des Transistors durch die Vorspannung der Vorspannungsschaltung gesteuert wird;

und daß

die Vorspannungsschaltung (4) aufweist:

einen ersten Transistor (T&sub1;'), der mit der ersten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden ist;

eine erste Konstantstromquelle (I&sub1;'), die zwischen dem ersten Transistor und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden ist;

einen zweiten Transistor (T&sub5;'), der mit der ersten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden ist, wobei der zweite Transistor eine Stromspiegelschaltung in Verbindung mit dem ersten Transistor bildet;

eine zweite Konstantstromquelle (I&sub2;'), die zwischen dem zweiten Transistor und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden ist;

eine dritte Konstantstromquelle (I&sub6;), die mit der ersten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden ist; und

einen dritten Transistor (T&sub7;'), der zwischen der dritten Konstantstromquelle und der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung und mit einem Knoten zwischen dem zweiten Transistor und der zweiten Konstantstromguelle verbunden ist, wobei der dritte Transistor durch das Potential an dem Knoten gesteuert wird,

wobei das Substratpotential des zweiten Transistors durch die Vorspannung der Vorspannungsschaltung gesteuert wird.

4. Schaltung, nach in einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Differenzverstärkerschaltung aufweist:

einen ersten und einen zweiten Transistor (T&sub1;, T&sub2;), die mit der ersten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden sind, wobei der erste Transistor und der zweite Transistor eine Stromspiegelschaltung bilden;

einen dritten Transistor (T&sub3;), der mit dem ersten Transistor verbunden ist, wobei der dritte Transistor durch eines der Eingangssignale gesteuert wird;

einen vierten Transistor (T&sub4;), der mit dem zweiten Transistor verbunden ist, wobei der vierte Transistor durch das andere der Eingangssignale gesteuert wird; und

eine Konstantstromquelle (I&sub1;), die mit dem dritten Transistor und dem vierten Transistor und mit der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung verbunden ist.

5. Schaltung, nach in einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Gegentaktausgangsschaltung aufweist:

einen ersten Transistor (T&sub6;), der mit der ersten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung und der Differenzverstärkerschaltung verbunden ist, wobei der erste Transistor durch die Ausgangsspannung der Differenzverstärkerschaltung gesteuert wird; und

einen zweiten Transistor (T&sub7;), der mit dem ersten Transistor, der zweiten Spannungsversorgungs-Anschlußeinrichtung und der Pegelverschiebungsschaltung verbunden ist, wobei der zweite Transistor durch die Ausgangsspannung der Pegelverschiebungsschaltung gesteuert wird.