NL9001966A - Versterkerschakeling. - Google Patents

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven. Versterkerschakeling.

De uitvinding heeft betrekking op een versterkerschakeling omvattende een stuurtrap voorzien van een ingangssignaalklem en van een verschilpaar met een eerste en een tweede ingangsklem, met een gemeenschappelijke klem en met een eerste en een tweede uitgangsklem, waarbij de tweede ingangsklem is gekoppeld met een eerste voedingsklem door middel van een uni-directioneel element, en een uitgangstrap voorzien van een uitgangssignaalklem, van een van een eerste geleidingstype zijnde eerste uitgangstransistor met een basis gekoppeld met de eerste ingangsklem, met een emitter gekoppeld met de eerste voedingsklem en met een collector gekoppeld met de uitgangssignaalklem, en van een van een tweede geleidingstype zijnde tweede uitgangstransistor met een basis gekoppeld met de tweede uitgangsklem, met een emitter gekoppeld met een tweede voedingsklem en met een collector gekoppeld met de uitgangssignaalklem, waarbij de eerste uitgangstransistor, het verschilpaar en het uni-directionele element een translineair netwerk vormen.

Een dergelijke versterkerschakeling is algemeen toepasbaar, maar kan met voordeel worden toegepast in geïntegreerde halfgeleiderschakelingen, waarbij de stuurtrap in het bijzonder geschikt is voor het realiseren van een klasse-AB-instelling van de uitgangstransistors.

Een dergelijke versterkerschakeling is bekend uit het artikel getiteld "Low voltage operational amplifier with rail-to-rail input and output ranges", welk artikel is gepubliceerd in de "IEEE Journal of Solid-State Circuits" van december 1985, vol. SC-20, no. 6, p. 1144-1150. In figuur 3 van dit artikel wordt als onderdeel van de beschreven operationele versterker een versterkertrap getoond, welke voor het verkrijgen van een klasse-AB-instelling van de uitgangstransistors is voorzien van een tussen de tweede ingangsklem en de eerste voedingsklem, in serie met het uni-directionele element, gekoppeld verder uni-directioneel element alsmede van een tussen de tweede ingangsklem en de tweede voedingsklem gekoppelde stroombron.

Bij gevolg worden de beide uni-directionele elementen tijdens bedrijf door de stroombron voorzien van een stroom resulterend in een referentie spanning tussen de tweede ingangsklem en de eerste voedingsklem, op basis van welke referentiespanning de stuurtrap de klasse-AB-instelling realiseert.

Een nadeel van de bekende versterkerschakeling is diens benodigde voedingsspanning, die ten gevolge van de uni-directionele elementen en de stroombron ten minste gelijk moet zijn aan twee junctie-spanningen plus een saturatie-spanning. Derhalve is de benodigde voedingsspanning groter dan bijvoorbeeld een door een standaard knoopcel geleverde spanning (1,2 volt), hetgeen de bekende versterkerschakeling onbruikbaar maakt voor toepassing in enkele, een relatief lage voedingsspanning vragende schakelingen, zoals bijvoorbeeld hoorapparaatschakelingen.

Het is een doel van de uitvinding om een versterkerschakeling te verschaffen, die geschikt is voor het realiseren van een klasse-AB-instelling bij relatief lage voedingsspanningen.

Een versterkerschakeling volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de stuurtrap is voorzien van een met ten minste de tweede uitgangsklem gekoppelde stroomspiegel voor het aansturen van de tweede uitgangstransistor. Voor het realiseren van de klasse-AB-instelling maakt de versterkerschakeling volgens de uitvinding met voordeel gebruik van het translineaire netwerk, waarbij een aan het uni-directionele element toegevoerde eerste stroom resulteert in een eerste referentiespanning tussen de tweede ingangsklem en de eerste voedingsklem en waarbij een via de eerste uitgangsklem aan het verschilpaar toegevoegde tweede stroom resulteert in een tweede referentiespanning tussen de eerste ingangsklem en de gemeenschappelijke klem. In afhankelijkheid van de toegevoegde stromen en de resulterende referentiespanningen genereert het verschilpaar een eerste spanning tussen de tweede ingangsklem en de gemeenschappelijke klem alsmede een aan de eerste spanning gerelateerde derde stroom via de tweede uitgangsklem, waarbij de referentiespanningen en de eerste spanning voorts een tweede spanning tussen de eerste ingangsklem en de eerste voedingsklem vastleggen. Op basis van deze tweede spanning wordt de eerste uitgangstransistor ingesteld, terwijl de aan de eerste spanning gerelateerde derde stroom via de stroomspiegel volgens de uitvinding de tweede uitgangstransistor instelt. Derhalve zijn de eerste en de tweede transistor elk ingesteld op basis van een referentiespanning over een junctie-overgang van het translineaire netwerk, hetgeen resulteert in de gewenste klasse-AB-instelling, waarbij de minimaal benodigde voedingsspanning gelijk is aan een junctie-spanning ten gevolge van de stroomspiegel plus twee saturatiespanningen ten gevolge van respektievelijk het verschilpaar en een tussen de gemeenschappelijke klem en de eerste voedingsklem gekoppelde staartstroombron.

Een eerste uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding kan worden gekenmerkt, doordat de stroomspiegel de tweede uitgangstransistor alsmede een verder uni-directioneel element omvat, welk element gekoppeld is tussen de tweede uitgangsklem en de tweede voedingsklem. Het verdere uni-directionele element en de tweede uitgangstransistor functioneren in de onderhavige uitvoeringsvorm respektievelijk als ingang en uitgang van de stroomspiegel, zodat de aan de eerste spanning gerelateerde derde stroom op een relatief eenvoudige wijze de tweede uitgangstransistor instelt. De minimaal benodigde voedingsspanning verandert door toepassing van het verdere uni-directionele element niet, omdat dit element bij de voornoemde ene junctiespanning naar behoren functioneert.

Een tweede uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding kan worden gekenmerkt, doordat de ingangssignaalklem is gekoppeld met de gemeenschappelijke klem, waarbij de eerste ingangsklem is gekoppeld met de eerste uitgangsklem. Deze uitvoeringsvorm geeft een eerste manier om een ingangssignaal aan de versterkerschakeling toe te voeren. Hierbij kan de versterkerschakeling volgens de uitvinding verder worden gekenmerkt, doordat de stuurtrap is voorzien van een stroombron en van een buffertransistor met een basis gekoppeld met de ingangssignaalklem, met een emitter gekoppeld met de gemeenschappelijke klem en met een collector gekoppeld met de tweede voedingsklem door middel van de stroombron. De stroombron en de buffertransistor vormen een buffertrap, die de stuurtrap ten aanzien van een met de ingangssignaalklem gekoppelde signaalbron ontlast. De onderhavige uitvoeringsvorm kan nog verder worden gekenmerkt, doordat de staartstroombron is voorzien van een van het eerste geleidingstype zijnde transistor met een hoofdstroompad gekoppeld tussen de gemeenschappelijke klem en de eerste voedingsklem en met een basis gekoppeld met de collector van de buffertransistor. De als staartstroombron functionerende transistor ontvangt ten gevolge van diens aansluiting een toereikende basis-emitterspanning zonder een ongewenst benodigde toename van de voedingsspanning.

Een derde uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding kan worden gekenmerkt, doordat de ingangssignaalklem is gekoppeld met de eerste ingangsklem. Deze uitvoeringsvorm geeft een tweede manier om een ingangssignaal aan de versterkerschakeling toe te voeren. Hierbij kan de versterkerschakeling volgens de uitvinding verder worden gekenmerkt, doordat de stuurtrap is voorzien van een verder verschilpaar met een niet-inverterende ingang gekoppeld met de ingangssignaalklem, met een inverterende ingang gekoppeld met de eerste ingangsklem en met een uitgangsklem gekoppeld met de basis van de eerste uitgangstransistor. Het verdere verschilpaar vormt een buffertrap, die de stuurtrap ten aanzien van een met de ingangssignaalklem gekoppelde signaalbron ontlast. De onderhavige uitvoeringsvorm kan nog verder worden gekenmerkt, doordat de staartstroombron is voorzien van een van het eerste geleidingstype zijnde transistor met een hoofdstroompad gekoppeld tussen de gemeenschappelijke klem en de eerste voedingsklem en met een basis gekoppeld met de eerste uitgangsklem. De als staartstroombron functionerende transistor ontvangt ten gevolge van diens aansluiting een toereikende basis-emitterspanning zonder een ongewenst benodigde toename van de voedingsspanning.

Een vierde uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding kan worden gekenmerkt, doordat de stuurtrap is voorzien van een verdere stroomspiegel met een ingangsklem en met een uitgangsklem alsmede van een van het eerste geleidingstype zijnde transistor met een hoofdstroompad gekoppeld tussen de ingangsklem van het verdere stroomspiegel en de eerste voedingsklem en met een basis gekoppeld met de basis van de eerste uitgangstransistor, waarbij de uitgangsklem van de verdere stroomsiegel is gekoppeld met de eerste uitgangsklem. De verdere stroomspiegel voert een stroom gerelateerd aan een door de eerste uitgangstransistor vloeiende hoofdstroom toe aan de eerste uitgangsklem, die reeds de tweede stroom voert. Met voordeel kan de onderhavige uitvoeringsvorm, waarbij de stuurtrap is voorzien van een stroombron gekoppeld tussen de eerste uitgangsklem en de tweede voedingsklem, verder worden gekenmerkt, doordat de stroombron is voorzien van een van het tweede geleidingstype zijnde transistor met een hoofdstroompad gekoppeld tussen de eerste uitgangsklem en de tweede voedingsklem en met een basis gekoppeld met de basis van de tweede uitgangstransistor. Derhalve wordt de tweede stroom geleverd door de stroombron, waarbij de tweede stroom gerelateerd is aan een door de tweede uitgangstransistor vloeiende hoofdstroom. Bij gevolg vloeien via de eerste uitgangsklem een tweetal stromen, welke maten zijn voor de respectievelijke hoofdstromen van de eerst en de tweede uitgangstransistor. Het tweetal stromen bewerktstelligt een klasse-AB instelling van de uitgangstransistors met een relatief lage cross-over-vervorming alsmede een verbeterde frequentie-karakteristiek.

Een vijfde uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding kan worden gekenmerkt, doordat de stuurtrap is voorzien van een niveauverschuifschakeling gekoppeld tussen de basis van de eerste uitgangstransistor en de eerste ingangsklem en doordat de stuurtrap is voorzien van een verdere niveauverschuifschakeling gekoppeld tussen de tweede ingangsklem en de eerste voedingsklem, in serie met het uni-directionele element. Beide niveauverschuifschakelingen veroorzaken een spanningsval, die het mogelijk maakt de stuurtrap eenvoudiger te dimensioneren. Deze uitvoeringsvorm kan verder worden gekenmerkt, doordat de niveauverschuifschakelingen elk een weerstand omvatten.

Een zesde uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding kan worden gekenmerkt, doordat de stuurtrap is voorzien van een bufferversterker gekoppeld tussen de basis van de eerste uitgangstransistor en de eerste ingangsklem. en doordat de stuurtrap is voorzien van een verdere bufferversterker gekoppeld tussen de tweede uitgangsklem en de basis van de tweede uitgangstransistor. Beide bufferversterkers realiseren elk ten aanzien van de bijbehorende uitgangstransistor een afname van de belasting veroorzaakt door de stuurtrap.

Een zevende uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding kan worden gekenmerkt, doordat de stuurtrap is voorzien van een met de tweede ingangsklem gekoppelde stroomspiegelschakeling, die ten minste het uni-directionele element omvat. De stroomspiegelschakeling vormt een lage wisselstroom-impedantie, waardoor de tweede ingangsklem minder wordt belast.

Voornoemde en andere (meer gedetailleerde) aspecten van de uitvinding worden nader beschreven en toegelicht aan de hand van bijgaande tekening, waarin figuur 1 een uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding weergeeft, figuur 2 een variatie van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding weergeeft, figuur 3 een verdere variatie van de in figuren 1 en 2 getoonde uitvoeringsvormen van een versterkerschakeling volgens de uitvinding weergeeft, figuur 4 een andere uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding weergeeft, en figuur 5 een variatie van de in figuur 4 getoonde uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding weergeeft.

In deze figuren zijn gelijke onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven.

In figuur 1 is een uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding weergegeven. De versterkerschakeling omvat een uitgangstrap U met een eerste uitgangstransistor T1 en een tweede uitgangstransistor T2, waarvan de hoofdstroompaden serieel gekoppeld zijn tussen een eerste voedingsklem 1 en een tweede voedingsklem 2, alsmede een stuurtrap S, die geschikt is voor het realiseren van een klasse-AB-instelling van genoemde uitgangstransistors. Hierbij zijn de emitters van de uitgangstransistors T1 en T2 gekoppeld met respektievelijk de voedingsklemmen 1 en 2 en zijn de collectors van de uitgangstransistors T1 en T2 gekoppeld met een uitgangssignaalklem 3. De bases van de uitgangstransistors T1 en T2 zijn verbonden met de stuurtrap S, die voorzien is van een verschilpaar T3, T4 met een eerste ingangsklem 4, een tweede ingangsklem 5, een eerste uitgangsklem 6, een tweede uitgangsklem 7 en een gemeenschappelijke klem 8. De ingangsklem 4 is gekoppeld met zowel een ingangssignaalklem 9 als de basis van de uitgangstransistor T1 door middel van een weerstand R1 alsmede met de voedingsklem 2 door middel van een stroombron J1. De ingangsklem 5 is gekoppeld met de voedingsklem 1 door middel van een weerstand R2 en een uni-directioneel element, zijnde een als diode geschakelde transistor T5, alsmede met de voedingsklem 2 door middel van een stroombron J2. De uitgangsklemmen 6 en 7 zijn beide gekoppeld met de voedingsklem 2, uitgangsklem 6 door middel van een stroombron J3 en uitgangsklem 7 door middel van een verder uni-directioneel element, zijnde een als diode geschakelde transistor T6. Doordat de uitgangsklem 7 tevens verbonden is met de basis van de uitgangstransistor T2, vormen de transistors T6 en T2 een stroomspiegel T2, T6. De gemeenschappelijke klem 8 van het verschilpaar T3, T4 is gekoppeld met de voedingsklem 1 door middel van het hoofdstroompad van een als staartstroombron functionerende transistor T7, wiens basis is gekoppeld met de uitgangsklem 6. Voor het realiseren van de klasse-AB-instelling maakt de versterkerschakeling volgens de uitvinding met voordeel gebruik van een door de uitgangstransistor T1, het verschilpaar T3, T4 en de transistor T5 gevormd translineair netwerk. Enerzijds voert de stroombron J2 een eerste stroom toe aan de in serie geschakelde weerstrand R2 en transistor T5, waardoor tussen de ingangsklem 5 en de voedingsklem 1 een eerste referentiespanning wordt vastgelegd, en anderzijds voert de stroombron J3 een tweede stroom toe aan de transistor T3, waardoor tussen de ingangsklem 4 en de gemeenschappelijke klem 8 een tweede referentiespanning wordt vastgelegd. Bijgevolg wordt in afhankelijkheid van de toegevoerde stromen en de resulterende referentiespanningen een derde stroom door de transistor T4 alsmede een eerste spanning tussen de ingangsklem 5 en de gemeenschappelijke klem 8 ingesteld, welke referentiespanningen en ingestelde spanning voorts een tweede spanning tussen de ingangsklem 4 en de voedingsklem 1 vastleggen. Op basis van de tweede spanning wordt de uitgangstransistor T1 ingesteld, terwijl de aan de eerste spanning gerelateerde derde stroom een derde spanning over de transistor T6 genereert, welke spanning de uitgangstransistor T2 instelt. Derhalve zijn de uitgangstransistors T1 en T2 elk ingesteld op basis van een referentiespanning over een junctie-overgang van het translineaire netwerk, hetgeen resulteert in de klasse-AB-instelling. De minimaal benodigde voedingsspanning is hierbij gelijk aan een junctie-spanning ten gevolge van de transistor T6 plus twee saturatiespanningen ten gevolge van respektievelijk de transistor T4 en de transistor T7.

Ter verkrijging van een toereikende spanning over de transistor T7 zijn in deze uitvoeringsvorm van de versterkerschakeling volgens de uitvinding de weerstanden R1 en R2 als niveauverschuifschakelingen opgenomen, welke niveauverschuifschakelingen echter op vele andere manieren kunnen worden uitgevoerd. Daarnaast is het mogelijk de versterkerschakeling zodanig te dimensioneren, dat geen niveauverschuifschakelingen nodig zijn. Kenmerkend voor de versterkerschakeling volgens de uitvinding is, dat de klasse-AB-instelling van de uitgangstransistors T1 en T2 plaatsvindt met behulp van componenten, die tevens de ingangssignaalversterking verzorgen. Een ingangssignaal aangeboden op de ingangssignaalklem 9 wordt namelijk direct toegevoerd aan de uitgangstransistor T1 en via het verschilpaar T3, T4 geïnverteerd toegevoerd aan de stroomspiegel T2, T6.

In figuur 2 is een variatie van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding weergegeven, waarbij de stroombron J3 is uitgevoerd als een transistor T8 met een hoofdstroompad gekoppeld tussen de uitgangsklem 6 en de voedingsklem 2 en met een basis gekoppeld met de basis van de uitgangstransistor T2. Derhalve zijn de basis-emitter-juncties van de uitgangstransistor T2 en de transistor T8 parallel gekoppeld, waardoor de door transistor T8 geleverde tweede stroom gerelateerd is aan een stroom door de uitgangstransistor T1. Daarnaast verschilt deze uitvoeringsvorm van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm in een transistor T9, wiens basis gekoppeld is met de basis van de uitgangstransistor T1, en in een met de voedingsklem 2 gekoppelde verdere stroomspiegel T10, T11, wiens ingang gekoppeld is met de voedingsklem 1 door middel van het hoofdstroompad van de transistor T9 en wiens uitgang gekoppeld is met de uitgangsklem 6. Derhalve zijn de basis-emitter-juncties van de uitgangstransistor T1 en de transistor T9 parallel geschakeld, waardoor een door transistor T9 aan de stroomspiegel T10, T11 geleverde stroom gerelateerd is aan een door de uitgangstransistor T1 vloeiende stroom. Bijgevolg levert de stroomspiegel T10, T11 een gespiegelde versie van de door transistor T9 geleverde stroom aan de transistor T3, waardoor deze transistor een stroom voert, die nagenoeg evenredig is met de som van de stromen door de uitgangstransistors T1 en T2. De onderhavige uitvoeringsvorm van de versterkerschakeling volgens de uitvinding kent ten gevolge van de ten opzichte van figuur 1 toegevoegde componenten minder potentiaal variaties in de stuurtrap S, hetgeen resulteert in een verbeterde frequentie-karakteristiek, met name ten aanzien van de snelheid van de versterkerschakeling, alsmede in een afname van de cross-over-vervorming. De toegevoegde componenten benodigen desondanks geen toename van de voedingsspanning.

In figuur 3 is een verdere variatie van de in figuren 1 en 2 getoonde uitvoeringsvormen van een versterkerschakeling volgens de uitvinding weergegeven. Deze uitvoeringsvorm is benevens de in figuren 1 en 2 getoonde componenten voorzien van een buffertrap T12, T13, J4 gekoppeld tussen de ingangssignaalklem 9 en de ingangsklem 4, een stroomspiegelschakeling T5, T14, T15, J5 gekoppeld met de ingangsklem 5, een tweetal bufferversterkers A1, A2 respektievelijk gekoppeld in serie met de bases van de uitgangstransistors T1, T2 en een viertal emitterweerstanden R3, R4, R5, R6 respektievelijk gekoppeld in serie met de emitters van de transistors T4, T6, T9, T10. De buffertrap T12, T13, J4 is voorzien van een verder verschilpaar T12, T13, waarvan een niet-inverterende ingangsklem gekoppeld is met de ingangssignaalklem 9, een inverterende ingangsklem gekoppeld is met de ingangsklem 4 en een uitgangsklem gekoppeld is met de basis van de uitgangstransistor T1. Ter levering van een staartstroom is het verschilpaar T12, T13 bovendien gekoppeld met de voedingsklem 1 door middel van een stroombron J4, terwijl een verdere uitgang van het verschilpaar 12, 13 verbonden is met de voedingsklem 2. De buffertrap realiseert een ontlasting van de stuurtrap ten aanzien van een met de ingangssignaalklem 9 gekoppelde signaalbron. Hierbij wordt het aan de ingangssignaalklem 9 aangeboden ingangssignaal geïnverteerd toegevoerd aan de uitgangstransistor T1, indien tenminste de bufferversterker A1 geen invertering bewerkstelligt. De stroomspiegelschakeling T5, T14, T15, J5 omvat een transistor T14, wiens emitter verbonden is met de voedingskiem 1, wiens collector door middel van een stroombron J5 gekoppeld is met voedingsklem 2 en wiens basis gekoppeld is met de onderling gekoppelde elektrodes van de transistor T5. Voorts is een transistor T15 met zijn hoofdstroompad gekoppeld tussen de ingangsklem 5 en de voedingsklem 1, waarbij de basis van de transistor T15 verbonden is met de collector van transistor T14. De aldus uitgevoerde stroomspiegelschakeling bewerkstelligt een verlaging van de signaalstroomimpedantie tussen de ingangsklem 5 en de voedingsklem 1, hetgeen resulteert in een verbetering van de frequentie-karakteristiek van de versterkerschakeling. De in deze uitvoeringsvorm opgenomen bufferversterkers A1 en A2 dienen elk als stroomversterkers. Derhalve ontlasten zij de uitgangstrap Π en maken zij een minimalisatie van de signalen in de stuurtrap mogelijk, hetgeen gepaard gaat met een geringere vermogensdissipatie. Tot slot toont de onderhavige uitvoeringsvorm een manier om de spiegelfaktors van de toegepaste stroomspiegels ongelijk aan één te maken. Ook dit heeft tot doel de stromen in de stuurtrap S te minimaliseren. Ofschoon een eenvoudige wijze daartoe het ongelijk kiezen van de emitteroppervlaktes van de betreffende transistors is, zijn in deze uitvoeringsvorm, ter illustratie, de voornoemde emitterweerstanden R3, R4, R5 en R6 opgenomen. Zo zal transistor T9 bijvoorbeeld een geringere stroom voeren dan uitgangstransistor T1, daar de basis-emitterspanning van transistor T9 kleiner is. Ofschoon in deze uitvoeringsvorm slechts een schaling van de stromen door respektievelijk de transistors T1 en T9, T2 en T6, T3 en T4, en T10 en T11 is weergegeven, is ook een schaling van bijvoorbeeld de stromen door enerzijds de transistors T2 en T8 en anderzijds de transistors T6 en T8 mogelijk.

In figuur 4 is een andere uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding weergegeven. Deze uitvoeringsvorm verschilt van de in figuur 1 getoonde uitvoeringsvorm, doordat de ingangssignaalklem 9 is gekoppeld met de gemeenschappelijke klem 8 door middel van een buffertrap T16, J6, waarbij de stroombron J3 is weggelaten, ofschoon dit niet noodzakelijk is, en de uitgangsklem 2 gekoppeld is met de basis van de uitgangstransistor T1. De buffertrap T16, J6 omvat een transistor T16, wiens basis is gekoppeld met de ingangssignaalklem 9, en een stroombron J6, die de voedingsklem 2 via het hoofdstroompad van de transistor T16 koppelt met de gemeenschappelijke klem 8, waarbij de basis van transistor T7 enkel en alleen is gekoppeld met een punt tussen de stroombron J6 en het hoofdstroompad van de transistor T16. Derhalve voorziet de stroombron J1 de transistor T3 van de benodigde tweede stroom en ontvangt de transistor T7 ten gevolge van de koppeling van diens basis voldoende sturing om te functioneren als staartstroombron van het verschilpaar T3, T4. De onderhavige uitvoeringsvorm is in weze slechts een vereenvoudiging van de wijze van aanbieden van een ingangssignaal aan de versterkerschakeling als getoond in figuur 3, waarbij de buffertrap T12, T13, J4 vervangen is door de buffertrap T16, J6 en de transistors T16 en T3 overeenkomstig het verschilpaar T12f T13 functioneren.

In figuur 5 is een variatie van de in figuur 4 getoonde uitvoeringsvorm van een versterkerschakeling volgens de uitvinding weergegeven. Benevens de in figuur 4 weergegeven onderdelen is deze uitvoeringsvorm voorzien van enkele reeds in figuur 3 getoonde componenten, te weten de als stroombron functionerende transistors T8 en T9, de stroomspiegel T10, T11 en de bufferversterkers A1 en A2.

Daarnaast bevat deze uitvoeringsvorm een tussen de uitgangsklem 6 en de voedingsklem 1 gekoppelde stroombron J7, die de door de stroombron J1 aan de weerstand R1 toegevoerde stroom afvoert. In figuur 4 wordt deze stroom afgevoerd via de transistor T3, echter in de onderhavige uitvoeringsvorm stellen de transistor T8 en de stroomspiegel T10, T11 de stroom door de transistor T3 in. Om deze instelling en diens bij figuur 3 beschreven effect niet te verstoren, is de stroombron J7 derhalve toegevoegd. De getoonde versterkerschakeling alsmede diens onderdelen werken voorts als beschreven bij de voorgaande figuren. Ook de benodigde voedingsspanning verschilt niet.

De uitvinding is niet beperkt tot de getoonde uitvoeringsvormen. Binnen het kader van de uitvinding zijn voor de vakman een aantal variaties te bedenken. Zo zijn de onderdelen uit de getoonde uitvoeringsvormen onderling op meerdere manieren combineerbaar en kunnen ook transistors van tegengestelde geleidingstypes gebruikt worden.

Claims (17)

1. Versterkerschakeling omvattende een stuurtrap voorzien van een ingangssignaalklem en van een verschilpaar met een eerste en een tweede ingangsklem, met een gemeenschappelijke klem en met een eerste en een tweede uitgangsklem, waarbij de tweede ingangsklem is gekoppeld met een eerste voedingskiem door middel van een uni-directioneel element, en een uitgangstrap voorzien van een uitgangssignaalklera, van een van een eerste geleidingstype zijnde eerste uitgangstransistor met een basis gekoppeld met de eerste ingangsklem, met een emitter gekoppeld met de eerste voedingsklem en met een collector gekoppeld met de uitgangssignaalklem, en van een van een tweede geleidingstype zijnde tweede uitgangstransistor met een basis gekoppeld met de tweede uitgangsklem, met een emitter gekoppeld met een tweede voedingsklem en met een collector gekoppeld met de uitgangssignaalklem, waarbij de eerste uitgangstransistor, het verschilpaar en het uni-directionele element een translineair netwerk vormen, met het kenmerk, dat de stuurtrap is voorzien van een met ten minste de tweede uitgangsklem gekoppelde stroomspiegel voor het aansturen van de tweede uitgangstransistor.

2. Versterkerschakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de stroomspiegel de tweede uitgangstransistor alsmede een verder uni-directioneel element omvat, welk element gekoppeld is tussen de tweede uitgangsklem en de tweede voedingsklem.

3. Versterkerschakeling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de ingangssignaalklem is gekoppeld met de gemeenschappelijke klem, waarbij de eerste ingangsklem is gekoppeld met de eerste uitgangsklem.

4. Versterkerschakeling volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de stuurtrap is voorzien van een stroombron en van een buffertransistor met een basis gekoppeld met de ingangssignaalklem, met een emitter gekoppeld met de gemeenschappelijke klem en met een collector gekoppeld met de tweede voedingsklem door middel van de stroombron.

5. Versterkerschakeling volgens conclusie 4, waarbij de stuurtrap is voorzien van een staartstroombron gekoppeld tussen de gemeenschappelijke klem en de eerste voedingsklem, met het kenmerk, dat de staartstroombron is voorzien van een van het eerste geleidingstype zijnde transistor met een hoofdstroompad gekoppeld tussen de gemeenschappelijke klem en de eerste voedingsklem en met een basis gekoppeld met de collector van de buffertransistor.

6. Versterkerschakeling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de ingangssignaalklem is gekoppeld met de eerste ingangsklem.

7. Versterkerschakeling volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de stuurtrap is voorzien van een verder verschilpaar met een niet-inverterende ingang gekoppeld met de ingangssignaalklem, met een inverterende ingang gekoppeld met de eerste ingangsklem en met een uitgangsklem gekoppeld met de basis van de eerste uitgangstransistor.

8. Versterkerschakeling volgens conclusie 6 of 7, waarbij de stuurtrap is voorzien van een staartstroombron gekoppeld tussen de gemeenschappelijke klem en de eerste voedingsklem, met het kenmerk, dat de staartstroombron is voorzien van een van het eerste geleidingstype zijnde transistor met een hoofdstroompad gekoppeld tussen de gemeenschappelijke klem en de eerste voedingsklem en met een basis gekoppeld met de eerste uitgangsklem.

9. Versterkerschakeling volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 of 8, met het kenmerk, dat de stuurtrap is voorzien van een verdere stroomspiegel met een ingangsklem en met een uitgangsklem alsmede van een van het eerste geleidingstype zijnde transistor met een hoofdstroompad gekoppeld tussen de ingangsklem van het verdere stroomspiegel en de eerste voedingsklem en met een basis gekoppeld met de basis van de eerste uitgangstransistor, waarbij de uitgangsklem van de verdere stroomsiegel is gekoppeld met de eerste uitgangsklem.

10. Versterkerschakeling volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 of 9, waarbij de stuurtrap is voorzien van een stroombron gekoppeld tussen de eerste uitgangsklem en de tweede voedingsklem, met het kenmerk, dat de stroombron is voorzien van een van het tweede geleidingstype zijnde transistor met een hoofdstroompad gekoppeld tussen de eerste uitgangsklem en de tweede voedingsklem en met een basis gekoppeld met de basis van de tweede uitgangstransistor.

11. Versterkerschakeling volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 of 10, met het kenmerk, dat de stuurtrap is voorzien van een niveauverschuifschakeling gekoppeld tussen de basis van de eerste uitgangstransistor en de eerste ingangsklem.

12. Versterkerschakeling volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de niveauverschuifschakeling een weerstand omvat.

13. Versterkerschakeling volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 of 12, met het kenmerk, dat de stuurtrap is voorzien van een verdere niveauverschuifschakeling gekoppeld tussen de tweede ingangsklem en de eerste voedingsklem, in serie met het uni-directionele element.

14. Versterkerschakeling volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de verdere niveauverschuifschakeling een weerstand omvat.

15. Versterkerschakeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de stuurtrap is voorzien van een bufferversterker gekoppeld tussen de basis van de eerste uitgangstransistor en de eerste ingangsklem.

16. Versterkerschakeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de stuurtrap is voorzien van een verdere bufferversterker gekoppeld tussen de tweede uitgangsklem en de basis van de tweede uitgangstransistor.

17. Versterkerschakeling volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de stuurtrap is voorzien van een met de tweede ingangsklem gekoppelde stroomspiegelschakeling, die ten minste het uni-directionele element omvat.