DE69722530T2 - Stromkreisvorrichtung zum liefern eines gleichstromes - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Liefern eines Gleichstromes.
  • Für in batteriebetriebenen Geräten einzusetzende elektronische Schaltungsanordnungen ist aus wirtschaftlichen und ökologischen Gründen ein möglichst niedriger Energieverbrauch anzustreben. Daher haben elektronische Schaltungen, die für einen Betrieb mit niedrigen Versorgungsspannungen und niedriger Leistungsaufnahme im Betrieb ausgelegt sind, für solche Geräte eine hohe Bedeutung erlangt. In diesem Zusammenhang wird die Energieversorgung mit nur einer einzigen Batteriezelle und unter Verzicht auf Gleichsspannungswandler zur Erhöhung der Versorgungsspannung angestrebt. Unter diesen Bedingungen muss eine derart gespeiste elektronische Schaltung sogar mit einer Versorgungsspannung bis hinab zu etwa 0,9 Volt uneingeschränkt funktionsfähig bleiben, wobei der Nennwert der Versorgungsspannung beispielsweise auf 1 Volt gesetzt wird. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass für bipolare Transistoren die Basis-Emitter-Spannungen im leitenden Zustand typischerweise ungefähr 0,7 Volt betragen, ergibt sich die Notwendigkeit, für den eingangs genannten Einsatzzweck besondere Schaltungskonfigurationen zu schaffen, da beispielsweise viele Transistorschaltungen nur bei wesentlich höheren Versorgungsspanungen funktionsfähig sind.
  • Bei vielen Anwendungen ist es notwendig, stabilisierte Gleichströme als Stromreferenzen zu haben, wobei diese stabilisierten Gleichströme unabhängig von Schwankungen der Versorgungsspannung sein müssen, damit beispielsweise Schwankungen der von der Batterie abgegebenen Spannung, die durch unterschiedliche Ladezustände der Batterie verursacht werden, auf die Funktion der gespeisten elektronischen Schaltungen keinen Einfluss haben.
  • Aus Patent Abstracts of Japan, Bd. 14, Nr. 298, P-1068, und JP A 02 093 809 (TOKO INC), 4. April 1990, ist eine Konstantstromschaltung bekannt, die den Zweck hat, zahlreiche Konstantstromausgänge zu erhalten und durch Kopplung der drei Paare von Stromspiegelschaltungen und pnp-Transistoren eine Konstantstromschaltung zu realisieren, die durch die Schwankung einer Speisequellenspannung wenig beeinflusst wird. Bei dieser Schaltung ist die Vorspannungsstufe einer zweiten Stromspiegelschaltung mit der Ausgangsstufe einer ersten Stromspiegelschaltung verbunden, und die Ausgangsstufe der zweiten Stromspiegelschaltung ist mit einer Ausgangsstufe einer dritten Stromspiegelschaltung verbunden. Ein Verbindungspunkt ist mit den Basen des ersten und zweiten pnp-Transistors verbunden. Dann ist die Vorspannungsstufe der dritten Stromspiegelschaltung mit dem Kollektor des ersten pnp-Transistors verbunden und die Vorspannungsstufe der ersten Stromspiegelschaltung mit dem genannten zweiten pnp-Transistor verbunden. Der Konstantstrom wird aus einem dritten pnp-Transistor erhalten, der die Basis mit dem ersten und dem zweiten pnp-Transistor teilt. So können viele Konstantstromausgänge erhalten werden, während doch eine zufriedenstellende Konstantstromcharakteristik beibehalten wird. Daher kann der stabile Konstantstrom mit einer Speisequellenspannung gespeist werden, die um fast 1 Volt niedriger ist.
  • Aus EP 596653 A ist ein Stromerzeuger als integrierte Schaltung für den Betrieb bei niedrigen Versorgungsspannungen bekannt. Die Schaltung verwendet zwei Transistoren, die als Stromspiegel mit zwei weiteren Kaskodentransistoren verbunden sind. Das Dokument liefert einen zusätzlichen Transistor, der zum Begrenzen der an einem der Stromspiegeltransistoren anliegenden Spannung geschaltet ist. Auf diese Weise werden Schwankungen in den Referenzströmen verringert, selbst wenn die Versorgungsspannung schwankt.
  • US 4785231 A offenbart eine Referenzstromquelle. Bei dieser Referenzstromquelle, die zwei Transistoren und eine gesteuerte Doppelstromquelle umfasst, ist die Basis des zweiten Transistors mit dem Kollektor des ersten Transistors verbunden, der Emitter des ersten Transistors mit einem Referenzpunkt verbunden, der erste Anschluss der gesteuerten Doppelstromquelle mit dem ersten Transistor verbunden und der zweite Anschluss der gesteuerten Doppelstromquelle mit dem Kollektor des zweiten Transistors verbunden. Entweder ist zwischen der Basis und dem Kollektor des ersten Transistors ein erster Widerstand eingefügt und der Emitter des zweiten Transistors ist mit dem Referenzpunkt verbunden oder der erste Transistor ist zwischen dem Emitter des zweiten Transistors und dem Referenzpunkt eingefügt und die Basis und der Kollektor des ersten Transistors sind miteinander verbunden. Zwischen der Basis des ersten Transistors und dem Referenzpunkt ist ein Widerstand angeschlossen und/oder zwischen dem Kollektor des zweiten Transistors und dem Referenzpunkt ist ein Widerstand angeschlossen.
  • Keine der in den genannten Dokumenten dargestellten Schaltungen kann verwendet werden, um bei einem Betrieb bei sehr niedrigen Versorgungsspannungen, vorzugsweise von etwa 0,9 Volt, einen stabilen Referenzstrom zu verschaffen.
  • Die Erfindung hat als Aufgabe, eine als Stromreferenz einsetzbare Schaltungsanordnung zu verschaffen, welche Schaltungsanordnung für sehr niedrige Versorgungsspannungen, vorzugsweise 0,9 Volt, einsetzbar ist, einen einfachen Aufbau aufweist, ein stabiles Betriebsverhalten zeigt und einen Referenzstrom mit negativem Temperaturkoeffizienten abgibt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung (16) zum Liefern eines Gleichstroms gelöst, der aus einem Ausgang der Schaltungsanordnung (16) stammt, mit
    • – einer Stromquellenstufe, der an einem Eingang ein Messstrom zugeführt wird, der über einen Eingangswiderstand geleitet wird, und die einen Stromquellentransistor umfasst, dessen Basis-Emitter-Strecke zum Eingangswiderstand parallel angeordnet ist und dessen Kollektorelektrode einen Ausgang der Stromquellenstufe bildet, an dem ein Ausgangsstrom abgegeben wird,
    • – einer Stromspiegelstufe zum Spiegeln des Ausgangstroms der Stromquellenstufe auf eine Arbeitsimpedanz, an welcher Arbeitsimpedanz in Reaktion auf diesen Ausgangsstrom eine Steuerspannung erzeugt wird,
    • – einer Strombank mit einem Steuereingang, dem die Steuerspannung zugeleitet wird, und mit zumindest einem ersten und einem zweiten durch die Steuerspannung simultan gesteuerten Ausgang, an welchem ersten und zweiten Ausgang zueinander proportionalen Ströme abgegeben werden.
  • An dieser Stelle sei bemerkt, dass aus dem Aufsatz "A Curvature-Corrected Low-Voltage Bandgap Reference", erschienen im "IEEE Journal of Solid State Circuits", Bd. 28, Nr. 6, Juni 1993, Seite 667 bis 660, insbesondere Seite 668, 3, eine Schaltungsanordnung zum Liefern eines Gleichstroms bekannt ist, die ebenfalls für eine Versorgungsspannung bis herab zu einem Volt vorgesehen ist. Diese Schaltungsanordnung umfasst einen npn-Transistor, dessen Basis-Emitter-Strecke parallel zu einem Widerstand angeordnet ist, der von einem Teil eines Stroms durch einen Zweig einer Strombank durchflossen wird. Dieser Zweig der Strombank umfasst einen pnp-Transistor, der in Form eines Stromspiegels mit einem weiteren als Diode geschalteten pnp-Transistor verbunden ist. Dieser als Diode geschaltete pnp-Transistor wird von einem weiteren npn-Transistor ge speist, dessen Basiselektrode mit der Kollektorelektrode des erstgenannten npn-Transistors verbunden ist. Diese Verbindung wird durch eine Stromquelle gespeist.
  • Es hat sich gezeigt, dass die bekannte Schaltungsanordnung trotz sorgfältiger Kompensationsmaßnahmen eine hohe Schwingneigung zeigt und damit als Stromreferenz unbrauchbar ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird über die Stromquellenstufe, die Strombank und die Stromspiegelstufe eine Regelschleife gebildet, die für eine wirksame Stabilisierung der Schaltungsanordnung sorgt. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann mit einer Versorgungsspannung bis herab zu etwa 0,9 Volt ohne Einschränkungen der Funktionsfähigkeit verwendet werden. Sie ist einfach aufgebaut und liefert einen Gleichstrom mit negativem Temperaturkoeffizienten, d. h. einen Gleichstrom, der mit zunehmender Betriebstemperatur der Schaltungsanordnung abnimmt.
  • Vorzugsweise wird die Arbeitsimpedanz, auf die die Stromspiegelstufe zum Erzeugen der Steuerspannung für die Strombank wirkt, durch den Hauptstrompfad eines Transistors gebildet, dessen Steuerelektrode zumindest zur Inbetriebnahme der Schaltungsanordnung ein Startstrom zugeführt wird. Durch diesen Startstrom wird in der Arbeitsimpedanz ein Stromfluss hervorgerufen, der bei einer bei Inbetriebnahme noch stromlosen Stromspiegelstufe aus dem Steuereingang der Strombank gespeist wird. Dadurch werden an den simultan gesteuerten Ausgängen der Strombank Ausgangsströme erzeugt, unter anderem der Messstrom für die Stromquellenstufe. Diese Stromquellenstufe erzeugt wiederum in der Stromspiegelstufe einen Strom, der dann die Arbeitsimpedanz im Betrieb speist. Darüber hinaus dient der Startstrom vorzugsweise zur Einstellung des benötigten Impedanzwertes (Widerstandwertes) der Arbeitsimpedanz, wozu ein nahezu konstanter Startstrom bevorzugt wird. Dieser Startstrom kann von einer Stromspeisestufe geliefert werden, die mit der Steuerelektrode des die Arbeitsimpedanz bildenden Transistors verbunden ist.
  • Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung liefert einen Gleichstrom, der mit zunehmender Betriebstemperatur der Schaltungsanordnung abnimmt. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist somit einen negativen Temperaturkoeffizienten auf. In den Fällen, in denen eine Stromreferenz mit negativem Temperaturkoeffizienten erwünscht ist, kann somit die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung den gewünschten Referenzstrom liefern. Andererseits besteht das Bedürfnis und die Möglichkeit, über eine (weitere) Referenzstromquelle zu verfügen, die an ihrem Referenzstromausgang einen Referenzstrom mit positivem Temperaturkoeffizienten liefert. In einem weiteren Schritt können die Tem peraturkoeffizienten betragsmäßig übereinstimmend dimensioniert werden. Wird dann der Referenzstromausgang der (weiteren) Referenzstromquelle mit positivem Temperaturkoeffizienten mit einem (weiteren) der simultan gesteuerten Ausgänge der Strombank der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, die dann eine Referenzstromquelle mit negativem Temperaturkoeffizienten darstellt, verbunden, dann lässt sich der Referenzstrom mit positivem Temperaturkoeffizienten mit dem Strom aus dem genannten Ausgang der Strombank (mit negativem Temperaturkoeffizienten) zum Bilden eines Gesamtausgangsstroms linear verknüpfen, d. h. vorzugsweise durch Addition der Ströme. Da sich der positive und der negative Temperaturkoeffizient bei geeigneter Dimensionierung gegenseitig kompensieren, kann der Gesamtausgangsstrom in einem vorgegebenen Temperaturbereich von der Temperatur unabhängig sein. Als Referenzstromquelle mit positivem Temperaturkoeffizienten kann vorzugsweise eine so genannte "Bandgap"-Schaltung gewählt werden. Diese auch als Bandabstandsreferenz bezeichnete Referenzstromquelle mit positivem Temperaturkoeffizienten leitet ihren Referenzstrom von der Bandabstandsspannung des Halbleitermaterials ab, aus dem die in ihr verwendeten elektronischen Bauteile gefertigt sind.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Beispiel für eine so genannte "Bandgap"-Schaltung (Bandabstandsreferenz),
  • 2 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Liefern eines Gleichstroms mit negativem Temperaturkoeffizienten und
  • 3 eine Schaltungsanordnung zum Liefern eines innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs von der Temperatur unabhängigen Gleichstroms.
  • 1 zeigt eine als "Bandgap"-Schaltung (Bandabstandsreferenz) ausgebildete Referenzstromquelle 1 zur Abgabe eines Referenzstroms mit positivem Temperaturkoeffizienten an einem Referenzstromausgang 2. Die Referenzstromquelle 1 umfasst eine Startschaltung 3, die als Zweipol ausgebildet ist und einerseits mit einem Stromversorgungsanschluss 4 und andererseits mit der Basis eines ersten von zwei emittergekoppelten npn-Transistoren 5, 6 verbunden ist. Die Basis dieses ersten npn-Transistors 5 ist weiterhin mit dem Kollektor des zweiten npn-Transistors 6 und mit einem Speisestromausgang 7 der Referenzstromquelle 1 verbunden. Die Emitter der npn-Transistoren 5, 6 sind mit Masse 8 verbunden. Der Kollektor des ersten npn-Transistors 5 ist mit dem den Kollektor eines als Diode geschalteten, ersten pnp-Transistors 9 verbunden, dessen Emitter – gegebenenfalls über einen Emitterwiderstand 10 – mit dem Stromversorgungsanschluss 4 verbunden ist. Der erste pnp-Transistor 9 ist mit seiner Basis an die Basen zweier weiterer pnp-Transistoren 11, 12 angeschlossen, deren Emitter – gegebenenfalls über weitere Emitterwiderstände 13, 14 – ebenfalls mit dem Stromversorgungsanschluss 4 verbunden sind. Die pnp-Transistoren 9, 11, 12 bilden somit eine Stromspiegelschaltung, die durch den ersten pnp-Transistor gesteuert wird. Der Kollektor des zweiten pnp-Transistors 11 ist über einen Widerstand 15 mit dem Kollektor des zweiten npn-Transistors 6 und somit mit dem Speisestromausgang 7 verbunden. Außerdem besteht eine Verbindung zwischen dem Kollektor des zweiten pnp-Transistors 11 und der Basis des zweiten npn-Transistors 6. Der Kollektor des dritten pnp-Transistors 12 der Stromspiegelschaltung bildet den Referenzstromausgang 2 der Referenzstromquelle 1. Die Startschaltung 3, die einen als Diode geschalteten npn-Transistor enthält, ist somit vorzugsweise als Diode zwischen dem Stromversorgungsanschluss 4 und der Basis des ersten npn-Transistors 5 ausgeführt.
  • Die Referenzstromquelle 1 von 1 liefert bei Versorgungsspannungen am Stromversorgungsanschluss 4 bis zu etwa 0,9 Volt herab einen mit der Temperatur ansteigenden Referenzstrom über den Referenzstromausgang 2.
  • Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung 16 zum Liefern eines Gleichstroms mit negativem Temperaturkoeffizienten enthält eine Stromquellenstufe mit einem Eingangswiderstand 17 und einem Stromquellentransistor 18. Ein Anschluss des Eingangswiderstandes 17 und der Emitter des als npn-Transistor ausgeführten Stromquellentransistors 18 sind mit Masse 8 verbunden, die Basis des Stromquellentransistors 18 und der zweite Anschluss des Eingangswiderstandes 17 sind miteinander verbunden. Der Kollektor des Stromquellentransistors 18 ist mit dem Kollektor und der Basis eines als Diode geschalteten pnp-Transistors 19 verbunden, dessen Emitter mit dem Stromversorgungsanschluss 4 verbunden ist. Der pnp-Transistor 19 bildet mit einem weiteren pnp-Transistor 20 eine Stromspiegelstufe. Dazu sind die Basen der pnp-Transistoren 19 und 20 miteinander verbunden. Der Emitter des pnp-Transistors 20 ist über einen ohmschen Stabilisierungswiderstand 21 ebenfalls mit dem Stromversorgungsanschluss 4 verbunden. Während der Kollektor des pnp-Transistors 19 den Eingang der Stromspiegelstufe bildet, stellt der Kollektor des weiteren pnp-Transistors 20 deren Ausgang dar. Dieser Ausgang ist über die Kollektor-Emitter-Strecke eines eine Arbeitsimpedanz bildenden npn-Transistors 22 an Masse 8 angeschlossen.
  • Der Knotenpunkt zwischen den Kollektoren der Transistoren 20 und 22 bildet zugleich einen Steuereingang einer Strombank, die zwei pnp-Transistoren 24, 25 umfasst, deren Basen mit dem Steuereingang 23 verbunden sind und deren Kollektoren zwei simultan gesteuerte Ausgänge 26, 27 der Strombank bilden. Der erste simultan gesteuerte Ausgang 26, d. h. der Kollektor des ersten pnp-Transistors 24 der Strombank, ist mit dem Knotenpunkt zwischen dem Eingangswiderstand 17 und dem Stromquellentransistor 18 verbunden, d. h. mit dem Eingang der Stromquellenstufe. Die Emitter der pnp-Transistoren 24, 25 der Strombank sind über einen jeweiligen Emitterwiderstand 28, 29 mit dem Stromversorgungsanschluss 4 verbunden. Ein Stabilisierungskondensator 30 ist zwischen dem Steuereingang 23 der Strombank 24, 25 und dem Eingang der Stromquellenstufe 17, 18, d. h. dem Ausgang 26 der Strombank 24, 25, eingefügt.
  • Die beschriebene Schaltungsanordnung 16 stellt einen aus der Stromquellenstufe 17, 18, der Stromspiegelstufe 19, 20 und der Strombank 24, 25 bestehenden Regelkreis dar. Mit diesem Regelkreis wird der vom zweiten Ausgang 27 der Strombank 24, 25 abgegebene Gleichstrom mit negativem Temperaturkoeffizienten geregelt. Der zweite Ausgang der Strombank 24, 25 stellt somit den Ausgang der Schaltungsanordnung 16 dar. Ein zu diesem Gleichstrom proportionaler Messstrom am ersten Ausgang 26 der Strombank 24, 25, d. h. am Kollektor des ersten pnp-Transistors 24 dieser Strombank, fließt im Betrieb der Schaltungsanordnung durch den Eingangswiderstand 17 der Stromquellenstufe. Der Messstrom erzeugt im Eingangswiderstand 17 eine Spannung, die den Kollektorstrom des Stromquellentransistors steuert, welcher Kollektorstrom den Ausgangsstrom der Stromquellenstufe 17, 18 bildet. Der Ausgangsstrom der Stromquellenstufe 17, 18 stellt zugleich den Eingangsstrom der Stromspiegelstufe 19, 20 dar und wird durch diese auf die Arbeitsimpedanz 22 gespiegelt. An dieser Arbeitsimpedanz entsteht durch den von der Stromspiegelstufe 19, 20 abgegebenen Strom (Ausgangsstrom der Stromspiegelstufe) eine Steuerspannung, durch die über den Steuereingang 23 die Strombank 24, 25 und damit deren Ausgangsströme an den Ausgängen 26, 27, d. h. auch der Messstrom, gesteuert werden.
  • Der ohmsche Stabilisierungswiderstand 21 im Strompfad für den von der Stromspiegelstufe 19, 20 auf die Arbeitsimpedanz 22 geleiteten Strom sowie der Stabilisierungskondensator 30 werden (zusätzlich) für das sichere stabile Betriebsverhalten der Schaltungsanordnung 16, d. h. zur weiteren Unterdrückung eventueller Schwingneigungen, verwendet.
  • In 2 ist der die Arbeitsimpedanz bildende Transistor 22 mit seiner als Steuerelektrode dienenden Basis 31 an eine Stromspeisestufe 32 angeschlossen. Diese Stromspeisestufe umfasst einen als Diode geschalteten npn-Transistor 33, dessen Emitter mit Masse und dessen Basis mit der Steuerelektrode 31 verbunden ist. Die Basis des npn-Transistors 33 ist außerdem mit dem Kollektor des npn-Transistors 33 und einem Anschluss einer Konstantstromquelle 34 verbunden, die auch an den Stromversorgungsanschluss 4 angeschlossen ist. Die Konstantstromquelle 34 speist in den Hauptstrompfad, d. h. die Kollektor-Emitter-Strecke, des npn-Transistors 33 und in die Steuerelektrode 31 der Arbeitsimpedanz 22 einen Strom ein. Bei Inbetriebnahme der Schaltungsanordnung 16, d. h. beim Anlegen einer Versorgungsspannung an den Stromversorgungsanschluss 4, erzeugt die Konstantstromquelle 34 über die Steuerelektrode 31 in der Arbeitsimpedanz 22 einen Strom. Dieser Strom bewirkt in der Strombank 24, 25 sowohl einen Messstrom als auch einen Gleichstrom am Ausgang 27. Durch den Messstrom wird über die Stromquellenstufe 17, 18 und die Stromspiegelstufe 19, 20 dann die die Schaltungsanordnung 16 bildende Regelschleife in Betrieb gesetzt. Nach Erreichen des Betriebszustandes der Schaltungsanordnung 16 bewirkt der von der Konstantstromquelle 34 abgegebene Konstantstrom eine stabile Einstellung der Arbeitsimpedanz 22. In diesem Betriebszustand wirkt der der Steuerelektrode 31 zugeführte Startstrom über die Zeitspanne der Inbetriebnahme der Schaltungsanordnung 16 hinaus.
  • 3 zeigt schematisch eine Verbindung der Referenzstromquelle 1 von 1 mit der Schaltungsanordnung 16 zum Liefern eines Gleichstroms mit negativem Temperaturkoeffizienten gemäß 2, wobei die bereits beschriebenen Schaltungselemente die gleichen Bezugszeichen haben. Die Referenzstromquelle 1 und die Schaltungsanordnung 16 sind an den gleichen Stromversorgungsanschluss 4 angeschlossen. Zum Liefern eines Referenzstroms mit positivem Temperaturkoeffizienten ist der Referenzstromausgang 2 der Referenzstromquelle 1 mit dem Ausgang 27 der Schaltungsanordnung 16 für den Gleichstrom mit negativem Temperaturkoeffizienten an einem gemeinsamen Ausgang 35 verbunden, an dem ein Gesamtausgangsstrom durch lineare Verknüpfung gebildet wird, im vorliegenden Beispiel durch Addition des Referenzstroms mit dem Strom aus dem Ausgang 27 der Strombank 24, 25. Die Referenzstromquelle 1 und die Schaltungsanordnung 16 sind dabei vorzugsweise so dimensioniert, dass der Gesamtausgangsstrom am gemeinsa men Ausgang 35 in einem vorgegebenen Temperaturbereich von der Temperatur unabhängig ist.
  • Bei der Konfiguration nach 3 ist ferner der Speisestromausgang 7 mit der Steuerelektrode 31 zum Zuführen des Startstroms für die Arbeitsimpedanz 22 aus der Referenzstromquelle 1 verbunden, wobei dieser Startstrom auch zur Einstellung des Arbeitspunktes der Arbeitsimpedanz 22 im Anschluss an die für die Inbetriebnahme der Konfiguration benötigte Zeitspanne aufrechterhalten bleibt. Bei der in 3 gezeigten Konfiguration ist somit im Vergleich zu 2 die Stromspeisestufe 32 entfallen, und die Referenzstromquelle 1 übernimmt eine doppelte Funktion.
  • Im Beispiel von 3 ist zwischen dem Stromversorgungsanschluss 4 und dem Gesamtausgang 35 eine weitere Konstantstromquelle 36 eingefügt, durch die dem Gesamtausgangsstrom ein zusätzlicher Konstantstrom überlagert werden kann.
  • Die Schaltungskonfiguration nach 3 kann vorteilhaft als Stromreferenz für einen Kristalloszillator eingesetzt werden, der mit einer Nennversorgungsspannung von 1 Volt betrieben und in einem Funkrufempfänger (Pager) angewendet wird.

Claims (11)

  1. Schaltungsanordnung (16) zum Liefern eines Gleichstroms, der aus einem Ausgang der Schaltungsanordnung (16) stammt, mit – einer Stromquellenstufe (17, 18), der an einem Eingang ein Messstrom zugeführt wird, der über einen Eingangswiderstand (17) geleitet wird, und die einen Stromquellentransistor (18) umfasst, dessen Basis-Emitter-Strecke zum Eingangswiderstand (17) parallel angeordnet ist und dessen Kollektorelektrode einen Ausgang der Stromquellenstufe (17, 18) bildet, an dem ein Ausgangsstrom abgegeben wird, – einer Stromspiegelstufe (19, 20, 21) zum Spiegeln des Ausgangstroms der Stromquellenstufe (17, 18) auf eine Arbeitsimpedanz (22), an welcher Arbeitsimpedanz (22) in Reaktion auf diesen Ausgangsstrom eine Steuerspannung erzeugt wird, – einer Strombank (24, 25) mit einem Steuereingang (23), dem die Steuerspannung zugeleitet wird, und mit zumindest einem ersten (26) und einem zweiten (27) durch die Steuerspannung simultan gesteuerten Ausgang, an welchem ersten (26) und zweiten (27) Ausgang zueinander proportionalen Ströme abgegeben werden, wobei der zweite Ausgang (27) der Strombank (24, 25) den Ausgang der Schaltungsanordnung (16) bildet, wobei der Strom aus dem ersten Ausgang (26) den Messstrom und der Strom aus dem zweiten Ausgang (27) den Gleichstrom bildet.
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsimpedanz durch den Hauptstrompfad eines Transistors gebildet wird, dessen Steuerelektrode zumindest zur Inbetriebnahme der Schaltungsanordnung ein Startstrom zugeführ wird.
  3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektrode des die Arbeitsimpedanz bildenden Transistors mit einer Stromspeisestufe verbunden ist.
  4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromspeisestufe einen als Diode geschalteten Transistor und eine Konstantstromquelle umfasst, welche Konstantstromquelle in den Hauptstrompfad des als Diode geschalteten Transistors und in die Steuerelektrode des die Arbeitsimpedanz bildenden Transistors einen Strom einspeist, wobei die beiden genannten Transistoren über ihre Steuerelektroden miteinander verbunden sind.
  5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Referenzstromquelle, die an ihrem Referenzstromausgang einen Referenzstrom mit positivem Temperaturkoeffizienten liefert, wobei der Referenzstromausgang mit einem (zweiten) der simultan gesteuerten Ausgänge der Strombank verbunden ist, um durch lineare Verknüpfung des Referenzstroms mit dem Strom aus dem genannten Ausgang der Strombank einen Gesamtausgangsstrom zu bilden.
  6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzstromquelle durch eine so genannte "Bandgap"-Schaltung gebildet wird.
  7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzstromquelle so dimensioniert ist, dass der Gesamtausgangsstrom in einem vorgegebenen Temperaturbereich von der Temperatur unabhängig ist.
  8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 in Verbindung mit einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzstromquelle einen Speisestromausgang aufweist, der zum Zuführen des Startstroms mit der Steuerelektrode des die Arbeitsimpedanz bildenden Transistors verbunden ist.
  9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Stabilisierungskapazität, die zwischen dem Steuereingang der Strombank und dem Eingang der Stromquellenstufe eingefügt ist.
  10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ohmschen Stabilisierungswiderstand im Strompfad für den von der Stromspeisestufe auf die Arbeitsimpedanz geleiteten Strom.
  11. Funkrufempfänger (Pager) mit einer Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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