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Die Erfindung betrifft ein elektronisches
Lampenvorschaltgerät
mit einer Brückenschaltung
und eine integrierte Schaltung zur Steuerung dieser Brückenschaltung,
wobei die genannte integrierte Schaltung mit einer Schaltungsanordnung
ausgerüstet
ist, die mit einem Spannung-Strom-Wandler versehen ist, mit
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- – einem
Differenzverstärker,
der versehen ist mit
- – einer
ersten Eingangsklemme zum Anschließen an eine Bezugsspannungsquelle
zum Erzeugen einer Bezugsspannung Vref,
- – einer
zweiten Eingangsklemme zum Anschließen eines Bezugswiderstandes
Rref und
- – einem
Ausgang,
- – Mitteln
I zum Erzeugen eines durch den Bezugswiderstand Rref fließenden ersten
Stroms und
- – einem
Stromverstärker
zum Erzeugen eines zweiten Stroms und versehen mit einem an den
Ausgang des Differenzverstärkers
gekoppelten Eingang.
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Eine derartige Schaltungsanordnung
ist Teil der integrierten Schaltung UBA2020. Bei der bekannten Schaltungsanordnung
ist der Stromverstärker
ein aus einer Reihenschaltung aus einem Transistor und dem Bezugswiderstand
aufgebauter Sourcefolger, wobei der Ausgang des Differenzverstärkers mit
einer Steuerelektrode des Transistors verbunden ist. Der Bezugswiderstand
ist somit ein Teil des Stromverstärkers, die Mittel I werden
durch den Transistor und die Speisespannung des Sourcefolgers gebildet. Der
Transistor ist auch Teil des Stromverstärkers, und der erste und der
zweite Strom sind identisch. Während
des Betriebs der Schaltungsanordnung hält der Ausgang des Differenzverstärkers das
Potential an der Steuerelektrode des Transistors auf einem solchen
Pegel, dass das am ersten Eingang des Differenzverstärkers anliegende
Signal nahezu gleich dem am zweiten Eingang des Differenzverstärkers anliegenden
Signal ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Beziehung Vref = Rref*Iref
nahezu erfüllt
ist. Vref ist hier die Bezugsspannung, Rref der Widerstandswert
des Bezugswiderstandes und Iref der durch den Bezugswiderstand flie ßende Strom.
Der Strom Iref ist bei der bekannten Schaltungsanordnung gleichzeitig der
vom Spannung-Strom-Wandler erzeugte Strom. Der Bezugswiderstand
wird in der bekannten Schaltungsanordnung nicht innerhalb der integrierten Schaltung
realisiert, sondern ist ein diskretes Bauelement, das über einen
Anschlussstift der integrierten Schaltung an die zweite Eingangsklemme
angeschlossen ist. Die bekannte integrierte Schaltung wird meistens
als elektronisches Lampenvorschaltgerät verwendet, die eine Brückenschaltung
umfasst und zum Steuern dieser Brückenschaltung entworfen ist.
Die Brückenschaltung
erzeugt eine hochfrequente Rechteckspannung, deren Amplitude im
Lampenbetrieb gewöhnlich
in der Größenordnung
von 100 V liegt, und der Punkt, wo diese Spannung verfügbar ist,
liegt gewöhnlich
verhältnismäßig nahe
bei der integrierten Schaltung. Die gedruckte Leiterbahn und der
Anschlussstift der integrierten Schaltung, mit dem die Verbindung
zwischen dem Bezugswiderstand und der zweiten Eingangsklemme realisiert worden
ist, bilden zusammen eine parasitäre Kapazität. Die von der Brückenschaltung
erzeugte hochfrequente Rechteckspannung bewirkt infolge dieser parasitären Kapazität ein hochfrequentes
Störsignal, das
der Spannung am Bezugswiderstand überlagert wird. Ein solches
hochfrequentes Störsignal
beeinflusst auch die Spannung zwischen der Steuerelektrode und der
Hauptelektrode des mit dem Bezugswiderstand verbundenen Transistors.
Daher befindet sich ein hochfrequentes Störsignal mit verhältnismäßig großer Amplitude
auch in dem von dem Stromverstärker
erzeugten Strom. Der Betrieb der Schaltungsanordnung wird dadurch
nachteilig beeinflusst.
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US-A-4 703 249 offenbart einen stabilisierten Stromgenerator,
der besonders geeignet ist, um in integrierte Schaltungen vom MOS-Typ
eingebaut zu werden, und der speziell in 5 eine
Schaltungsstruktur aufweist, die der in der vorliegenden Anmeldung
verwendeten ähnlich
ist. Um diese Widerstandsfunktionen zu erhalten, ist dort ein Schaltkondensatornetzwerk
implementiert. Dieses Dokument offenbart jedoch nicht die Verwendung
eines genauen externen Widerstandes wie in der vorliegenden Erfindung,
bei der die Schaltungsanordnung mit einem Spannung-Strom-Wandler
versehen ist, in dem ein genauer externer Widerstand vorliegt.
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Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, eine
Schaltungsanordnung mit einem Spannung-Strom-Wandler zu verschaffen,
bei der der mit diesem Spannung-Strom-Wandler erzeugte Strom nur unter einer
verhältnismäßig geringen
Störungsmenge
leidet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Schaltungsanordnung
der eingangs erwähnten
Art dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzverstärker mit
ei nem Tiefpass versehen ist, der zwischen die genannte zweite Klemme
und den genannten Bezugswiderstand Rref geschaltet ist, dass der
Stromverstärker
einerseits und die Mittel I und der Bezugswiderstand andererseits
ausschließlich gesonderte
Bauelemente umfassen, und dass die Schaltungsanordnung zudem mit
Mitteln II versehen ist, die mit dem Stromverstärker und den Mitteln I zum
Beeinflussen des ersten Stroms in Abhängigkeit von dem zweiten Strom
gekoppelt sind, um den Einfluss eines hochfrequenten Störsignals
zu verringern, das der Spannung am Bezugswiderstand Rref im zweiten
Strom überlagert
ist.
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Gemäß der Erfindung umfassen der
Stromverstärker
einerseits und die Mittel I und der Bezugswiderstand andererseits
ausschließlich
gesonderte Bauelemente, d. h. der Stromverstärker einerseits die Mittel
I und der Bezugswiderstand andererseits haben keine Bauelemente
gemeinsam.
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Wenn die Schaltungsanordnung in Betrieb ist,
wird das am Ausgang des Differenzverstärkers anliegende Signal auf
einem solchen Pegel gehalten, dass die an der ersten und der zweiten
Eingangsklemme des Verstärkers
anliegenden Signale nahezu gleich sind. Hierdurch wird erreicht,
dass die Beziehung Vref = Iref*Rref nahezu erfüllt ist, sodass die Amplitude
des ersten Stroms nahezu gleich Vref/Rref ist. Das am Ausgang des
Differenzverstärkers
anliegende Signal liegt auch am Eingang des Stromverstärkers an
und bestimmt die Amplitude des von diesem Stromverstärker erzeugten
zweiten Stroms. Die Amplitude des ersten Stroms (Iref) wird durch
die Mittel II in Abhängigkeit
von der Amplitude des zweiten Stroms beeinflusst. Der zweite Strom
hat somit eine Amplitude, die im stationären Betrieb der Schaltungsanordnung
durch die Amplitude des ersten Stroms und durch die Mittel II bestimmt
wird. Der zweite Strom ist der vom Spannung-Strom-Wandler erzeugte
Strom. Wenn während
des Betriebs der Schaltungsanordnung ein hochfrequentes Störsignal
vorhanden und der Spannung am Bezugswiderstand überlagert ist, wird dieses
Störsignal
nicht auch im Stromverstärker
vorhanden sein, da der Bezugswiderstand kein Teil des Stromverstärkers ist.
Da der Differenzverstärker
mit einem Tiefpass versehen ist, führt das genannte an der zweiten
Eingangsklemme anliegende hochfrequente Störsignal nur zu einem weiteren
hochfrequenten Störsignal
mit verhältnismäßig kleiner
Amplitude, das dem Signal am Ausgang des Differenzverstärkers überlagert
ist. Daher ist auch am Eingang des Stromverstärkers und in dem vom Stromverstärker erzeugten
Strom wenig Störung
vorhanden. Wegen dieser verringerten Störungsmenge in dem vom Spannung-Strom-Wandler erzeugten
Strom tritt ein nachteiliger Einfluss auf den Betrieb der Schaltungsanordnung
infolge von Störung
nur in verhältnismäßig geringem
Maße auf.
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Der Tiefpass kann beispielsweise
einen ohmschen Widerstand und eine Kapazität umfassen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
umfassen die Mittel II einen Stromspiegel zum Erzeugen eines Stroms,
dessen Amplitude nahezu gleich der Amplitude des zweiten Stroms
ist, und werden die Mittel I durch eine Kopplung zwischen einem
Ausgang des Stromspiegels und dem Bezugswiderstand gebildet. Bei
dieser vorteilhaften Ausführungsform leitet
wird der erste Strom mit Hilfe des Stromspiegels aus dem zweiten
Strom abgeleitet, und der erste und der zweite Strom haben nahezu
die gleiche Amplitude. Da Stromspiegel in vielfacher Weise in integrierten
Schaltungen zum Erzeugen einer Anzahl weiterer Ströme mit nahezu
der gleichen Amplitude aus einem gegebenen Strom verwendet werden,
ist diese vorteilhafte Ausführungsform
vor allem für
die Implementierung in einer integrierten Schaltung geeignet.
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Günstige
Ergebnisse wurden mit erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen erhalten,
bei denen der Stromverstärker
ein Sourcefolger ist. Der Sourcefolger ist ein verhältnismäßig einfacher
und preiswerter Stromverstärkertyp.
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Es zeigte sich, dass eine weitere
Unterdrückung
der Störung
erhalten werden kann, wenn der Bezugswiderstand durch kapazitive
Mittel nebengeschlossen wird. Die kapazitiven Mittel dienen hier
als Filter für
das hochfrequente Störsignal.
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Es zeigte sich auch, dass die Schaltungsanordnung
sehr geeignet ist, um zumindest teilweise als integrierte Schaltung
ausgeführt
zu werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
und
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2 eine
schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
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In 1 ist VV ein
Differenzverstärker,
der mit einem von dem ohmschen Widerstand R und dem Kondensator C2 gebildeten
Tiefpass versehen ist. Der Differenzverstärker VV ist auch mit
einer ersten Eingangsklemme K1 zum Anschluss an eine Bezugsspannungsquelle
versehen. Die erste Eingangsklemme ist mit einem ersten Eingang
des Differenzverstärkers VV verbunden.
RSB ist eine Bezugsspannungsquelle zum Erzeugen einer Bezugsspannung
Vref. Ein Ausgang von RSB ist mit der ersten Eingangsklemme K1 verbunden. K2 ist
eine zweite Eingangsklemme des Differenzverstärkers VV zum Anschluss
an einen Bezugswiderstand. Die Eingangsklemme K2 ist mit
einem ersten Ende des ohmschen Widerstandes R verbunden.
Ein weiteres Ende des ohmschen Widerstandes R ist mit sowohl einer
ersten Seite des Kondensators C2 als auch einem zweiten
Eingang des Differenzverstärkers VV verbunden.
Eine weitere Seite des Kondensators C2 ist mit einer Ausgangsklemme
des Differenzverstärkers VV verbunden.
Rref ist ein Bezugswiderstand, dessen erstes Ende mit der zweiten
Eingangsklemme K2 und dessen weiteres Ende mit Erde verbunden
ist. Das erste Ende des Bezugswiderstandes Rref ist auch mit einem
Ausgang des Schaltungsabschnitts I verbunden, der in dieser Ausführungsform Mittel
I zum Erzeugen eines ersten durch den Bezugswiderstand Rref fließenden Stroms
bildet. Rref kann von einem Kondensator C nebengeschlossen werden.
Die Ausgangsklemme des Differenzverstärkers VV ist mit einem
Eingang des Stromverstärkers SV
zum Erzeugen eines zweiten Stroms verbunden. Ein Ausgang des Stromverstärkers SV
ist mit einem Eingang des Schaltungsabschnitts II verbunden, der in
dieser Ausführungsform
Mittel II zum Beeinflussen des ersten Stroms in Abhängigkeit
vom zweiten Strom bildet. Ein Ausgang des Schaltungsabschnitts II
ist hierzu mit einem Eingang des Schaltungsabschnitts I verbunden.
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Die Funktionsweise der in 1 gezeigten Ausführungsform
ist folgendermaßen.
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Wenn die Schaltungsanordnung in Betrieb ist,
wird das am Ausgang des Differenzverstärkers VV anliegende
Signal auf einem solchen Pegel gehalten, dass die am ersten und
zweiten Eingang des Verstärkers
anliegenden Signale nahezu gleich sind. Hierdurch wird erreicht,
dass die Beziehung Vref = Iref*Rref nahezu erfüllt ist, sodass die Amplitude
des ersten Stroms Iref nahezu gleich Vref/Rref ist. Das am Ausgang
des Differenzverstärkers VV anliegende Signal
liegt auch am Eingang des Stromverstärkers SV an und bestimmt die
Amplitude des von diesem Stromverstärker erzeugten zweiten Stroms.
Die Amplitude des ersten Stroms (Iref) wird durch den Schaltungsabschnitt
II über
den Schaltungsabschnitt I in Abhängigkeit
von der Amplitude des zweiten Stroms beeinflusst. Der zweite Strom
hat somit eine Amplitude, die im stationären Betrieb der Schaltungsanordnung
durch die Amplitude des ersten Stroms und durch den Schaltungsabschnitt
II bestimmt wird. Der genannte zweite Strom ist der vom Spannung-Strom-Wandler
erzeugte Strom. Wenn während
des Betriebs der Schaltungsanordnung ein hochfrequentes Störsignal
vorhanden und der Spannung am Bezugswiderstand Rref überlagert
ist, wird dieses Störsig nal
nicht auch im Stromverstärker
SV vorhanden sein, da der Bezugswiderstand Rref kein Teil des Stromverstärkers SV
ist. Da der Differenzverstärker VV mit
einem Tiefpass versehen ist, führt
dieses an der zweiten Eingangsklemme K2 anliegende hochfrequente
Störsignal
zu einem weiteren hochfrequenten Störsignal mit nur verhältnismäßig kleiner Amplitude,
das dem Signal am Ausgang des Differenzverstärkers VV überlagert
ist. Daher ist auch am Eingang des Stromverstärkers SV und in dem vom Stromverstärker SV
erzeugten zweiten Strom und in dem vom Schaltungsabschnitt II in
Abhängigkeit
von diesem zweiten Strom beeinflussten ersten Strom wenig Störung vorhanden.
Wegen dieser kleineren Störungsmenge
in dem vom Spannung-Strom-Wandler erzeugten Strom wird der Betrieb
der Schaltungsanordnung nur in verhältnismäßig geringem Maße durch
Störung
nachteilig beeinflusst.
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In 2 haben
Schaltungsabschnitte und Bauelemente, die den Schaltungsabschnitten
und Bauelementen entsprechen, die Teil der Ausführungsform von 1 sind, gleiche Bezugszeichen. Der Bezugswiderstand
Rref ist in dieser Ausführungsform
durch kapazitive Mittel nebengeschlossen, die von dem Kondensator C1 gebildet
werden. Der Stromverstärker
ist in dieser Ausführungsform als
Sourcefolger ausgeführt,
der einen Feldeffekttransistor T1 und ohmschen Widerstand R1 umfasst. K3 ist
eine Klemme, an der beim Betrieb der Schaltung eine Gleichspannung
anliegt, die mit in 2 nicht
abgebildeten Mitteln erzeugt wird. Der Schaltungsabschnitt IIa ist
in dieser Ausführungsform
ein Stromspiegel zum Erzeugen eines Stroms, dessen Amplitude nahezu
gleich der Amplitude des zweiten Stroms ist. Die Mittel I zum Erzeugen
eines ersten durch den Bezugswiderstand fließenden Stroms werden durch
eine Kopplung gebildet, die in dieser Ausführungsform aus einer leitenden
Verbindung I zwischen einem Ausgang des Schaltungsabschnitts IIa und
dem Bezugswiderstand Rref besteht. Der Teil dieser Ausführungsform,
der von der in 1 gezeigten
Ausführungsform
abweicht oder detaillierter ist, ist folgendermaßen ausgeführt. Der Ausgang des Differenzverstärkers VV ist
mit einer Steuerelektrode des Feldeffekttransistors T1 verbunden.
Eine erste Hauptelektrode des Feldeffekttransistors T1 ist
mit der Klemme K3 und auch einem Eingang des Stromspiegels
IIa verbunden. Eine zweite Hauptelektrode des Feldeffekttransistors T1 ist
mit einem ersten Ende des ohmschen Widerstandes R1 verbunden. Ein
zweites Ende des ohmschen Widerstandes R1 ist geerdet.
Ein Ausgang des Stromspiegels IIa ist mit dem ersten Ende des Bezugswiderstandes
Rref über eine
leitrende Verbindung I verbunden. Der übrige Teil der in 2 gezeigten Ausführungsform
ist wie die Ausführungsform
von 1 ausgeführt.
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Die Funktionsweise der in 2 gezeigten Ausführungsform
ist folgendermaßen.
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Wenn die Schaltungsanordnung in Betrieb ist,
wird das am Ausgang des Differenzverstärkers VV anliegende
Signal auf einem solchen Pegel gehalten, dass die am ersten und
zweiten Eingang des Verstärkers
anliegenden Signale nahezu gleich sind, wie bei der Ausführungsform
von 1. Hierdurch wird
erreicht, dass die Beziehung Vref = Iref*Rref nahezu erfüllt ist,
sodass die Amplitude des ersten Stroms Iref nahezu gleich Vref/Rref
ist. Das am Ausgang des Differenzverstärkers VV anliegende
Signal liegt auch an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors T1 an
und steuert die Amplitude des durch den Feldeffekttransistor T1 und
ohmschen Widerstand R1 fließenden zweiten Stroms. Der
Stromspiegel IIa erzeugt einen Strom, dessen Amplitude nahezu gleich
der des zweiten Stroms ist. Der vom Stromspiegel IIa erzeugte Strom
wird dem Bezugswiderstand Rref über
die leitende Verbindung I zugeführt. Durch
Rref fließt
im stationärem
Betrieb der Schaltungsanordnung somit ein erster Strom, dessen Amplitude
nahezu gleich der des zweiten Stroms ist.
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Wenn beim Betrieb der Schaltungsanordnung
ein hochfrequentes Störsignal
vorhanden und der Spannung am Bezugswiderstand Rref überlagert ist,
wird dieses hochfrequente Störsignal
nicht nur durch den Tiefpass des Differenzverstärkers VV unterdrückt, sondern
auch durch den Kondensator C1, der den Bezugswiderstand
Rref nebenschließt.
Das an der zweiten Eingangsklemme K2 anliegende hochfrequente
Störsignal
führt zu
einem weiteren hochfrequenten Störsignal
mit nur verhältnismäßig kleiner
Amplitude, das dem Signal am Ausgang des Differenzverstärkers VV überlagert
ist. Daher ist auch an der Steuerelektrode des Feldeffekttransistors T1 und
in dem durch den Feldeffekttransistor T1 und ohmschen Widerstand R1 fließenden zweiten
Strom und in dem von dem Stromspiegel IIa erzeugten ersten Strom
wenig Störung
vorhanden. Wegen dieser kleineren Störungsmenge in dem vom Spannung-Strom-Wandler
erzeugten Strom wird der Betrieb der Schaltungsanordnung nur in
verhältnismäßig geringem
Maße durch
Störung
nachteilig beeinflusst.