DE69210305T2 - Mehrstufiger Differenzverstärker - Google Patents
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Description
- Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen Differenzverstärker und insbesondere einen mehrstufigen Differenzverstärker, durch den es möglich wird, daß die Gleichstromkomponente der Ausgangsspannung des Differenzverstärkers konstant ist.
- Wie in Fig. 1 gezeigt, weist ein bekannter mehrstufiger Differenzverstärker einen Differenzverstärker, einen Emitterfolger, Widerstände 207 und 208 und einen Operationsverstärker 215 auf. Der Differenzverstärker weist eine Eingangssignalquelle 214, Transistoren 201 und 202, Widerstände 205 und 206 und eine Konstantstromquelle 212 auf. Der Emitterfolger weist Transistoren 203 und 204 und Konstantstromquellen 210 und 211 auf.
- Die Funktion des oben erwähnten mehrstufigen Differenzverstärkers wird hier nachfolgend mit Verweis auf Fig. 1 der begleitenden zeichnungen vollständig und ausführlich beschrieben.
- Bezüglich Fig. 1 wird ein von der Eingangssignalquelle 214 erzeugtes Signal vi von dem Differenzverstärker verstärkt. Die verstärkten Signale von den Transistoren 201 bzw. 202 werden der entsprechenden Basis der Transistoren 203 und 204 des Emitterfolgers zugeführt. Jedes Signal wird außerdem von den Transistoren 203 und 204 verstärkt und von deren Emittern abgegeben. Somit gilt für die Emitter-Ausgangsspannung V&sub0; des Transistors 203
- VO = VOP - RLIO - Avi - VBE (1)
- wobei A die Verstärkung des Differenzverstärkers, 2IO der Stromwert der Konstantstromquelle 212, RL der Widerstandswert des Widerstands 205, VOP die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 215 und VBE die Spannung zwischen Basis und Emitter des Transistors 203 darstellt.
- Darüber hinaus wird die Ausgangsspannung VO' des Emitters des Transistors 204 bestimmt durch
- VO' = VOP - RLIO + Avi - VBE (2)
- wobei A die Verstärkung des Differenzverstärkers, 2IO der Stromwert der Konstantstromquelle 212, RL der Widerstandswert des Widerstands 206, VOP die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 215 und VBE die Spannung zwischen Basis und Emitter des Transistors 204 darstellt.
- Da der Widerstandswert des Widerstands 207 gleich dem Widerstandswert des Widerstands 208 ist, ist die Spannung Vi des invertierenden Eingangs des Operationsverstärkers 215 die Mittelpunktspannung zwischen der Emitter-Ausgangsspannung VO des Transistors 203 und der Emitter-Ausgangsspannung VO' des Transistors 204. So wird die Spannung Vi des invertierenden Eingangs bestimmt durch
- Vi = VO + VO'/2 = VOP - RLIO - VBE (3)
- Die Gleichung (3) kann daher so verstanden werden, daß die Spannung Vi des invertierenden Eingangs die Gleichstromkomponente der Ausgangsspannung ist, die von dem Differenzverstärker über den Emitterfolger geliefert wird. Somit wird die Ausgangsspannung VOP des Operationsverstärkers bestimmt durch
- AOP(VC - Vi) = VOP (4)
- wobei AOP die Leerlaufverstärkung des Operationsverstärkers 215, VC die externe Steuerspannung des Operationsverstärkers 215 von der Referenzspannungsquelle 209 und Vi die Spannung des invertierenden Eingangs des Operationsverstärkers 215 darstellt.
- Die folgende Gleichung (5) wird erzielt, indem die obige Gleichung (3) in die obige Gleichung (4) eingesetzt wird.
- AOP(VC - Vi) = Vi + RLIO + VBE (5)
- Dann ergibt sich die Ausgangs-Gleichstromkomponente von dem Differenzverstärker als
- Vi = AOPVC - RLIO - VBE/1+AOP = AOP/1+AOP VC - RLIO+VBE/1 + AOP (6)
- Angenommen, die Leerlaufverstärkung AOP des Operationsverstärkers 215 ist ziemlich groß, dann wird die nachfolgende Gleichung erzielt. Wenn die Verstärkung AOP des Operationsverstärkers ziemlich groß ist, wird die Gleichung (6) zur folgenden Gleichung (7):
- Vi VC (7)
- Folglich ist die Gleichstromkomponente der Ausgangsspannung des Differenzverstärkers nahezu gleich der externen Steuerspannung VC von der Referenzspannungsquelle 209, unabhängig von den Werten des Widerstands RL, des Stroms IO und der Basis- Emitter-Spannung VBE. Daher kann angenommen werden, daß die externe Steuerspannung Vc durch die Regler auf einen konstanten Wert eingestellt werden kann, um von dem Differenzverstärker eine konstante Ausgangs-Gleichspannung zu erhalten.
- Bei dem bekannten mehrstufigen Differenzverstärker dient der Ausgang des Operationsverstärkers 215 als Stromversorgung des Differenzverstärkers. Somit kann bei dem Differenzverstärker eine hohe Ausgangs-Gleichspannung VDC bei einer größeren Ausgangsspannung VOP des Operationsverstärkers eingestellt werden, wobei die Quellspannung des Operationsverstärkers viel größer als die Ausgangsspannung VOP des Operationsverstärkers sein muß. Außerdem werden alle Schaltströme des mehrstufigen Differenzverstärkers nur von dem Ausgang des Operationsverstärkers geliefert, um den Leistungsbedarf des Operationsverstärkers mit einer höheren externen Steuerspannung des Operationsverstärkers wesentlich zu erhöhen, wobei es unmöglich ist, die Operationsverstärkerspannung zu verringern.
- In der Europäischen Patentanmeldung EP-A-0 286 347 wird eine Differenzverstärkerschaltung beschrieben, die ein Differenzverstärkerpaar enthält, dessen zwei Ausgänge mit zwei Operationsverstärkern verbunden sind. Die Signale dieser Operationsverstärker sind an die zwei Enden von zwei in Serie geschalteten Widerständen angelegt, und das Mittelwertsignal von dem Mittelpunkt der Widerstände wird als Rückkopplungssignal benutzt, um zwei Stromquellenschaltungen zu steuern, deren Ausgänge mit den zwei Ausgängen des Differenzverstärkers verbunden sind.
- Die Europäische Patentanmeldung EP-A-0 250 763 und die US-A-4 701 719 beschreiben jeweils eine Differenzverstärkerschaltung, bei der ein Emitterfolger mit dem Ausgang eines Differenzverstärkerpaars verbunden ist. Die US-A-3 786 362 zeigt die Verwendung einer Gleichtakt-Signalrückkopplung in einem Operationsverstärker mit symmetrischem Ausgang.
- Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Anspruch 1 festgelegt, auf den an dieser Stelle verwiesen wird. Vorteilhafte Merkmale werden in den Unteransprüchen dargelegt.
- Gemäß dieser Erfindung ist das Differenzverstärkerpaar über einen Emitterfolger mit einem Operationsverstärker verbunden, an dem auch eine Referenzspannung anliegt. Ein Mittelwertsignal von dem Emitterfolger ist an einen Eingang des Operationsverstärkers angelegt, dessen Ausgangssignal verwendet wird, um eine regelbare Stromquelle zu steuern, deren Ausgang mit dem Eingang des Emitterfolgers oder genauer gesagt, mit der Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang des Differenzverstärkerpaars und dem Eingang des Emitterfolgers verbunden ist.
- Bei der Anwendung der Erfindung tendiert die Gleichstromkomponente des Ausgangssignals des Emitterfolgers mehr zur Referenzspannung, und somit nähert sich die Gleichstromkomponente des Ausgangssignals des Operationsverstärkers der Referenzspannung.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines mehrstufigen Differenzverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nachfolgend ausführlich beschrieben, wobei:
- Fig. 1 (wie oben beschrieben) ein Schaltungsdiagramm eines bekannten mehrstufigen Differenzverstärkers ist;
- Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines mehrstufigen Differenzverstärkers gemäß der Erfindung ist; und
- Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm eines weiteren, konkreteren Ausführungsbeispiels von Fig. 2 eines mehrstufigen Differenzverstärkers gemäß der Erfindung ist, in welchem ein Beispiel des Operationsverstärkers detailliert gezeigt ist.
- In den Figuren 2 und 3 weist ein mehrstufiger Differenzverstärker einen Differenzverstärker 120, einen Emitterfolger 121, eine regelbare Stromquelle 122, einen Operationsverstärker 119, die Widerstände 109 und 110 und eine Stromversorgungsspannung 123 auf. Der Differenzverstärker 120 weist außerdem eine Eingangssignalquelle 118, die Transistoren 101 und 102, die Widerstände 107 und 108, eine Konstantstromquelle 115 und eine Eingangs-Vorspannungsquelle 117 auf. Die Kollektoren der Transistoren 101 und 102 sind über die Widerstände 107 bzw. 108 mit einer Gleichspannungs-Stromversorgung 123 verbunden. Die Emitter der Transistoren 101 und 102 sind über die Konstantstromquelle 115 geerdet. Die Basisanschlüsse der Transistoren 101 bzw. 102 sind an gegenüberliegenden Seiten der Eingangssignalquelle 118 angeschlossen. Die Eingangssignalquelle 118 ist über eine Eingangs-Vorspannungsquelle 117 geerdet. Wie gezeigt, hat die Eingangssignalquelle eine Wechselstromkomponente.
- Der Emitterfolger 121 weist die Transistoren 103 und 104 und die Konstantstromquellen 113 und 114 auf. Die Kollektoren der Transistoren 103 und 104 sind mit der Gleichspannungs- Stromversorgung 123 verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 103 und 104 sind auch mit den Kollektoren der Transistoren 101 und 102 in dem Differenzverstärker 120 verbunden. Ein Eingang des Emitterfolgers 121 ist nämlich mit einem Ausgang des Differenzverstärkers 120 verbunden. Die Emitter der Transistoren 103 und 104 sind über die Konstantstromquellen 113 und 114 geerdet. Die Emitter der Transistoren 103 und 104 sind an den gegenüberliegenden Enden der in Serie geschalteten Widerstände 109 bzw. 110 angeschlossen. Die Widerstände 109 und 110 haben den gleichen Widerstandswert. Die Widerstände 109 und 110 können dazu dienen, dem Operationsverstärker 119 eine Mittelpunktspannung der Ausgangs-Differenzspannung des Emitterfolgers 121 zu liefern.
- Die regelbare Stromquelle 122 weist die Transistoren 105 und 106 und die Widerstände 111 und 112 auf. Die Kollektoren der Transistoren 105 und 106 sind mit den Kollektoren der Transistoren 101 und 102 in dem Differenzverstärker 120 und somit mit den Ausgängen des Differenzverstärkers 120 verbunden. Die Emitter der Transistoren 105 und 106 sind über die Widerstände 111 bzw. 112 geerdet.
- Der Differenzverstärker 120 empfängt von der Eingangssignalquelle 118 ein Eingangssignal zur nachfolgenden Verstärkung des empfangenen Signals. Das verstärkte Signal von dem Differenzverstärker 120 wird an den Emitterfolger 121 weitergeleitet. Der Emiterfolger 121 empfängt das Ausgangssignal von dem Differenzverstärker 120 zur nachfolgenden Verstärkung des empfangenen Signals. Der Emitterfolger 121 gibt über die Emitter der Transistoren 103 und 104 Signale aus. Wie oben beschrieben, ist der Ausgang des Emitterfolgers 121 mit den entgegengesetzten Enden der in Serie geschalteten Widerstände 109 und 110 verbunden, so daß von dem Emitterfolger 121 ein Differenz-Ausgangssignal empfangen wird. Die jeweiligen Ausgangssignale von den Transistoren 103 und 104 in dem Emitterfolger 121 werden über die in Serie geschalteten Widerstände 109 und 110 addiert, wodurch jede Wechselstromkomponente des Ausgangssignals ausgeschlossen wird und somit nur die Gleichstromkomponente des Ausgangssignals übrig bleibt. Das Ausgangssignal von dem Mittelpunkt zwischen den Widerständen 109 und 110 enthält nämlich die Gleichstromkomponente.
- Das Ausgangssignal von dem Emitterfolger 121 wird zu dem Operationsverstärker 119 weitergeleitet. Der Operationsverstärker 119 vergleicht die Gleichstromkomponente des Ausgangssignals mit der Referenzspannung. Wenn die Gleichstrom-(DC)komponente des Ausgangssignals größer ist als die Referenzspannung, steigt das Ausgangssignal von dem Operationsverstärker an. Das Ausgangssignal von dem Operationsverstärker 119 wird an die regelbare Stromquelle 122 weitergeleitet. Die regelbare Stromquelle 122 empfängt das angestiegene Ausgangssignal von dem Operationsverstärker 119. Die regelbare Stromquelle 122 senkt das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 120. Auf diese Weise nähert sich die Gleichstromkomponente des Ausgangssignals von dem Emitterfolger der Referenzspannung.
- Die Funktion der Schaltung ist folgendermaßen: Die Eingangssignalspannung vi von der Eingangssignalquelle 118 wird von dem Differenzverstärker 120 verstärkt und von dem Emitter jedes der Transistoren 103 und 104 über den Emitterfolger 121 ausgegeben. Die Emitter-Ausgangsspannung VO" des Transistors 103 wird bestimmt durch
- VO" = VCC - RL' (IO' + ICX) - A'vi' - VBE' (8)
- wobei A' die Verstärkung des Differenzverstärkers, 2IO' der Strom der Konstantstromquelle 115, RL' der Widerstandswert der Widerstände 107 und 108, VOP' die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 119, V'BE die Spannung zwischen Basis und Emitter des Transistors 103, VCC die Spannung der Stromversorgung 123 und ICX der Strom der regelbaren Stromquelle 122 oder der Kollektorstrom des Transistors 106 ist.
- Die Emitter-Ausgangsspannung VO"' des Transistors 104 wird bestimmt durch
- VO"'= VCC - RL' (IO' + ICX) + A'vi' - VBE' (9)
- wobei A' die Verstärkung des Differenzverstärkers, 2IO' der Strom der Konstantstromquelle 115, RL' der Widerstandswert des Widerstands 108, VOP' die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 119, V'BE die Spannung zwischen Basis und Emitter des Transistors 104, VCC die Spannung der Stromversorgung 123 und ICX der Strom der regelbaren Stromquelle 122 oder der Kollektorstrom des Transistors 105 ist.
- Entsprechend ist die Eingangsspannung Vi' des nicht invertierenden Eingangs des Operationsverstärkers 119 eine Mittelpunktspannung zwischen der Emitter-Ausgangsspannung VO" des Transistors 103 und der Emitter-Ausgangsspannung VO"' des Transistors 104, wobei die Werte der Widerstände 109 und 110 gleich sind. Somit wird die Eingangsspannung Vi' des nicht invertierenden Eingangs des Operationsverstärkers bestimmt durch
- Vi' = VO"+VO"' = VCC - RL' (IO' + ICX) - VBE' (10)
- Die Spannung Vi' des nicht invertierenden Eingangs ist nämlich die Ausgangs-Gleichspannung des Differenzverstärkers 120, der durch den Emitterfolger 121 geliefert worden ist.
- Ferner wird die Ausgangsspannung VOP' des Operationsverstärkers 119 bestimmt durch
- AOP' (Vi' - VC') = VOP' (11)
- wobei AOP' die Leerlaufverstärkung des Operationsverstärkers 119, Vi' die Spannung des nicht invertierenden Eingangs des Operationsverstärkers 119 und VC' die externe Steuerspannung des Operationsverstärkers 119 von der Spannungsquelle 116 ist.
- Der Kollektorstrom ICX der Transistoren 105 und 106 wird bestimmt durch
- ICX = VOP'-VBE"/RE (12)
- Die Gleichung (11) wird in die folgende Gleichung (12) eingesetzt, wodurch sich für den Kollektorstrom ICX ergibt:
- ICX = AOP' (Vi'-Vc') - VBE"/RE (13)
- Außerdem wird die Gleichung (13) in die Gleichung (10) eingesetzt, wodurch sich für die Spannung Vi' des nicht invertierenden Eingangs ergibt:
- Vi' = VCC - RL' IO'+ AOP' (Vi'-Vc)/RE - VBE' (14)
- Die Gleichung (14) wird durch die nachfolgende Gleichung (15) ersetzt, um die nicht invertierende Ausgangsspannung Vi' zu erhalten, die bestimmt wird durch
- Unter der Annahme, daß die Verstärkung AOP' des Operationsverstärkers 117 ziemlich groß ist, kann die Gleichung (15) ersetzt werden durch
- Vi' VC' (16)
- Es ist natürlich verständlich, daß die Ausgangs-Gleichspannung des Differenzverstärkers nahezu gleich der externen Steuerspannung VC' ist.
- Wie aus der weiteren Beschreibung offensichtlich werden wird, ist der Ausgang des Operationsverstärkers 119 über die regelbare Stromquelle 122 mit der Widerstandsseite des Differenzverstärkers 120 verbunden, so daß es, wenn die hohe Ausgangs-Gleichspannung des Differenzverstärkers eingestellt ist, unnötig ist, die Ausgangsspannung VOP des Operationsverstärkers hochzusetzen. Der Operationsverstärker 119 kann also mit der Stromversorgungsspannung 123 des Differenzverstärkers betrieben werden. Die Ströme für die Schaltung des Differenzverstärkers werden nur von der Stromversorgung 123 geliefert, so daß der Ausgangsstrom des Operationsverstärkers 119 und dessen Leistungsbedarf nicht erhöht werden kann. Außerdem ist für den Operationsverstärker keine hohe Spannung nötig. Dadurch wird es zweckmäßigerweise möglich, die gesamte Versorgungsspannung der Schaltung einschließlich des Operationsverstärkers zu verringern.
- Die obigen Vorteile der Erfindung werden nachfolgend konkret beschrieben, indem sie mit dem Stand der Technik verglichen werden. Bei dem herkömmlichen Differenzverstärker von Fig. 1 wird vorausgesetzt, daß der Widerstandswert der Widerstände 205 und 206 5 kΩ beträgt, die Stromwerte der Konstantstromquellen 210, 211 und 212 400 µA, die Spannung zwischen Basis und Emitter bei jedem der Transistoren 203 und 204 0,7 V und die Stromaufnahme des Operationsverstärkers 1 mA sind. Wenn die externe Steuerspannung VC 2,8 V ist, kann die Ausgangs- Gleichspannung VDC des Differenzverstärkers, die über den Emitterfolger geliefert worden ist, auf 2,8 V gehalten werden. In diesem Fall ist die Ausgangsspannung VOP des Operationsverstärkers 4,5 V. Somit muß nur die Versorgungsspannung des Operationsverstärkers mindestens 8 V sein. Der Ausgangsstrom des Operationsverstärkers ist die Summe aus den Strömen sowohl des Differenzverstärkers als auch des Emitterfolgers und des Operationsverstärkers. Dann ergibt sich für den Ausgangsstrom des Operationsverstärkers
- 400(µA) x 3 + 1 (mA) = 2,2 (mA)
- Folglich beträgt der ganze Leistungsbedarf der Schaltung
- 2,2(mA) x 8 (V) = 17,6 (mW)
- Andererseits wird in dem Ausführungsbeispiel des mehrstufigen Differenzverstärkers von Fig. 2 angenommen, daß die Spannung der Stromversorgung 123 5 V beträgt, der Widerstandswert von jedem der Widerstände 107 und 108 5 kΩ, der Strom jeder der Konstantstromquellen 113, 114 und 115 400 µA, der Strom der regelbaren Stromquelle 100 µA, die Spannung zwischen Basis und Emitter bei jedem der Transistoren 105 und 106 0,7 V und die Widerstandswerte der Widerstände 111 und 112 3 kΩ sind. Wenn die externe Steuerspannung VC' 2,8 V beträgt, kann die Ausgangs-Gleichspannung des Differenzverstärkers, die über den Emitterfolger geliefert worden ist, auf 2,8 V gehalten werden. In diesem Fall ist die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 1 V, und daher kann die Versorgungsspannung nur des Operationsverstärkers auf 5 V eingestellt werden. Dann ergibt sich für den von der Schaltung einschließlich dem Operationsverstärker entnommenen Strom
- 400 (µA) x 3 + 200 (µA) + 1 (mA) = 2,4 (mA)
- und deren Leistungsbedarf ist demnach
- 2,4 (mA) x 5 = 12,0 (mW).
- Beim Vergleich der Erfindung mit dem Stand der Technik ermöglicht das Ausführungsbeispiel des mehrstufigen Differenzverstärkers gemäß der Erfindung folglich eine Verringerung des Leistungsbedarfs von bis zu 5,0 (mW).
- Das Ausführungsbeispiel von Fig. 3 ist das gleiche wie das Ausführungsbeispiel von Fig. 2, außer daß der Operationsverstärker 119 von Fig. 2 in Fig. 3 ausführlicher gezeigt ist. Die Struktur des Operationsverstärkers 330 ist für Fachleute allein aus der Abbildung offensichtlich, und eine ausführliche verbale Beschreibung ist daher nicht nötig.
- Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß der Operationsverstärker 119 die Transistoren 307 und 308, eine Konstantstromquelle 328, einen Kondensator 324, die Transistoren 309 und 310, die Widerstände 318 und 319, einen Transistor 311 und einen Widerstand 320 aufweist. Die Emitter der Transistoren 307 und 308 sind über die Konstantstromquelle 328 mit der Gleichspannungs- Stromversorgung 123 verbunden. Die Basis des Transistors 307 ist mit dem Mittelpunkt zwischen den Widerständen 109 und 110 verbunden. Die Basis des Transistors 308 ist mit der Gleichspannungs-Stromversorgung 116 verbunden. Die Kollektoren der Transistoren 307 und 308 sind über den Kondensator 324 gekoppelt. Die Kollektoren der Transistoren 309 und 310 sind mit den Kollektoren der Transistoren 307 bzw. 308 verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 309 und 310 sind direkt zusammengeschaltet. Der Transistor 309 ist nur zwischen Basis und Kollektor kurzgeschlossen. Die Emitter der Transistoren 309 und 310 sind über die Widerstände 318 bzw. 319 geerdet. Der Kollektor des Transistors 311 ist mit der Gleichspannungs-Stromversorgung 123 verbunden. Die Basis des Transistors 311 ist mit den Kollektoren der Transistoren 308 und 310 verbunden. Der Emitter des Transistors 311 ist mit den Basisanschlüssen der Transistoren 105 und 106 der regelbaren Stromquelle 122 verbunden. Somit ist der Ausgang des Operationsverstärkers 119 mit den Basisanschlüssen der Transistoren 105 und 106 der regelbaren Stromquelle 122 verbunden. Der Emitter des Transistors 311 ist auch über einen Widerstand 320 geerdet.
- Während Anderungen und Modifizierungen der vorliegenden Erfindung einem Fachmann zweifellos offensichtlich sein werden, ist zu verstehen, daß die mittels Zeichnungen gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiele keinesfalls als Beschränkung aufgefaßt werden sollten. Entsprechend ist beabsichtigt, daß alle Änderungen der Erfindung, die in den Schutzumfang der Ansprüche fallen, abgedeckt werden.
Claims (9)
1. Mehrstufiger Differenzverstärker mit einer Stromversorgung
(123) zum Versorgen der Schaltung mit Strom, einem
Differenzverstärker (120) zum Verstärken eines von einer
Eingangssignalquelle eingegebenen Spannungssignals, einem Emitterfolger
(121), der mit dem Ausgang des Differenzverstärkers (120)
verbunden ist, zum Verstärken des Spannungssignals, einem
Operationsverstärker (119), der mit dem Ausgang des Emitterfolgers
(121) und einer Referenzspannungsquelle (116) verbunden ist,
zum Verstärken der Gleichspannung, die von dem Emitterfolger
ausgegeben wird, und einer regelbaren Stromquelle (122) mit
einem Steuereingang, der mit dem Ausgang des
Operationsverstärkers (119) verbunden ist, und einem Ausgang, der mit dem
Eingang des Emitterfolgers (121) verbunden ist, zum Steuern der
Spannung an dem Eingang des Emitterfolgers (121) in
Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Operationsverstärkers, so daß
die Gleichstromkomponente des Ausgangssignals von dem
Emitterfolger zu der Referenzspannung von der Referenzspannungsquelle
tendiert, wodurch sich die Gleichstromkomponente des Ausgangs
des Operationsverstärkers der Referenzspannung annähert.
2. Mehrstufiger Differenzverstärker nach Anspruch 1, wobei
der Emitterfolger (121) eine erste Einrichtung aufweist, die
mit einer ersten Seite des Ausgangs des Differenzverstärkers (120)
verbunden ist, um das Spannungssignal von dieser einen Seite zu
verstärken, und eine zweite Einrichtung, die mit einer zweiten
Seite des Ausgangs des Differenzverstärkers (120) verbunden
ist, um das Spannungssignal von dieser zweiten Seite zu
verstärken.
3. Mehrstufiger Differenzverstärker nach Anspruch 2, wobei
der Emitterfolger (121) außerdem eine Vielzahl von Widerständen
(109, 110) zum Versorgen des Operationsverstärkers (119) mit
einer Mittelpunktspannung zwischen der Gleichspannung, die von
der ersten Einrichtung des Emitterfolgers ausgegeben wird, und
der Gleichspannung, die von der zweiten Einrichtung des
Emitterfolgers ausgegeben wird, aufweist.
4. Mehrstufiger Differenzverstärker nach Anspruch 2 oder 3,
wobei die erste Einrichtung des Emitterfolgers (121) einen
Transistor (103), dessen Emitter mit dem Eingang des
Operationsverstärkers, dessen Kollektor mit der Stromversorgung (123)
und dessen Basis mit der ersten Seite des Ausgangs des
Differenzverstärkers (120) verbunden ist, sowie eine
Konstantstromquelle zum Liefern eines konstanten Basisstroms für den
Transistor (103) aufweist.
5. Mehrstufiger Differenzverstärker nach Anspruch 2, 3 oder
4, wobei die zweite Einrichtung des Emitterfolgers (121) einen
Transistor (104), dessen Emitter mit dem Eingang des
Operationsverstärkers (119), dessen Kollektor mit der Stromversorgung
(123) und dessen Basis mit der zweiten Seite des Ausgangs des
Differenzverstärkers (120) verbunden ist, sowie eine
Konstantstromquelle zum Liefern eines konstanten Basisstroms für den
Transistor (104) aufweist.
6. Mehrstufiger Differenzverstärker nach einem der Ansprüche
1 bis 5, wobei in dem Operationsverstärker (119) ein
invertierender Eingangsanschluß mit einer externen
Steuer-Stromversorgung (116), ein nicht invertierender Eingangsanschluß mit der
Emitterseite eines jeden der Transistoren (103, 104) des
Emitterfolgers (121) über die Widerstände (109, 110) des
Emitterfolgers
und ein Ausgangsanschluß mit einem Eingang der
regelbaren Stromquelle (122) verbunden ist.
7. Mehrstufiger Differenzverstärker nach einem der Ansprüche
1 bis 6, wobei die regelbare Stromquelle (122) eine mit dem
Ausgang des Operationsverstärkers (119) und mit der ersten Seite
des Ausgangs des Differenzverstärkers (120) verbundene erste
Einrichtung zum Steuern der Spannung der ersten Seite des
Ausgangs des Differenzverstärkers (120) in Abhängigkeit von dem
Ausgangssignal des Operationsverstärkers (119) sowie eine mit
dem Ausgang des Operationsverstärkers (119) und mit der zweiten
Seite des Ausgangs des Differenzverstärkers (120) verbundene
zweite Einrichtung zum Steuern der Spannung der zweiten Seite
des Ausgangs des Differenzverstärkers (120) in Abhängigkeit von
dem Ausgangssignal des Operationsverstärkers (119) aufweist.
8. Mehrstufiger Differenzverstärker nach Anspruch 7, wobei
die erste Einrichtung der regelbaren Stromquelle (122) einen
Transistor (106) aufweist, dessen Emitter über einen Widerstand
(112) mit Masse, dessen Kollektor mit der ersten Seite des
Ausgangs des Differenzverstärkers (120) und dessen Basis mit dem
Ausgang des Operationsverstärkers (119) verbunden ist.
9. Mehrstufiger Differenzverstärker nach Anspruch 7 oder 8,
wobei die zweite Einrichtung der regelbaren Stromquelle (122)
einen Transistor (105) aufweist, dessen Emitter über einen
Widerstand (111), dessen Kollektor mit der zweiten Seite des
Ausgangs des Differenzverstärkers (120) und dessen Basis mit dem
Ausgang des Operationsverstärkers (119) verbunden ist.
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Owner name: NEC ELECTRONICS CORP., KAWASAKI, KANAGAWA, JP |
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