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DE2452445A1 - Verstaerkerschaltung mit einem stromspiegelverstaerker - Google Patents

Verstaerkerschaltung mit einem stromspiegelverstaerker

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Publication number
DE2452445A1
DE2452445A1 DE19742452445 DE2452445A DE2452445A1 DE 2452445 A1 DE2452445 A1 DE 2452445A1 DE 19742452445 DE19742452445 DE 19742452445 DE 2452445 A DE2452445 A DE 2452445A DE 2452445 A1 DE2452445 A1 DE 2452445A1
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DE
Germany
Prior art keywords
transistor
input
common
amplifier circuit
amplifier
Prior art date
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Pending
Application number
DE19742452445
Other languages
English (en)
Inventor
Carl Franklin Wheatley
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RCA Corp filed Critical RCA Corp
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Pending legal-status Critical Current

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Description

7755-74/Kö/S
ROA 67,496
US-SN 4H, 164
Convention Date:
November 8, 1973
RCA Corporation, New York. N.Y., V.St.A. Verstärkerschaltung mit einem Stromspiegelverstärker
Die Erfindung betrifft eine Verstärkerschaltung mit einem Stromspiegelverstärker mit festem Verstärkungsgrad, der gleichstromleitend mit seinem Eingang an den Eingang, mit seinem Ausgang an den Ausgang und mit einem gemeinsamen Anschluß an einen gemeinsamen Anschluß der Verstärkerschaltung angeschlossen ist.
Beim Stromspiegelverstärker handelt es sich um einen Stromverstärker, häufig mit einem Stromverstärkungsfaktor von -1, wie er häufig in integrierten Schaltungen verwendet wird. Gewöhnlich ist sein Eingangskreis niederohmig und sein Ausgangskreis hochohmig. Eine Änderung des dem Eingangskreis zugeleiteten Eingangsstromes bewirkt eine proportionale gegensinnige Änderung des im Ausgangskreis erzeugten Stromes. Der Stromspiegelverstärker enthält typischerweise zwei Transistoren, von denen der eine mit seinem Kollektor an den Verstärkereingang und der andere mit seinem Kollektor an den Verstärkerausgang angeschaltet ist. Die gleichartig ausgebildeten Basis-Emitterkreise dieser Transistoren werden gemeinsam mittels eines Gegenkopplungszweiges vorgespannt, der den Kollektor mit der Basis des ersten Transistors koppelt. Durch die Gegenkopplung wird der Kollektorstrom des ersten Transistors so geregelt,
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daß er im wesentlichen gleich dem Strom am Verstärke reingang ist. Wenn an den Basis-Emitterübergängen der beiden Transistoren .gleichartige Bedingungen herrschen, fließen im wesentlichen gleiche Kollektorströme Vom Yerstärkereingang zum Kollektor des ersten Transistors und vom Kollektor des zweiten Transistors zum Verstärkerausgang. Der zweite Transistor liefert somit von seinem Kollektor an den Verstärkerausgang einen Ausgangssignalstrom, der im wesentlichen gleich sowie gegensinnig zu dem am Kollektor des ersten Transistors empfangenen Eingangssignalstrom ist. Stromspiegelverstärker werden häufig als aktive Lastschaltungen für emitter- oder source-gekoppelte Differenzverstärkertransistoren verwendet und bewirken in dieser Eigenschaft eine konstruktive Vereinigung'der Ausgangsströme des Differenzverstärkers.
Es ist allgemein üblich, zur Feineinstellung der Stromverstärkung eines als aktive last für einen Differenzverstärker verwendeten Stromspiegelverstärkers dessen beide Transistoren mit verstellbaren G-egenkopplungs-Emitterwiderständen zu versehen. Diese Verstärkungseinstellanordnung hat den Nachteil, daß beim Verstellen des Verstärkungsgrades die Spannung am Eingangskreis des Stromspiegelverstärkers verändert wird. Dadurch wird es schwieriger, an den Differenzverstärkertransistoren gleiche Ruhespannungen einzuhalten, was notwendig ist, damit die an ihren Steuerelektroden (d.h. den Basis- oder Gattelektroden) auftretenden Eingangsspannungsabfallfehler minimalisiert werden.
Aspekte dieses Problems bei der Konstruktion von Differenz verstärkern sind in der USA-Patentanmeldung Ser.No. 318 646 (eingereicht am 26. 12. 1972) der gleichen Anmelderin erörtert. Jedoch sind die dort Torgeschlagenen Lösungen für solche Fälle ungeeignet^ wo die Möglichkeit einer Verstellung des Verstärkungsgrades des als Last für einen Differenzverstärker verwendeten Stromspiegelverstärkers gegeben sein muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung
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zu schaffen, die unter Vermeidung der genannten Nachteile des Standes der Technik eine Feineinstellung des Stromspiegelverstärkers, d.h. eine Einstellung seines Stromverstärkungsfaktors innerhalb kleiner Bereiche auf den richtigen oder Nennwert ermöglicht.
Eine Verstärkerschaltung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß außerdem ein Stromverstärker mit einstellbarem Verstärkungsgrad gleichstromleitend mit seinem Eingang an den Eingang, mit seinem Ausgang an den Ausgang und mit einem gemeinsamen Anschluß an den gemeinsamen Anschluß der Verstärkerschaltung angeschlossen ist.
Die gesamte Verstärkeranordnung besteht also aus der Parallelschaltung eines Stromspiegelverstärkers mit festem Verstärkungsgrad und eines Stromverstärkers mit einstellbarem Verstärkungsgrad.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Figur 1, 2 und 3 die Sehaltschemata von drei Verstärkerschaltungen gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der sich die Erfindung mit gutem Vorteil anwenden läßt. Von einer Signalquelle 5 einem Differenzverstärker 10 zugeleitete Eingangssignale veranlassen den Differenzverstärker, Ausgangsströme mit gleichgroßen, gegensinnigen Amplitudenänderungen zu erzeugen. Diese Ausgangsströme werden einem Stromspiegelverstärker 20 zugeleitet, der die Amplituden- oder Stromänderungen für die Weiterleitung an einen nachgeschalteten Transistorverstärker 30 in Emitterschaltung konstruktiv vereinigt.
Der Stromspiegelverstärker 20 sollte dem Differenzverstärker 10 Ruheströme I-, Ip entnehmen, die einander so weit wie möglich gleich sind. Ferner sollten die Spannungen am Eingang 21 und am Ausgang22 des Stromspiegelverstärkers 20 gleich sein. Bei Erfüllung dieser Forderungen wird vermieden,
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daß die "beiden Transistoren 11, 12 des Differenzverstärkers mit unterschiedlichen Vorspannzuständen arbeiten. Solche unterschiedlichen Vorspannzustände wurden zur Folge haben, daß die Transkonduktanzen der Transistoren 11, 12 voneinander abweichen, wodurch sich eine unerwünschte Spannungsverschiebung zwischen den Eingängen 6, 7 des Differenzverstärkers 10 ergibt.
Für die Transistoren im Differenzverstärker 10 werden im vorliegenden Fall P-MOS-Feldeffekttransistoren 11, 12 verwendet, die für viele Anwendungsfälle wegen ihres hohen Eingangswiderstandes (Eingangsimpedanz) gegenüber bipolaren Bauelementen bevorzugt werden. Im allgemeinen ist die Forderung nach Amplitudengleichheit der Ruheströme I«., I„ für den Stromspiegelverstärker bei Verwendung von source-gekoppelten P-MOS-Transistoren kritischer als bei Verwendung von emitter-gekoppelten PNP-Bipolartransistoren im Differenzverstärker 10, und zwar weil die MOS-Transistoren bei den meisten Stromwerten eine wesentlich niedrigere Transkonduktanz (Steilheit) haben als Bipolartransistoren.;? so daß eine geringfügige Fehlanpassung zwischen den Ruheausgangsströmen I1, I„ bei einem Differenzverstärker mit MOS-Transistoren eine größere Verschiebung oder Abweichung zwischen den Differenzeingangsspannungen hervorruft als bei einem Differenzverstärker mit Bipolartransistoren.
Um eine einfache Eingangsvorspannanordnung zu schaffen und die direkte Ankopplung von auf Massepotential bezogenen Signalquellen zu erleichtern, sind die Gattelektroden der Transistoren 11, 12 durch Widerstände 13, 14 auf Null- oder Massepotential ruhevorgespannt. Die miteinander verbundenen Source-Elektroden der Transistoren 11, 12 werden von einer Stromquelle 15 mit einem Source-Ruhestrom I1 + Ip gespeist. Da die Gatt-Elektroden der P-MOS-Transistoren 11, 12 auf einen Wert nahe der Drain-Betriebsspannung vorgespannt sind, werden sie durch die resultierende eingeschränkte Drain-Source-Spannung in einen Bereich gebracht, wo ihr Ausgangswiderstand und ihre Transkonduktanz bei Annäherung an den Sättigungszustand erheblich herabgesetzt werden. Dadurch wird auch die
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_ 5 —
Verschiebung der Differenzeingangsspannung zwischen den G-att-Elektroden der Transistoren 11, 12 im Falle einer Fehlanpassung zwischen ihren Drain-Strömen I1, I2 vergrößert.
Auch arbeiten die NPN-Transistoren 23a, 23b, 24a, 24b im Stromspiegelverstärker mit Kollektor-Emitter-Spannungen von nur ungefähr 1 Basis-Emitter-Spannungsabfall (1 V^, ungefähr 650 mV), was nicht weit von der Kollektorsättigungsspannung (z.B. 100 bis 200 mV) entfernt ist. Bei geringfügigem Temperaturanstieg fällt die Kollektor-Emitter-Spannung 1 VgE ab, wobei sie sich einer ansteigenden Sättigungsspannung dichter annähert. Dies führt dazu, daß der Stromspiegelverstärker 20 veranlaßt wird, weniger gut ausgeglichene Ströme I1, I« von den Drain-Elektroden der Transistoren 11, 12 zu entnehmen.
Die gemeinsame Direktverbindung zwischen den Kollektoren und den Basen der Transistoren 23a und 23b 1st in elektrischer Hinsicht getrennten Direktverbindungen zwischen Kollektor und Basis jedes der beiden Transistoren äquivalent. So gesehen, bilden die Transistoren 23a und 24a einen Stromspiegelverstärker mit festem Verstärkungsgrad in Parallelschaltung mit einem durch die Transistoren 23b und 24b und das Potentiometer 25 gebildeten Stromverstärker mit verstellbarem Verstärkungsgrad. Dabei ist jedoch wichtig, daß vorspannungsmäßig Wechselwirkungen zwischen einerseits den Transistoren 23a und 24a und andererseits den Transistoren 23b und 24b bestehen.
Die Transistoren 23a und 24a des Stromspiegelverstärkers 20 sind mit ihren Basen und mit ihren Emittern jeweils zusammengeschaltet, so daß ihre Basis-Emitter-Spannungen gleich sind. Angenommen, die Transistoren 23a und 24a haben angepaßte, d.h. gleiche BetriebsCharakteristiken und sind thermisch fest miteinander gekoppelt, so sind aufgrund ihrer gleichen Basis-Emitter-Spannungen auch ihre Kollektorströme gleich. Der Transistor 23a arbeitet aufgrund der Verbindung zwischen Basis und Kollektor mit Kollektor-Basis-Gegenkopplung, wodurch sein Kollektorstrom IG23a so geregelt wird, daß er einen erheblichen
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Teil des Stromes I.., annimmt„ Andere Anteil® von I1«, nämlioh ^Β2ίβ m1^ ^3324 a' ^^e^e:a θ·^-β Basisströme der- Transistoren 23a .bzw. 24-a. Ig2J^ ist um dan faktor hf 25aS die Emittersehaltungs DurchlaßstroBtverstärkung des Transistors 23a, kleiner als ΣΒ24α ist im weseatlichen gleich IB23ae Bei Abwesenheit der Transistoren 2Jb 'und 24b war© daher der sum Eingang 21 fließende Strom um den Faktor Ch^258 + 2^/ilfe23e Stößer als der zum Eingang 22 fließende Strom»
Jedoch, enthält Ig die Komponente I-n^o» ^en Basisstrom des
Transistors 30, sowie die Komponente IC24ae ^äre 1B^O gleich ^^23S + 1BZAa^* s0 w^räe ohne das Erfordernis der feineinstellung mit Hilfe der verstellbaren. Kollektorströme der Transistoren 23b und 24b der Strom I^ gleich dem Strom I2 sein. (Diese erwünschte Betriebsart wurde erstmals in der USA-Patentanmeldung Ser.Io. 391 664 (eingereicht am 27*8,, 1973) der gleichen Anmelderin 'beschriebene) Jedoch ist beim derzeitigen Stand der lertigungsteohnoiogie ein© solche G-leichheit von Ig-Q und (Iß23a "ä" ^B24a^ ^r β^·11Θη gewissen Teil einer Produktionsserie in der Eegel nicht erzielbar. Die Anpassung der Transkonduktanz-Charakteristiken von Transistoren in integrierten Schaltungen ist zwar gut, doch nicht vollkommen. Es kann sogar sein, daß die G-leichheit von Ig5Q und (Ig23a + IgpAa) nicht einmal ein !Constructionsziel ist, wenn nämlich Gründe vorhanden sind, um für den Transistor 30 andere Stromwerte zu wählen.
Aus den oben erörterten Gründen ist es erforderlich, für eine geringfügige Korrektur oder "Feineinstellung1' der in die Eingänge 21 und 22 fließenden Ströme zu sorgene Erfindungsgemäß können sum Zwecke dieser geringfügigen Verstellungen die Kollektorströme der Transistoren 23b und 24b eingestellt werden»
Bei der ikaohstehenden Erläuterung ist vorausgesetzt, daß die Transietorsa 23b und 24b ebenso wie die Transistoren 23a und 24a angepaßte öliarakteri^'keii hab©&. Eine solche Annahme
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ist beispielsweise dann zulässig, wenn diese Transistoren Bestandteil einer monolithisch integrierten Schaltung sind. Die Transistoren 24a und 24b haben die gleichen Basisspannungen, da ihre Basen zusammengeschaltet sind. Ihre Emitter sind mit dem Schaltungspunkt 26 bzw. dem Schaltungspunkt 27 verbunden, an welche beiden Schaltungspunkte der Widerstandskörper eines Potentiometers 25 mit seinen beiden Enden angeschlossen ist. Der Schleifer des Potentiometers 25 liegt an einem Masseanschluß 28, an den auch die Emitter der Transistoren 23a, 24a und 30 angeschlossen sind. Bei Verstellung des Potentiometers 25 werden die Emitter-Gegenkopplungswiderstände der Transistoren 23b und 24b gegensinnig verändert, d.h. der eine erhöht und der andere erniedrigt oder umgekehrt. Der Kollektorstrom des Transistors mit dem größeren Emitter-Gegenkopplungswiderstand ist kleiner als der Kollektorstrom des Transistors mit dem kleineren Emitter-Gegenkopplungswiderstand.
Die Transistoren 23a und 24a sind an ihren Basis-Emittertibergängen direkt mit einer Spannung Vp-i (der Spannung am Eingang 21 gegenüber Null- oder Massepotential) beaufschlagt, und diese gleiche Spannung liegt an den Reihenschaltungen der Basis-Emitterübergänge der Transistoren 23b und 24b mit den entsprechenden Teilen des Widerstands des Potentiometers 25.
VBE23a = VBE23b + IE23b R23b ^
7BE24"0 = VBE24b + IE24b R24b ^
Darin sind:
^BE23a = Basis~Emitter-Spannung <ιΘβ Transistors 23a, VßE23b = Basis-Emitter-Spannung des Transistors 23b, Lg23b = Emitterstrom des Transistors 23b, R23b = :^it^er-Gegenk°PPlungswi(iers"fcanä· des Transistors 23b,
V-rygpAa = Be^s-Staitfc^-Spannung des Transistors 24a, VBE24b = Basis"Emi't'ter-sPa:nnung des Transistors 24b, 3"E24.b = Emitterstrom des Transistors 24b,
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= •Bmi"t^er~G"eSenlcoppliuigswiäerstand des Transistors 24b.
Eine bekannte Gleichung für die Transistorwirkung ist die folgende;
Darin sind:
V = Basis-Emitter-Spannung des Transistors,
K = Boltzinannsciie Konstante,
T = absolute Temperatur des Transistors,
q = Ladung eines Elektrons, In = Kollektorstrom des Transistors.
I„ = Sättigungsstrom des Transistors.
Eine weitere bekannte Gleichung für die Transistorwirkung ist die folgende:
I0 = «Ie (4)
Darin sind:
oc = Basisschaltungs-DurcnlaBstromverstärkung des Transistors, I- = Emitterstrom des Transistors.
Die Gleichungen (3) und (4) lassen sich mit jeder der Gleichungen (1) und (2) wie folgt vereinigen:
(5) (6)
25 ist so gewählt, daß bei Einstellungen des Potentiometers 25 auf
Zwischenwerte IE23a jeweils Ig23b ^110- Iß24a jeweils ^2Jh ge" wohnlich um Faktoren τοπ ungefähr 10 übersteigen. Die Kollektor
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*P O ZZ r\
IC23b
IC24a		 IE2 3b
'τ "" - τ - ^i
xC24b xE24b
Der Widerstandswert R2-;
■ ^ E 2 3b 23b
kT
^ E 2 4b 24b
kT
5b + E24b des
ströme der Transistoren 23b und 24b sind um die gleichen Faktoren kleiner als die der Transistoren 23a und 24a.
Da der Transistor 23a im allgemeinen einen höheren Emitterstrom und folglich eine höhere Transkonduktanz (gm) als der Transistor 23b hat (gm beträgt bei einem Transistor ungefähr 40 mS pro mA). Wird also die Spannung V2- immer noch maßgeblich durch die Gegenkopplung beim Transistor 23a bestimmt, obwohl der Transistor 23b zum eigentlichen Stromspiegelverstärker hinzugefügt ist. VBE2,a gehorcht Gleichung (3) und ändert sich nur wenig, obwohl ein Teil von I1 dem Kollektorstrom IC23a entzogen wird. Dem Kollektorstrom Iqo-so kann höchstens ein kleiner Betrag mehr als I../2 entzogen werden. Dies ist dann der Fall, wenn das Potentiometer 25 so eingestellt ist, daß der Transistor 23b mit Emittergegenkopplung Null arbeitet (R2-J3 = 0), was zur Folge hat, daß V21 gegenüber seinem Normalwert von ungefähr 650 mV um 18 mV erniedrigt-wird. V2-, die Spannung am Eingang 21, wird auf einem Wert gehalten, der im wesentlichen gleich dem der Spannung am Eingang 22 ist, die durch den Basis-Emitter-Spannungsabfall des Transistors 30 bestimmt ist.
Die Erniedrigung von V21 auf einen Wert, bei dem Inp^a nur ungefähr 1^/2 ist, hat, da die Transistoren 23a und 24a angepaßte Charakteristiken sowie gleiche Basis-Emitter-Spannungen haben, zur Folge, daß ICp4a ebenfalls annähernd I-/2 ist. IqPAt3 iB^ nach Gleichung (6) viel kleiner als I.j/2. Die vereinigten Kollektorströme ICp4a + "CC24b ^er Transistoren 24a und 24b sind etwas mehr als halb so groß wie I1.
Andererseits sollte bei einer Einstellung des Potentiometers 25 auf Rp4b = ®* ^a ^ΘΓ Ges^^iäerstand ^es Körpers des Potentiometers 25 als Emitter-Gegenkopplungswiderstand für den Transistor 23b wirkt, dessen Kollektorstrom ^g·^ wesentlich kleiner als Iq2X » äer Kollektorstrom des Transistors 23a, sein. V21 und VBE23a nehmen dann denjenigen Wert an, der erforderlich ist, damit Ic23a im wesentlichen gleich I1 ist.
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Nachdem ^gg24a e'l®ic:ia- ^2I m1^ VRS23a iB~'c 23a und 24a angepaßte Charakteristiken haben0 ist Ir,o~ im . wesentlichen gleich 3L, 0 Beim Transistor 24b» der bei der hier vorausgesetzten Potentidmetereiiisitsllung ohn© Emitter-Gegenkopplungsvriderstand arbeitet s, liegt Yp, direkt am Basis- $Tdtterübergangs "und der Kollektorstrom Iß24b is"t wesentlichen gleich I10 Die vereinigten Kollektorströme
I f
und IqPAi3 der Trailsis'tore:n 24a und 24b sind, im wesentlichen gleich 2 L.
Bei einer bestimmten Zwisohensteilung zwischen den beiden oben beschriebenen G-renzeinstellimgen ergeben sich gleiche Ströme I^ und Ig. Es wurde vorausgesetztj, daß die Betriebscharakteristiken der Transistoren 23b und 24b nicht mm einander, sondern auch den Betriebscharakteristiken der Transistoren 23a und 24a angepaßt sind» In vielen Pällen wird jedoch τόπι Stromspiegelverstärker 20 nicht ein Stromverstärkungs-Biiistellbereich von 4s 1 verlangt«, Die Basis~Emitterübergänge der Transistoren 23b und 24b können mit kleineren oder größeren effektiven Flächen als die Basis-=Smitterübergänge der Transistoren 23a und 24a ausgebildet werden, wo-äurch sich der Verstellbereich der Stromverstärkung entsprechend verkleinert oder vergrößert.
Die Transistoren 2Ja und 23b arbeiten aufgrund ihrer Kollektor-Basisverbindungen als Halbleiterdioden und können durch einfachere Dioden mit- „jeweils einer einzigen Sperrschicht (PN-Übergang) ersetzt werisa, Der Ausdruck "Diode" umfaßt daher hi@r einen als Diode geschalteten Transistor, einen einzelnen PH-Übergang sowie andere äquivalente Schaltungselemente.
!Figur 2 zeigt eine Abwandlung gegenüber der Sohaltungsanordiiimg nach Figur 1 „ Dabei sind αϊ© Transistoren 23a und 23b alt s'asaiamengeEclialteten Basen und sub anmenge schalte ten Kollektoren durch einen Doppelemitter-Transietor 23' ersetzt. Ein weites?©!1 Doppelemitter-Transistor 24! ersetzt die Transistoren 24a und 24b mit zusrzs ?ngeschalt@ten Basen und zu-
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sammengesehalteten Kollektoren. Dadurch wird bei Ausführung der Anordnung als monolithisch integrierte Halbleiterschaltung erheblich an Schaltungsplättchenfläche gespart.
Figur 3 zeigt eine gegenüber der Anordnung nach Figur 2 abgewandelte Ausführungsform . Zum Unterschied von den P-Kanal-Feldeffekttransistoren 11 und 12 im Differenzverstärker 10 ist der Differenzverstärker 10' aus zwei bipolaren NPN-Transistoren 11* und 12" aufgebaut. Die Verschaltung der Vorspannelemente mit der Stromversorgung 15 ist so abgewandelt, daß den andersartigen Vorspannerfordernissen bei Verwendung von Transistoren entgegengesetzten Leitungstyps sowie Verwendung von Bipolartransistoren an Stelle von Feldeffekttransistoren Rechnung getragen wird.
Beim Stromspiegelverstärker 20" liegt im Kollektor-Basis-G-egenkopplungs zweig seines Eingangs transistors 23" ein Emitterfolger-Transistor 29. Dadurch wird die durch die Basisströme der Transistoren 23" und 24" verursachte Unausgegliehenheit oder Ungleichheit der in die Eingänge 21« und 22' fließenden Ströme verringert. Aufgrund der Einschaltung des Transistors 29 in den Gegenkopplungszweig zwischen Kollektor und Basis des Transistors 23" wird auch dessen KolLektor-Emitter-Spannung auf die Summe der Basis-Emitter-Spannungsabfälle der Transistoren 29 und 23" eingeregelt. Dadurch wird die Spannung am Eingang 21'in bezug auf die Spannung am Schaltungspunkt 28' auf im wesentlichen dem gleichen Wert gehalten wie die Spannung am Eingang 22' in bezug auf die Spannung am Schaltungspunkt 28. Diese letztere Spannungsdifferenz wird durch die Basis-Emitter-Spannungsabfälle der in Kaskade geschalteten Transistoren 30-1 und 30-2 aufrechterhalten. Diese Kaskade aus Emitterfolgerstufe und Verstäriserstufe in Emitterschaltung liefert am Ausgang 35 verstärkte Signale entsprechend den am Eingang 22' erscheinenden Signalen.
Statt auf Stromspiegelverstärker mit Bipolartransistoren läßt sich die Erfindung auch auf Stromspiegelverstärker mit Transistoren anderer Art anwenden, die einen der Emitter-
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Kollektorstrecke zwischen Emitter und Kollektor eines Bipolartransistors entsprechenden Hauptleitungsweg sowie eine der Basis des Bipolartransistors entsprechende Steuerelektrode besitzen. Besonders wird die .Anwendung der Erfindung bei Stromspiegelverstärkern mit Feldeffekttransistoren in Betracht gesogen. Während Feldeffekttransistoren keine den Basisströmen von Bipolartransistoren analoge G-attströme aufweisen, kann bei einem Stromspiegelverstärker unter Verwendung von Feldeffekttransistoren eine Feineinstellung des Stromverstärkungsgrades erforderlich sein, da die Transkonduktanzen der Feldeffekttransistoren des Verstärkers nicht genau gleich sind. Der Hinweis auf die Verwendung von Bipolartransistoren ist daher hier stets in diesem Sinne zu verstehen.
An Stelle von Stromspiegelverstärkern mit Verstärkungsfaktor -1 können auch solche mit anderen Verstärkungsfaktoren verwendet werden.
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Claims (6)

  1. - 13 Patentansprüche
    Verstärkerschaltung mit einem Stromspiegelverstärker mit festem Verstärkungsgrad, der gleichstromleitend mit seinem Eingang an den Eingang, mit seinem Ausgang an den Ausgang und mit einem gemeinsamen Anschluß an einen gemeinsamen Anschluß der Verstärkerschaltung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß außerdem ein Stromverstärker (23b, 24b, 25) mit einstellbarem Verstärkungsgrad gleichstromleitend mitseinem Eingang an den Eingang (21), mit seinem Ausgang an den Ausgang (22) und mit einem gemeinsamen Anschluß an den gemeinsamen Anschluß (Masse) der Verstärkerschaltung (20; 201; 20") angeschlossen ist.
  2. 2. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromspiegelverstärker in an sich bekannter Weise einen ersten Transistor (24a), der gleichstromleitend mit seiner Eingangselektrode (Basis) an den Eingang (21), mit seiner Ausgangselektrode (Kollektor) an den Ausgang (22) und mit seiner gemeinsamen Elektrode (Emitter) an den gemeinsamen Anschluß (Masse) der Verstärkerschaltung angeschlossen ist, sowie ein erstes Bauelement (23a), das als Diode arbeitet und zwischen Eingangs- und gemeinsame Elektrode des ersten Transistors geschaltet ist, enthält und daß der Stromverstärker mit einstellbarem Verstärkungsgrad einen zweiten Transistor (24b), der gleichstromleitend mit seiner Eingangselektrode (Basis) an die Eingangselektrode und mit seiner Ausgangselektrode (Kollektor) an die Ausgangselektrode des ersten Transistors und mit seiner gemeinsamen Elektrode (Emitter) über ein Widerstandselement (25) an den gemeinsamen Anschluß der Verstärkerschaltung angeschlossen ist, sowie ein zweites Bauelement (23b), das als Diode arbeitet und in Reihe mit einem zweiten Widerstandselement (25) zwischen die Eingangselektrode des zweiten Transistors und den gemeinsamen Anschluß der Verstärkerschaltung geschaltet ist.
    5 09820/1002
  3. 3. Verstärkerschaltung nach Anspruch 29 dadurch
    g ©kennzeichnet s daß mindestens eines der beiden Widerstandselemente (25) verstellbar ist„
  4. 4. Verstärkerschaltung naoh Anspruch 2, dadurch g e k e η η s ei c !ι η e t j daß die beiden Widerstandsele™ mente durch verschiedene Teile eines Potentiometers (25) gebildet sind, das mit seinem Schleifer an den gemeinsamen Anschluß (Masse) der Verstärkerschaltung angeschlossen ist.
  5. 5. Verstärkerschaltung nach einem der Ansprüche 2$ 3 und 4ι dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Bauelement (23a, 23b) durch einen dritten bzw. einen vierteil, durch Direktverbindung zwischen Eingangsund Ausgangselektrode als Diode geschalteten Transistor gebildet sind.
  6. 6. Verstärkerschaltung nach Anspruch 5P dadurch gekennzeichnet, daß der erste, der zweite, der dritte und der vierte Transistor 33 durch einen Bipolartransistor mit Basis als Eingangselektrode5 Kollektor als Ausgangselektrode und Emitter als gemeinsam© Elektrode gebildet sind.
    7* Verstärkerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet 9 daß der erste und der aweite Transistor gemeinsam durch einen ersten Mehremitter-Transistor (241; 24") mit gemeinsamer Basis und gemeinsamem Kollektor gebildet sind und daß dar dritte und der vierte Transistor gemeinsam durch einen weiten Mehremitter-Transistor (23!; 23st] mit gemeinsamer Basis und gemeinsamem Kollektor gebildet sind«
    S, Verwendung der Verstärkerschaltung nach einem der Ansprüch® i bis 7 in Verbindung mit einem Differenzverstärker (10) siit einem ersten und einem zweiten Transistor (11, 12; 11% 121)» deren jeder mit seiner .Ausgangselektrode (Kollektor oder Drain) gleichstromleitend an eine entsprechende der Eingangs- 11JId Ausgangselektroden aar Stromspiegel-Verstärkerschaitudg angeschlossen ist.
    S0 9820/1C02
    Leerseite
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