DE69024711T2

DE69024711T2 - Verstärkerschaltung

Info

Publication number: DE69024711T2
Application number: DE69024711T
Authority: DE
Inventors: Hendrik C/O Int. Octrooibureau B.V Nl-5656 Aa Eindhoven Boezen; Pieter C/O Int. Octrooibureau B.V. Nl-5656 Aa Eindhoven Buitendijk; Rudolf Wilhelmus Nl-5656 Aa Eindhoven Mathijssen
Original assignee: Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2010-07-03
Also published as: DE69024711D1; KR0141591B1; NL8901725A; US5065113A; HK170296A; JPH0345003A; EP0406964B1; KR910003918A; JP2869670B2; EP0406964A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstärkeranordnung mit einem Eingangsanschluß zum Empfangen einer Eingangsspannung, einem Ausgangsanschluß zum Abgeben einer Ausgangsspaanung, die eine verstärkte Version der Eingangsspannung ist, einem ersten Verstärker, der einen mit dem Ausgangsanschluß gekoppelten ersten Transistor hat, zum Erzeugen einer ersten Ausgangsspannung bis zum maximalen ersten Spannungswert am Ausgangsanschluß, wobei der erste Verstärker zwischen einen ersten und einen zweiten Versorgungsanschluß gekoppelt ist.
Eine solche Verstärkeranordnung kann zur Verstärkung eines Signals in Elektronikschaltungen, wie integrierten Audio-Verstärkerschaltungen, verwendet werden.
Eine Verstärkeranordnung dieser Art ist unter anderem aus der zweiten Auflage des Buches "Analysis and design of analog integrated circuits" von P. Gray und R. Meyer bekannt. In Fig. 3.8a auf Seite 175 zeigt dieses Buch einen Transistor, der eine Basis, einen Emitter und einen Kollektor hat, wobei ein Eingangssignal der Basis und den mit dem Emitter und dem Kollektor gekoppelten Versorgungsspannungsanschlüssen zugeführt wird. Die Ausgangsspannung wird vom Kollektor abgenommen, der hierzu mittels eines Widerstandes mit dem zugehörigen Versorgungsspannungsanschluß gekoppelt ist. Ein Nachteil einer solchen Verstärkeranordnung ist, daß bei Integration die maximale Ausgangsspannung des Transistors vom Fertigungsprozeß vorgeschrieben wird. Wenn dieser maximale Spannungswert überschritten wird, wird hierdurch der Verstärker zerstört. Daher ist die Ausgangsspannung des Verstärkers auf den maximalen Spannungswert begrenzt. Im allgemeinen wird die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Versorgungsspannungsanschlüssen so gewählt, daß sie kleiner als der genannte maximale Spannungswert ist, so daß die Ausgangsspannung den Verstärker nicht zerstören kann. Wenn jedoch die Spannungsdifferenz größer gewählt wird als der maximale Spannungswert, erlegt der Fertigungsprozeß der Ausgangsspannung der Verstärkeranordnung Beschränkungen auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstärkeranordnung zu verschaffen, die imstande ist, eine Ausgangsspannung zu liefern, die größer ist als der maximale Spannungswert, der der Ausgangsspannung des Verstärkers durch den Fertigungsprozeß auferlegt wird, wobei die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Versorgungsspannungsanschlüssen so gewählt ist, daß eine größere Ausgangsspannung erreicht werden kann.
Eine erfindungsgemäße Verstärkeranordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkeranordnung weiterhin einen zweiten Verstärker mit einer Reihenschaltung aus einem zweiten und einem dritten Transistor umfaßt, wobei die Reihenschaltung mit dem Ausgangsanschluß gekoppelt ist, um am Ausgangsanschluß eine zweite Ausgangsspannung bis zu einem maximalen zweiten Spannungswert zu erzeugen, wobei der zweite Verstärker auch zwischen den ersten und den zweiten Versorgungsspannungsanschluß gekoppelt ist, und Mittel zum Ansteuern des ersten und des zweiten Verstärkers mit einem ersten bzw. zweiten Ansteuerungssignal, wobei die Summe aus dem ersten und dem zweiten Ansteuerungssignal proportional zum Eingangssignal ist und das Verhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Ansteuerungssignal von der Differenz zwischen dem tatsächlichen Ausgangsspannungswert am Ausgangsanschluß und dem ersten Spannungswert abhängt.
Die Erfindung, wie sie in den zugehörigen Ansprüchen definiert wird, beruht auf der Erkenntnis, daß die Verstärkung des Eingangssignals vom zweiten Verstärker übernommen wird, wenn die resultierende Ausgangsspannung den maximalen Spannungswert des ersten Verstärkers zu überschreiten droht. Die Mittel sorgen für eine allmähliche Übernahme zwischen dem ersten und dem zweiten Verstärker. Der erste Verstärker ist zum Liefern verhältnismäßig niedriger Ausgangsspannungen bei großen Strömen eingerichtet, und der zweite Verstärker ist zum Liefern relativ kleiner Ausgangsströme bei hohen Spannungen eingerichtet. Hierzu umfaßt der zweite Verstärker zwei in Reihe geschaltete Transistoren, die zusammen die verhältnismäßig hohen Ausgangsspannungen bei kleinen Strömen erzeugen können. Die Verstärkeranordnung kann daher eine maximale Ausgangsspannung liefern, die mit der Spannungsdifferenz zwischen den beiden Versorgungsspannungsanschlüssen zusammenhängt.
Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung kann dadurch gekennzeichnet sein, daß die Mittel ein Differenzpaar mit einem vierten und einem fünften Transistor umfassen, von denen jeder eine Basis zum Empfangen eines ersten Anteils der Ausgangsspannung bzw. einer ersten Bezugsspannung hat, sie miteinander gekoppelte Emitter zum Empfangen eines Anteils des Eingangssignals haben, und jeder einen Kollektor zum Ansteuern des ersten Verstärkers bzw. des zweiten Verstärkers hat. Das Differenzpaar vergleicht einen Bruchteil der Ausgangsspannung mit der ersten Bezugsspannung, und dieser Vergleich führt zu zwei komplementären Darstellungen des Eingangssignals, nämlich dem ersten bzw. dem zweiten Signal. Die erste Bezugsspannung bestimmt dann den Zeitpunkt der Übernahme.
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung kann dadurch gekennzeichnet sein, daß die Mittel weiterhin einen Stromregler umfassen. Der Stromregler dient zur Minimierung der Übernahmeverzerrung der Signale. Dies wird erreicht, indem die Eingangsruheströme des ersten und des zweiten Verstärkers konstant gehalten werden, wenn diese Verstärker in Betrieb sind. Hierzu entzieht der Stromregler den ersten Hauptelektroden des ersten und des zweiten Transistors Ströme, die dem Leitungsgrad dieser Transistoren umgekehrt proportional sind.
Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung kann dadurch gekennzeichnet sein, daß der zweite und der dritte Transistor je eine Basis haben, die mit den Mitteln bzw. einem Anschluß zum Empfangen eines dritten Anteils der Ausgangsspannung gekoppelt ist. Einer der Transistoren empfängt seine Ansteuerung über die Mittel, und der andere Transistor empfängt seine Ansteuerung von den Ausgangsspannungen. Kaskodieren ermöglicht es, eine höhere Spannung an den beiden Transistoren zu erhalten, so daß ein größeres Ausgangssignal möglich ist. In diesem Falle liefert der einzelne Transistor in dem ersten Verstärker, so wie in dem obigen Beispiel gezeigt, niedrige Spannungen bei kleinen Strömen, und die kaskodierten Transistoren in dem zweiten Verstärker liefern hohe Spannungen bei kleinen Strömen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung,
Fig. 2 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung,
Fig. 4 eine Erweiterung der obigen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung und
Fig. 5 ein Beispiel für einen Stromregler für eine erfindungsgemaße Verstärkeranordnung.
In dieser Zeichnung haben gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.
Fig. 1 ist ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung. Die Anordnung hat einen Eingangsanschluß 1 zum Empfangen eines Eingangssignals Vin und einen Ausgangsanschluß U zum Liefern eines Ausgangssignals Vuit, wobei ein erster Verstärker A1 einen Eingangsanschluß i1 und einen Ausgangsanschluß u1 hat, ein zweiter Verstärker A2 einen Eingangsanschluß i2 und einen Ausgangsanschluß u2 hat und Mittel M einen Ausgangsanschluß u2 und einen Ausgangsanschluß u4 haben. Der Verstärker A1 ist so konstruiert, daß er das Eingangssignal Vin bis zu einem maximalen ersten Spannungswert verstärkt und der Verstärker A2 bis zu einem maximalen zweiten Spannungswert. Die Mittel M sind mit dem Eingangsanschluß I gekoppelt und mit dem Ausgangsanschluß U, mit dem zusätzlich die Ausgangsanschlüsse u1 und u2 verbunden sind. Die Ausgangsanschlüsse u3 und u4 sind mit den Eingangsanschlüssen i1 und bzw. i2 gekoppelt. Die Mittel M erzeugen ein erstes Signal am Ausgangsanschluß u3 und ein zweites Signal am Ausgangsanschluß u4, wobei die Signale zueinander komplementar sind und dazu dienen, den Verstärker A1 bzw. den Verstärker A2 anzusteuern. Die Signale sind ein Maß für das Eingangssignal Vin, und zusätzlich hängen sie vom Ausgangssignal Vuit in bezug auf die maximalen Spannungswerte der Ausgangssignale der Verstärker A1 und A2 ab. Diese Ausgangssignale bilden zusammen das Ausgangssignal Vuit. Die Mittel M führen dem Verstärker A1 als erstes Signal ein Eingangssignal Vin zu, das zu einem Ausgangssignal Vuit führt, das kleiner ist als der erste maximale Spannungswert. Der Verstärker A2 empfängt dann keine Ansteuerung, so daß das zweite Signal null ist. Folglich wird das Ausgangssignal vom Ausgangssignal des Verstärkers A1 gebildet. Wenn das Eingangssignal zunimmt und das Ausgangssignal Vuit dementsprechend den ersten maximalen Spannungswert zu übersteigen droht, nimmt die Ansteuerung zum Verstärker A1 ab, und die zum Verstärker A2 nimmt zu. Die Ausgangssignale der beiden Verstärker A1 und A2 bilden jetzt das Ausgangssignal Vuit. Wenn das Eingangssignal Vin weiter zunimmt, wird die Ansteuerung zum Verstärker A1, das heißt das erste Signal, null werden, bevor das Ausgangssignal Vuit den ersten maximalen Spannungswert übersteigt. Die Mittel M erzeugen dann nur das zweite Signal, das den Verstärker A21 ansteuert. Folglich wird das Ausgangssignal Vuit vom Ausgangssignal des Verstärkers A2 gebildet. Wenn der zweite maximale Spannungswert, der mit dem Verstärker A2 zusammenhängt, größer ist als die Versorgungsspannungsdifferenz, sorgt dies dafür, daß der Verstärker nicht zerstört werden kann.
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung. Der erste Verstärker A1 umfaßt einen Transistor N1, dessen Steuerelektrode mit dem Eingangsanschluß i1 gekoppelt ist, dessen erste Hauptelektrode mit einem Versorgungsspannungsanschluß Vss gekoppelt ist und dessen zweite Hauptelektrode mit dem Ausgangsanschluß u1 gekoppelt ist. Der zweite Verstärker A2 umfaßt einen Transistor N2, dessen Steuerelektrode mit dem Eingangsanschluß i2 und dessen erste Hauptelektrode mit dem Versorgungsspannungsanschluß Vss gekoppelt ist, und einen Transistor N3, dessen Steuerelektrode zum Empfangen eines Anteils Vuit2 der Ausgangsspannung Vuit mit einem Anschluß 3 gekoppelt ist, dessen erste Hauptelektrode mit der Hauptelektrode des Transistors N2 gekoppelt ist und dessen zweite Hauptelektrode mit dem Ausgangsanschluß u2 gekoppelt ist. Die anderen Elemente bilden die Mittel M, die mit den beiden Verstärkern A1 und A2 in ähnlicher Weise gekoppelt sind, wie in Fig. 1 gezeigt. Ein Transistor P1 und ein Transistor P2, die zu den Mitteln M gehören, bilden ein entartetes Differenzpaar, und hierfür sind ihre ersten Hauptelektroden mit einem Anschluß 4 bzw. einem Anschluß 5 gekoppelt, welche Anschlüsse miteinander über eine Parallelschaltung aus einer Diode D1 und einem Widerstand R2 in Reihe mit einer anderen Parallelschaltung aus einer Diode D2 und einem Widerstand R2 gekoppelt sind. Der für die beiden Parallelschaltungen gemeinsame Knotenpunkt ist mit der zweiten Hauptelektrode eines Transistors P3 gekoppelt, dessen erste Hauptelektrode mit einem Versorgungsspannungsanschluß Vdd gekoppelt ist und dessen Steuerelektrode mit dem Eingangsanschluß I gekoppelt ist. Außerdem ist die Steuerelektrode des Transistors P1 mit einem Anschluß 1 gekoppelt, um einen Anteil Vuit1 der Ausgangsspannung Vuit zu empfangen, und die zweite Hauptelektrode ist mit dem Ausgangsanschluß u3 gekoppelt, der über einen Widerstand R3 auch mit dem Versorgungsspannungsanschluß Vss verbunden ist. Weiterhin ist die Steuerelektrode des Transistors P2 mit einem Anschluß 2 gekoppelt, um eine Bezugsspannung Vref1 zu empfangen, und seine zweite Hauptelektrode ist mit dem Ausgangsanschluß u2 gekoppelt, der über einen Widerstand R4 auch mit dem Versorgungsspannungsanschluß Vss verbunden ist. Die Mitte M umfassen weiterhin einen Stromregler S, der mit den Anschlüssen 4 und 5 und den Ausgangsanschlüssen u3 und u4 gekoppelt ist. Die Aufgabe dieses Reglers S ist, die Eingangsruheströme und damit die Transkonduktanzen der Verstärker A1 und A2 konstant zu halten, wenn diese aktiv sind. Dies verhindert unnötige Ubernahmeverzerrung. Die Widerstände R1 und R2 sorgen für eine allmähliche Übernahme zwischen den Transistoren P1 und P2, wobei die Dioden D1 und D2 den Spannungsabfall über diese Widerstände begrenzen. Die Widerstände R3 und R4 begrenzen die Steuerelektrodenströme der Transistoren N1 und N2. Die Schaltung wird von dem Eingangssignal Vin angesteuert, das an den Eingangsanschluß gelegt wird. Dieses Eingangssignal Vin wird über die Transistoren P3 an das Differenzpaar P1 und P2 weitergeleitet. Die Größe des Anteils Vuit1 des Ausgangssignals Vuit im Verhältnis zur Bezugsspannung Vref1 bestimmt den Grad des Leitens der Transistoren P1 und P2. Im Falle eines Eingangssignals Vin das zu einem Anteil Vuit1 des Ausgangssignals Vuit führt, das im Verhältnis zum Versorgungsspannungsanschluß Vss kleiner als die Bezugsspannung Vref1 ist, leitet der Transistor P1, und der Transistor P2 sperrt. Anhand von Fig. 4 wird beschrieben, wie das Anteil Vuit1 erhalten werden kann. Auf der Basis des Fertigungsprozesses wird die Bezugsspannung Vref1 so gewählt, daß das Ausgangssignal des ersten Verstärkers den ersten Spannungswert nicht überschreitet und das Ausgangssignal des zweiten Verstärkers den zweiten Spannungswert nicht überschreitet. Das Eingangssignal Vin liefert dann über den Transistor P3, die Diode D1, den Widerstand R1 und den Transistor P1 das erste Signal am Ausgangsanschluß u3. Dieses Signal steuert den Verstärker A1 über die Steuerelektrode des Transistors N1. Der zweite Verstärker A2 empfängt keine Ansteuerung über die Steuerelektrode des Transistors N2, so daß dieser Transistor nicht leitet. Folglich wird der Transistor N3 auch nicht leiten, obwohl dieser Transistor über seine Steuerelektrode von dem Anteil Vuit2 des Ausgangssignals Vuit angesteuert wird, welcher Anteil beispielsweise mittels eines Spannungsteilers erhalten wird. Wenn das Eingangssignal Vin ansteigt und der Anteil Vuit 1 gleich der Bezugsspannung Vref1 zu werden droht, wird der Transistor P2 immer mehr leiten, und der Transistor P1 wird weniger leiten. Das zweite Signal am Ausgangsanschluß u4 steigt dann auch an, wodurch der zweite Verstärker über die Steuerelektrode des Transistors N2 angesteuert wird. In diesem Fall sorgt der Stromregler 5 dafür, daß beide Verstärker gleiche Eingangsruheströme haben. Wenn das Eingangssignal Vin weiter ansteigt, sperrt der Transistor P1, während der Transistor P2 voll ausgesteuert sein wird. Folglich empfängt der Transistor N1 keinerlei Ansteuerung mehr, so daß die Ströme in diesem Transistor null sein werden. Im Gegensatz dazu sind die Transistoren N2 und N3 jetzt beide leitend. Der Transistor N2 wird dann von dem zweiten Signal angesteuert, das über den Transistor P2, die Diode D2, den Widerstand R2 und den Transistor P3 vom Eingangssignal Vin abgeleitet wird. Der Transistor N3 wird noch von dem Anteil Vuit2 des Ausgangssignals Vuit angesteuert und wird jetzt leitend, weil der Transistor N2 leitet. Die Funktionsweise dieser Anordnung wird aus der Beschreibung der folgenden Ausgestaltungen der beiden Verstärker deutlich. Der Verstärker A1 umfaßt einen Transistor N1, der verhältnismäßig große Ausgangsströme bei niedrigen Spannungen liefern kann und der einen von dem gewählten Fertigungsprozeß vorgeschriebenen maximalen Spannungswert hat. Der Verstärker A2 umfaßt ein Kaskodenpaar, das einen Transistor N2 und einen Transistor N3 umfaßt, die zusammen verhältnismäßig hohe Ausgangsspannungen bei kleinen Strömen liefern können. Die beiden Verstärker ergänzen einander in der Weise, daß die gesamte Verstärkeranordnung einen größeren Aussteuerbereich hat als die einzelnen Verstärker.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung. Diese Anordnung ist weitgehend identisch mit der in Fig. 2 gezeigten Anordnung, wobei allerdings die Dioden D1 und D2, die Widerstände R1 und R2 und der Transistor P3 ersetzt worden sind. Die Anschlüsse 4 und 5 sind jetzt miteinander über eine Parallelschaltung aus einer Diode D3, einer Diode D4 und einem Widerstand R5 gekoppelt. Außerdem sind die beiden Transistoren P4 und P5 hinzugefügt worden, deren Steuerelektroden mit dem Eingangsanschluß I gekoppelt sind, deren ersten Hauptelektroden mit dem Versorgungsspannungsanschluß Vdd und deren zweiten Hauptelektroden mit den Anschlüssen 4 bzw. 5 gekoppelt sind. Diese Ausführungsform, die es ermöglicht, einen integrierbaren Widerstand wegzulassen, arbeitet in gleicher Weise wie die anhand von Fig. 2 beschriebene Anordnung. Das Eingangssignal Vin steuert die Transistoren P4 und P5 an, die das entartete Differenzpaar P1 und P2 mittels des Widerstandes R5 aktivieren. Die Dioden D3 und D4 dienen wieder dazu, die Spannung am Widerstand R5 zu begrenzen.
Fig. 4 zeigt eine Erweiterung der obengenannten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Verstärkeranordnung. Ein Transistor N4 und ein Transistor N5 sind parallelgeschaltet, wobei ihre ersten Hauptelektroden beide mit dem Versorgungsspannungsanschluß Vss über einen Widerstand R6 und mit Anschluß 1 gekoppelt sind und ihre zweiten Hauptelektroden mit dem Versorgungsspannungsanschluß Vdd verbunden sind. Die Steuerelektrode des Transistors N4 ist sowohl mit einem Anschluß 6 zum Empfangen eines Anteils Vuit3 der Ausgangsspannung Vuit als auch mit der Versorgungsspannung Vss über eine Zenerdiode Dz verbunden. Der Anteil Vuit3 kann mit Hilfe eines Spannungsteilers erhalten werden. Die Steuerelektrode des Transistors N5 ist mit einem Anschluß 7 für eine Bezugsspannung Vref2 verbunden. Diese Anordnung begrenzt den Anteil Vuit1 des Ausgangssignals Vuit auf nahezu die Bezugsspannung Vref2, um den Transistor P1 zum Ansteuern des Verstärkers A1 aus der Sättigung zu halten. Außerdem wird der Anteil Vuit3 der Ausgangsspannung Vuit durch die Zenerdiode Dz begrenzt, um das Auftreten übermäßig großer Signale zu verhindern.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel für einen Stromregler für eine erfindungsgemäße Verstärkeranordnung. Ein Transistor N6 und ein Transistor N7 sind miteinander über ihre ersten Hauptelektroden und ihre Steuerelektroden gekoppelt, wobei die Steuerelektroden auch mit einer Bezugsspannungsschaltung gekoppelt sind. Die zweiten Hauptelektroden der Transistoren N6 und N7 sind mit den Anschlüssen 4 bzw, 5 gekoppelt. Ein Transistor P6 und ein Transistor P7 bilden ein Differenzpaar, wobei die ersten Hauptelektroden miteinander gekoppelt sind und mit den ersten Hauptelektroden der Transistoren N6 und N7 über einen Widerstand R7 verbunden sind, die zweiten Hauptelektroden mit den Versorgungsspannungsanschluß Vss gekoppelt sind und die Steuerelektroden mit den Ausgangsanschlüssen u3 bzw. u4 gekoppelt sind. Die Bezugsspannungsschaltung ist zwischen die Versorgungsspannungen Vdd und Vss geschaltet und umfaßt eine Reihenschaltung aus einer Stromquelle J1 und drei als Diode geschalteten Transistoren N8, N9 bzw. P8. Die Steuerelektrode des Transistors N8 und seine zweite Hauptelektrode sind sowohl mit der Stromquelle J1 als auch den Steuerelektroden der Transistoren N6 und N7 gekoppelt und seine erste Hauptelektrode ist mit der Steuerelektrode und der zweiten Hauptelektrode des Transistors N9 gekoppelt, dessen erste Hauptelektrode mit der ersten Hauptelektrode des Transistors P8 verbunden ist. Die Bezugsspannungsschaltung liefert die Vorspannung für die Transistoren N6 und N7, wobei das Differenzpaar P6 und P7 die Größe der Ströme in Abhängigkeit von den Spannungen an den Ausgangsanschlüssen u3 und u4 bestimmt. Diese Ströme sorgen dafür, daß die dem aktiven Verstärker der Verstärker A1 und A2 zugeführten Eingangsruheströme nahezu konstante Werte haben, um die entsprechenden Transkonduktanzen zu stabilisieren. Dies minimiert die Übernahmeverzerrung. Gleiche Spannungen an den Ausgangsanschlüssen u3 und u4 führen zu gleichen Strömen durch die Transistoren N6 und P6 und durch die Transistoren N7 und P7. Ungleiche Spannungen an den Ausgangsanschlüssen u3 und u4 führen jedoch zu ungleichen Strömen durch die Transistoren P6 und P7, während die Ströme durch die Transistoren N6 und N7 gleich bleiben. Die Größe der Ströme wird durch die Spannungsdifferenz zwischen den Steuerelektroden der Transistoren N6 und N7 einerseits und der Ausganganschlüsse u3 und u4 andererseits bestimmt.
In den hier beschriebenen Ausführungsformen ist es auch möglich, Unipolartransistoren zu verwenden.

Claims

1. Verstärkeranordnung mit einem Eingangsanschluß (I) zum Empfangen einer Eingangsspannung, einem Ausgangsanschluß (U) zum Abgeben einer Ausgangsspannung, die eine verstärkte Version der Eingangsspannung ist, einem ersten Verstärker (A1), der einen mit dem Ausgangsanschluß (U) gekoppelten ersten Transistor (N1) hat, zum Erzeugen einer ersten Ausgangsspannung bis zum maximalen ersten Spannungswert am Ausgangsanschluß (U), wobei der erste Verstärker zwischen einen ersten (Vdd) und einen zweiten (Vss) Versorgungsanschluß gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkeranordnung weiterhin einen zweiten Verstärker (A2) mit einer Reihenschaltung aus einem zweiten (N2) und einem dritten (N3) Transistor umfaßt, wobei die Reihenschaltung mit dem Ausgangsanschluß (U) gekoppelt ist, um am Ausgangsanschluß (U) eine zweite Ausgangsspannung bis zum maximalen zweiten Spannungswert zu erzeugen, wobei der zweite Verstärker (A2) auch zwischen den ersten (Vdd) und den zweiten (Vss) Versorgungsspannungsanschluß gekoppelt ist, und Mittel (M) zum Ansteuern des ersten (A1) und des zweiten (A2) Verstärkers mit einem ersten bzw. zweiten Ansteuerungssignal, wobei die Summe aus dem ersten und dem zweiten Ansteuerungssignal proportional zum Eingangssignal ist und das Verhältnis zwischen dem ersten und dem zweiten Ansteuerungssignal von der Differenz zwischen dem tatsächlichen Ausgangsspannungswert am Ausgangsanschluß (U) und dem ersten Spannungswert abhängt.

2. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (M) ein Differenzpaar mit einem vierten (P1) und einem fünften (P2) Transistor umfassen, von denen jeder eine Basis (1, 2) zum Empfangen eines ersten Anteils (Vuit1) der Ausgangsspannung bzw. einer ersten Bezugsspannung (Vref1) hat, sie miteinander gekoppelte Emitter zum Empfangen eines Anteils des Eingangssignals haben, und jeder einen Kollektor (u3, u4) zum Ansteuern des ersten Verstärkers (A1) bzw. des zweiten Verstärkers (A2) hat.

3. Verstärkeranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (M) ein weiteres Differenzpaar mit einem sechsten (N4) und einem siebten (N5) Transistor umfassen, von denen jeder eine Basis (6, 7) zum Empfangen eines zweiten Anteils (Vuit3) der Ausgangsspannung bzw. einer zweiten Bezugsspannung (Vref2) hat, und deren Emitter miteinander gekoppelt sind, um den ersten Anteil (Vuit1) der Ausgangsspannung zu liefern.

4. Verstärkeranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (M) weiterhin einen Stromregler (S) umfassen.

5. Verstarkeranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregler (S) mindestens mit dem Emitter und dem Kollektor sowohl des vierten (P1) als auch des fünften (P2) Transistors gekoppelt ist.

6. Verstarkeranordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregler (S) zwei als Differenzpaar geschaltete Transistoren (P6, P7) umfaßt, deren Emitter miteinander und mit einer Bezugsspannungsschaltung (J1, N6- N9,P8) gekoppelt sind.

7. Verstarkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite (N2) und der dritte (N3) Transistor je eine Basis haben, die mit den Mitteln (M) bzw. einem Anschluß (3) zum Empfangen eines dritten Anteils (Vuit2) der Ausgangsspannung gekoppelt ist.

8. Verstarkeranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannten Transistoren, die eine Basis, einen Emitter und einen Kollektor haben, durch Transistoren mit einem Gate, einer Source und einem Drain ersetzt worden sind.