DE3021678A1 - Lineare differenzverstaerkerschaltung - Google Patents
Lineare differenzverstaerkerschaltungInfo
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- DE3021678A1 DE3021678A1 DE19803021678 DE3021678A DE3021678A1 DE 3021678 A1 DE3021678 A1 DE 3021678A1 DE 19803021678 DE19803021678 DE 19803021678 DE 3021678 A DE3021678 A DE 3021678A DE 3021678 A1 DE3021678 A1 DE 3021678A1
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- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Amplifiers (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Description
Dl PL.-1 NG. J. RICHTER
DIPL.- ING. F. WERDERMANN PATEN ΓΑ
D-2OOO HAMBURG 36
NEUER WALL 1O $? (O 4O) 34OO4S/34OOS6
TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURG
IHR ZEICHEN/YOUR FILE UNSER ZEICHEN/OUR FILE N.
DATUM/DATE β C OO
PATENTANMELDUNG
PRIORITÄT:
11. Juni 1979
entspr. U.S. Serial No. 47 450
BEZEICHNUNG: Lineare Differenzverstärkerschaltung.
ANMELDER: NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION 2900 Semiconductor Drive
Santa Clara, Kalif. 95051 V.St.A.
ERFINDER: Stephen Keith Mihalich
2420 Pacific Dr., No. l6 Santa Clara, Kalif. 95051 V.St.A.
2420 Pacific Dr., No. l6 Santa Clara, Kalif. 95051 V.St.A.
030051/0845.
Die Erfindung betrifft eine lineare Differenzverstärkerschaltung mit einem ersten und zweiten Differenzsignal-Eingangs
anschluss und mit einem Ausgangsanschluss, wobei die Schaltung für einen Aufbau in MOS-Schaltungstechnik
ausgelegt ist.
Es hat sich erwiesen, dass lineare Verstärker bei Verwendung von MOS-Bauelementen schwierig herzustellen sind. Jedoch hat
sich die MOS-Schaltungstechnik beim Aufbau integrierter Schaltungen als derart wirkungsvoll gezeigt, dass sie zu einer der
beherrschenden Konstruktionsformen geworden ist. Da es wünschenswert
ist, lineare Verstärker in integrierte MOS-Schaltungen einzubeziehen, sind viele Schaltungslösungen erprobt worden.
Die gängigste Vorgehensweise bei der Auslegung von Differenzverstärkern bringt eine Schaltungskonfiguration zum Einsatz,
die dem dem Fachmann aus dem Bereich der Schaltungselemente bipolarer Transistoren bekannten paarigen Aufbau mit verlängertem
Ausgangsbereich sehr ähnlich ist. In der MOS-Version dieses Aufbaues werden zwei im Stromzunahmebereioh betriebenen
Feldeffekttransistoren mit zwei als Last dienenden im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren
verbunden, von denen das Ausgangssignal abgenommen wird. Die im Stromzunahmebereich arbeitenden Feldeffekttransistoren
werden im Gegentakt vom Eingang her angesteuert und ihre Source-Elektroden sind mit einer gemeinsamen ausgangsseitigen
Stromquelle verbunden. In einer solchen Schaltung ist der
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Gleichtakt-Aussteuerungsbereich beschränkt und die Versorgungsspannung
muss über der doppelten Schwellwertspannung liegen.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen MOS-Differenzverstärker
mit sehr grossem Gleichtakt-Aussteuerungsbereich zu schaffen, der als hochverstärkender linearer Verstärker
zum Aufbau von integrierten MOS-Schaltungen geeignet und zum Betrieb über einen zweiten Speisespannungsbereich
befähigt ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine lineare Differenzverstärkerschaltung
gemäss der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäss folgende Bestandteile aufweist:
(a) eine erste und eine zweite Versorgungsleitung , die mit
einer Betriebsspannungsquelle verbindbar sind,
(b) eine erste, zweite, dritte und vierte Stufe, von denen eine jede einen im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistor
in Reihenschaltung mit einem im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistor umfasst,
deren jeweiliger Verbindungspunkt den Ausgang der Stufe ergibt, und wobei die Drain-Elektrode des zugehörigen,
im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistors mit der ersten Stromversorgungsleitung und die Source-Elektrode
des im Stromzunahmebereich betriebenen Transistors mit der zweiten Stromversorgungsleitung verbunden
ist,
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(c) Mittel zur Verbindung der Gate-Elektrode des im Stromzunahmebereich
betriebenen Feldeffekttransistors in der ersten Stufe mit dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt in der ersten Stufe,
(d) Mittel zur Verbindung der Gate-Elektrode des im Stromzunahmebereich
betriebenen Feldeffekttransistors der zweiten Stufe mit dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt
der ersten Stufe,
(e) Mittel zur Verbindung der Gate-Elektrode des im Stromzunahmebereich
betriebenen Feldeffekttransistors der dritten Stufe mit dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt
der zweiten Stufe,
(f) Mittel zur Verbindung der Gate-Elektrode des im Stromzunahmebereich
betriebenen Feldeffekttransistors der vierten Stufe mit dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt
der dritten Stufe, wobei der ausgangsseitige Verbindungspunkt der vierten Stufe den Ausgangsanschluss der Verstärkerschaltung
schafft,
(g) Mittel zur Verbindung des ersten Eingangsanschlusses mit den Gate-Elektroden der im Stromabnahmebereich betriebenen
Transistoren in der genannten zweiten und vierten Stufe und
(h) Mittel zur Verbindung des zweiten Eingangsanschlusses
mit den Gate-Elektroden der im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren in der genannten ersten
und dritten Stufe.
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Diese und andere Merkmale und Vorteile werden in einer wie folgt angeordneten Schaltung erreicht: Es wird eine vierstufige,
direkt gekoppelte Anordnung eingesetzt. Jede Stufe umfasst in Reihe zueinander geschaltete, im Stromzunahme-
und im Stromabnahmebereich betriebene Feldeffekttransistoren. Der Verbindungspunkt dieser Transistoren ergibt den Ausgang
der Stufe, und die Gate-Elektrode des im Stromabnahmebereichs betriebenen Feldeffekttransistors ergibt den Eingang der
Stufe. In der ersten Stufe ist bei dem im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistor die Gate-Elektrode mit der
Drain-Elektrode verbunden, und dieser Transistor wirkt als Last für den im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistor,
der als von einem Eingangsanschluss her angesteuerter Source-Elektrodenfolger arbeitet. Die erste Stufe
steuert die Gate-Elektrode des im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistors der zweiten Stufe an. Der im
Stromabnahmebereioh betriebene Feldeffekttransistor der zweiten Stufe wird vom zweiten Eingangsanschluss her angesteuert.
Somit werden die beiden ersten Stufen im Gegentakt angesteuert und besitzen einen gemeinsamen Ausgang, der die
Gate-Elektrode des im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistors der dritten Stufe ansteuert. Der im Stromabnahmebereich
betriebene Feldeffekttransistor der dritten Stufe wird parallel mit der ersten Stufe angesteuert. Der
Ausgang der dritten Stufe steuert die Gate-Elektrode des im Stromzunahmebereichs betriebenen Feldeffekttransistors
der vierten Stufe, und der im Stromabnahmebereich betriebene Feldeffekttransistor der vierten Stufe wird parallel mit der
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zweiten Stufe angesteuert. Wenn die im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren derart aufgebaut sind,
dass sie aufeinander angepasst sind und eine höhere Schwellwertspannung als die im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren
besitzen, die ebenfalls aufeinander angepasst sind, so besitzt der Verstärker einen Gleichtakt-Aussteuerungsbereich,
der sich von unterhalb des Source-Elektrodenpotentials der mit einer Versorgungsleitung verbundenen,
im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren bis weit über das Drain-Elektrodenpotential der im Stromabnahmebereich
betriebenen, mit der anderen Versorgungsleitung verbundenen Feldeffekttransistoren erstreckt. Somit geht der
Gleichtakt-Aussteuerungsbereich weitgehend über den Bereich der Versorgungsspannung hinaus. Ausserdem arbeitet die erfindungsgemässe
Schaltung mit einer Versorgungsspannung, die so niedrig wie die Schwellwertspannung eines im Stromzunahmebereich
betriebenen Feldeffekttransistors und bis zur Höhe der Durchbruchsspannung der Transistoren gehend sein
kann.
Alternative Ausführungsformen der erfindungsgemässen Schaltung
schliessen eine Cascode-Anordnung von im Stromabnahmebereich
betriebenen Feldeffekttransistoren und eine offene Schleifenanordnung ein, bei welcher nur die ersten drei Stufen eingangsseitig
angesteuert werden.
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Λ«-
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gehen
aus den Unteransprüchen hervor.
Im weiteren wird die Erfindung beispielsweise und anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Schaltbild der bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemässen Schaltung,
Fig. 2 ein Schaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemässen
Schaltung, wo eine Cascode-Anordnung von im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren eingesetzt wird, und
Fig. 3 ein Schaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemässen
Schaltung, wo nur die ersten drei Stufen angesteuert werden zur Schaffung einer Ausgangsstufenanordnung in einer offenen
Schleife.
In der folgenden Beschreibung werden n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistoren
beschrieben. Es können jedoch ebensogut p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistoren
unter der Voraussetzung verwendet werden, dass die Polarität der Stromversorgung umgekehrt
wird. In dem typischen Aufbau einer integrierten n-Kanal-Schaltung
haben die im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren üblicherweise eine Schwellwertspannung
von etwa 1 Volt. Die im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren haben gewöhnlich eine Schwellwertspannung
von etwa -3 Volt. So muss also in einem im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistor, der normalerweise leitet,
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/lh
die Spannung an der Gate-Elektrode etwa um 3 Volt oder mehr
unterhalb der Spannung an der Source-Elektrode liegen, um diesen Transistor zu sperren. Bei den hier zu beschreibenden
Schaltungen wird es vorgezogen, dass der Schwellwert im Stromabnahmebereich grosser als der Schwellwert im Stromzunahmebereich
ist. Diese Transistorkennwerte sind typisch für die herkömmliche MOS-Schaltungstechnik.
Fig. 1 zeigt die grundsätzliche Schaltung des Erfindungsgegenstandes.
Die VDD~Versorgungsleitung ist mit der positiven
Versorgungsleitung bei 10 und die negative Versorgungsleitung (Massepotential) mit dem Anschluss 11 verbunden. Ein Anschluss
12 bildet den Verstärkerausgang. Zwei Anschlüsse 13 und 1*J bilden den umkehrenden bzw. den nicht-umkehrenden
Eingang.
Die Transistoren 16, 17, 18 und 19 sind im Stromabnahmebereich betriebene Feldeffekttransistoren, die wechselweise von den
Gegentakt-Eingangsanschlüssen 13 und I^ her angesteuert werden.
Diese Transistoren sollen alle von gleicher Grosse sein und aufeinander angepasste Kennwerte besitzen. Die Transistoren 20,
21, 22 und 23 sind im Stromzunahmebereich betriebene Feldeffekttransistoren und sollten sämtlich von gleicher Grosse
sein, so dass sie aufeinander angepasste Kennwerte besitzen. Die Feldeffekttransistoren 16 und 20 sind in Reihe über die
Versorgungsleitungen geschaltet, wobei die Source- und die Drain-Elektroden, wie gezeigt, geschaltet sind. Da diese Anordnung
der Verbindungen bei allen Transistorkreisen wiederholt
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wird, so wird diese Übereinkunft der Verbindungen nicht weiter wiederholt. Die Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors
20 ist mit der zugehörigen Drain-Elektrode verbunden, so dass dieser solange durchgeschaltet oder leitend ist,
wie die Potentialdifferenz zwischen Drain- und Source-Elektrode gleich der oder grosser als die Schwellwertspannung des
Transistors ist. Somit werden die Feldeffekttransistoren 16 und 20 vom umkehrenden Eingang her angesteuert als Source-Elektrodenfolger,
der die Gate-Elektrode des Transistors 21 ansteuert, und wobei der Transistor 20 als Last wirkt. Die
Transistoren 17 und 21 werden im Gegentakt vom Signaleingang Ik her angesteuert. Der Feldeffekttransistor 21 wirkt als
umkehrende Stufe, während der Feldeffekttransistor 17 als angesteuerte Last wirkt. Da der Feldeffekttransistor 21 als
Inverter arbeitet, wird das Gegentakt-Eingangssignal am Verbindungspunkt 25 verstärkt. Es wird jedoch ersichtlich,
dass sich Gleichtaktsignale von den Anschlüssen 13 und 14
am Verbindungspunkt 25 aufheben.
Die Feldeffekttransistoren 18 und 22 bilden die nächste Stufe, Der Feldeffekttransistor 22 wird vom Verbindungspunkt 25 her
angesteuert, während der Lasttransistor 18 von dem umkehrenden Eingangsanschluss 13 her angesteuert wird. Somit werden
sie im Gegentakt derart angesteuert, dass sich die Differenz-Eingangssignale (Gegentaktkomponenten) wieder an einem Verbindungspunkt
26 verstärken, während die Gleichtakt-Signale einander aufheben.
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Die Feldeffekttransistoren 19 und 23 bilden die Ausgangsstufe. Der umkehrende Transistor 23 wird vom Verbindungspunkt 26 her angesteuert und der zugehörige Lasttransistor 19
wird vom nicht-umkehrenden Eingangsanschluss l4 her angesteuert. Diese Stufe wird ebenfalls im Gegentakt angesteuert,
derart, dass die Gegentaktsignale sich am Anschluss 12 verstärken, während Gleichtakt-Signale einander aufheben.
Die Feldeffekttransistoren 21, 22 und 23, die als eine Verstärkerkaskade
in Source-Elektrodenschaltung (d.h. die Source-Elektrode liegt im Eingangs- und Ausgangskreis effektiv auf
Massepotential) arbeiten, liefern eine wesentliche Verstärkung. Da ihre Lasttransistoren im Gegentakt angesteuert werden, so
ergibt sich eine beträchtliche Verstärkung von den Differenzeingangsanschlüssen bei 13 und 14 zum Ausgangsanschluss 12.
Verstärkungswerte von einigen Hundert werden leicht erreicht.
Zur Veranschaulichtung der Wirkungsweise für Gleichtaktsignale
wird angenommen, dass die Anschlüsse 13 und Ik miteinander
verbunden und auf Massepotential gelegt sind. Dann strebt der in den Transistoren 16 und 20 fliessende Strom einen Wert
an, der das Potential an der Source-Elektrode des Transistors derart festlegt, dass dieser hinreichend leitet, um den Transistor
mit gleichem Strom leitend werden zu lassen. So bewegt sich das Potential an der Source-Elektrode des Feldeffekttransistors
l6 bei einem Wert, der zwischen den Schwellwerten der Transistoren 16 und 20 liegt. Da diese Werte typischerweise
1 Volt und 3 Volt betragen, liegt dieses Potential
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typischerweise bei etwa 2 Volt. Der genaue Wert wird weitgehend durch die Abmessungsverhältnisse der Transistoren
bestimmt.
An dieser Stelle leuchtet nun ein, dass die Eingangsanschlüsse geringfügig unterhalb des Massepotentiaüs betrieben werden
können und dann noch eine Stromleitung in den Transistoren und 20 vorhanden ist. Wenn aber unter Annahme der obigen
Schwellwertspannungen die Gate-Elektrode des Transistors 16 negativer als etwa 2 Volt wird, so beginnt einer der Transistoren
zu sperren.
Jetzt sei angenommen, dass die Anschlüsse 13 und 14 beide mit +VDD an ^er Positiv611 Versorgungsleitung verbunden sind. Dies
hebt die Spannung zwischen Gate- und Source-Elektrode am Transistor 16 an, lässt ihn stärker leitend werden und sucht
danach die Source-Elektrode in ihrem Potential anzuheben. Dies hebt jedoch das Potential an der Gate-Elektrode des Transistors
20 an, womit der Strom ansteigt, wodurch die Source-Elektrode des Transistors 16 auf niedrigeres Potential gebracht
wird. Ist der Transistor 20 hochverstärkend, so verändert sich das Potential zwischen seiner Drain- und Source-Elektrode nur
um einen geringen Betrag. Wenn also die GIeichtaktspannung
von Massepotential bis zu +V-DD ansteigt, so nimmt der Strom
in den Transistoren 16 und 20 zu, doch das Potential am Transistor 20 ändert sich dabei nur geringfügig.
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Im Hinblick auf Gleichtaktsignale wird ersichtlich, dass
jede Stufe ähnlich reagiert. Die Gate-Elektrode des Transistors 21 ist mit der Drain-Elektrode des Transistors 20
verbunden. Da die Transistoren 20 und 21 aufeinander angepasst sind , ist ihr Drain-Elektrodenpotential gleich hoch. Diese
Überlegung wiederholt sich bei den Transistoren 22, 23 bis
zum Ausgangsanschluss 12. Es ergibt sich jedoch eine wesentliche
Verstärkung mit drei Phasenumkehrvorgängen von der Gate-Elektrode des Transistors 16 bis hin zum Ausgangsanschluss
So wird jede Spannungsänderung an der Gate-Elektrode 20 verstärkt und am Anschluss 12 umgekehrt, um die Source-Elektrode
des Feldeffekttransistors 19 zur Aufhebung der Wirkung seiner Ansteuerung an der Gate-Elektrode vom Anschluss IiJ anzusteuern.
Dies bedeutet, dass sich am Anschluss 12 ein sehr geringes Ansprechen bei Gleichtaktsignalen ergibt.
An dieser Stelle ist zu sehen, dass die Anschlüsse 13 und 1*1
oberhalb von +VDD arbeiten können mit sehr geringer Auswirkung
am Ausgang. Dies bedeutet, dass die erfindungsgemässe Schaltung einen Gleichtakt-Ansteuerungsbereich besitzt, der sich von
unterhalb der negativen Versorgungsspannung bis im wesentlichen
oberhalb der positiven Versorgungsspannung erstreckt.
Aus der gezeigten Schaltungskonfiguration wird ersichtlich, dass das Potential zwischen Source- und Drain-Elektrode des
Transistors 20 gleich der Schwellwertspannung oder grosser sein muss, um diesen Transistor durchzuschalten. Da dieser
Wert niedriger als der Schwellwert des Transistors 16 liegt,
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nt'
arbeitet diese Schaltung noch bei Speisespannungen bis herunter zur Schwellwertspannung eines im Stromzunahmebereich
betriebenen Feldeffekttransistors. Dies ist ungefähr die Hälfte der unteren Betriebsspannungsgrenze vorbekannter
Schaltungen. Bei typischen integrierten MOS-Schaltungen liegt
dieser Wert bei 5 Volt bis einigen 10 Volt.
Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemässen
Schaltung. Die Bestandteile aus Fig. 1 werden mit denselben Bezugszeichen verwendet und gezeigt. Jedoch ist
zu jedem im Stromabnahmebereich betriebenen Transistor ein zweiter im Stromabnahmebereich, aus der Gruppe von Transistoren
25, 26, 27 und 28, betriebener Transistor in Reihe geschaltet. Die Gate-Elektroden der in Reihe geschalteten
Transistoren sind mit den Source-Elektroden der Transistoren 16, 17, 18 und 19 verbunden. Diese Cascode-Schaltung schafft
eine zusätzliche Schaltung des Stromes in den im Stromabnahmebereich betriebenen Transistoren. Nimmt man beispielsweise
auf die Transistoren 16 und 25 Bezug, so wird ersichtlich, dass der Transistor 16, wenn er stärker leitend gemacht
wird, das Potential an seiner Source-Elektrode mit anhebt. Dies lässt das Gate-Elektrodenpotential am Transistor 25
ansteigen und damit gleichzeitig das Source-Pdential an diesem Transistor abfallen. Dies lässt den Transistor 25 stärker
leitend werden. Somit wird die Leitfähigkeit beider Transistoren in derselben Richtung verändert und damit die Wirkung
der Schaltung verbessert. Ansonsten arbeitet die Schaltung nach Fig. 2 im wesentlichen in derselben Weise wie die Schal-
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tung nach Pig. 1.
Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung der Schaltung
nach Fig. 1. Alle Bestandteile der Schaltung tragen dieselben Bezeichnungen bis auf den Transistor 19'. Hier ist
die Gate-Elektrode des Transistors auf die Source-Elektrode zurückgeführt anstatt auf den nicht-umkehrenden Eingang. Dies
bewirkt, dass der Feldeffekttransistor 19' als einfacher Lastwiderstand arbeitet, was den herkömmlichen Betrieb im
Stromabnahmebereich darstellt. Somit wird die Stromleitung im Transistor 19' einzig und allein durch die Stromleitung
im Transistor 23 bestimmt, der als einfacher, hochverstärkender
Inverter, vom Verbindungspunkt 26 hergeaänen, arbeitet.
Ausserdem ist die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 3 im
wesentlichen dieselbe wie nach Fig. 1.
Ausführungsbeispiel:
Die Schaltung nach Fig. 1 wurde in herkömmlicher, integrierter MOS-p-Kanal-Schaltungstechnik hergestellt. Das Breit/Länge-Verhältnis
der Transistoren 16 bis 19 wurde mit 1.5?1'/2.51*
(10 ^ mm) gewählt, und für die Transistoren 20 bis 23 mit
10, 16/2.51I (in 10~*mm). Die Gleichtaktunterdrückung am Ausgangsanschluss
lag über 56 dB und die Verstärkung der Gegentaktkomponente lag bei etwa 50 dB. Der Gleichtakt-Ansteuerungsbereich
für eine Speisespannung V_D von 5 Volt erstreckt sich
von +1 Volt bis über -20 Volt. Die Schaltung arbeitete dabei mit einer Versorgungsspannung, die gleich der Schwellwert-
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r-
spannung des im Stromzunahmebereichs betriebenen Transistors (bei etwa 1 Volt) lag. Die Schaltung arbeitete einwandfrei
bei allen Speisespannungen bis zum typischen Durchbruchswert der p-n-Diodenstrecke.
Die Erfindung ist beschrieben und alternative Ausführungsformen sind im einzelnen dargestellt worden. Ein arbeitendes
Ausführungsbeispiel einer funktionierenden Ausfuhrungsform
ist gezeigt worden. Es gibt andere alternative und äquivalente Ausgestaltungen, die dem Fachmann einfallen werden. So konnte
die Schaltung nach Fig. 1 weiter ausgedehnt werden durch eine kaskadenförmige Zusehaltung zweier weiterer Stufen
ähnlich dem die Transistoren 18, 19, 22 und 23 enthaltenden Abschnitt.
eerse
ite
Claims (1)
- DIP L.-ING. J. RICHTER PATENTANWÄLTEZÜGEL. VERTRETER BEIM EPA · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE EPO - MANDATAIRES AGREES PRES L1OEBD-2OOO HAMBURG 36NEUER WALL 1OS" CO 4 O) 34 0045/34 00 96 TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURGIHR ZEICHEN/YOUR FILEFILE N. 3434-1-80188UNSER ZE1CHEN/OURDATU M/DATE9. 6. 80PatentansprüchefIy Lineare DifferenzVerstärkerschaltung mit einem ersten und. zweiten Differenzsignal-Eingangsanschluss und mit einem Ausgangsanschluss, wobei die Schaltung für einen Aufbau in MOS-Schaltungstechnik ausgelegt ist und die folgenden Bestandteile aufweist:(a) eine erste und eine zweite Versorgungsleitung (11, 12), die mit einer Betriebsspannungsquelle verbindbar sind,(b) eine erste, zweite, dritte und vierte Stufe, von denen eine jede einen im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistor (l6, 17, 18, I9) in Reihenschaltung mit einem im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistor (20 bzw. 21, 22, 23) umfasst, deren jeweiliger Verbindungspunkt (25, 26) den Ausgang der Stufe ergibt, und wobei die Drain-Elektrode des zugehörigen, im Stromabnahmebereich betriebenen Feld-030051/0845ORIGINAL INSPECTEDeffekttransistors (16, 17, 18, 19) mit der ersten Stromversorgungsleitung (10) und die Source-Elektrode des im Stromzunahmebereich betriebenen Transistors (20 bzw. 21, 22, 23) mit der zweiten Stromversorgungsleitung (11) verbunden ist,(c) Mittel zur Verbindung der Gate-Elektrode des im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistors (20) in der ersten Stufe mit dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt in der ersten Stufe,(d) Mittel zur Verbindung der Gate-Elektrode des im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistors (21) der zweiten Stufe mit dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt (25) der ersten Stufe,(e) Mittel zur Verbindung der Gate-Elektrode des im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistors (22) der dritten Stufe mit dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt (25) der zweiten Stufe,(f) Mittel zur Verbindung der Gate-Elektrode des im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistors (23) der vierten Stufe mit dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt (26) der dritten Stufe, wobei der ausgangsseitige Verbindungspunkt der vierten Stufe den Ausgangsanschluss (12) der Verstärkerschaltung schafft,(g) Mittel zur Verbindung des ersten Eingangsanschlusses (lh) mit den Gate-Elektroden der im Stromabnahmebereich betriebenen Transistoren (17, 19) in der genannten zweiten und vierten Stufe und03 0 0 51/0845ORIGINAL INSPECTED(h) Mittel zur Verbindung des ztveiten Eingangsanschlusses (13) mit den Gate-Elektroden der im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren (16, 18) in der genannten ersten und dritten Stufe.2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren (16, 17, 18, 19) sowie im Stromzunahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren (20, 21, 22, 23) aufeinander angepasst sind.3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistoren (16, 17, 18, 19) eine grössere absolute Schwellwertspannung als die im Stromzunahraebereich betriebenen Feldeffekttransistoren (20, 21, 22, 23) besitzen.M. Schaltung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, dass jede der vier Stufen weiterhin einen zusätzlichen, im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistor (25, 26, 27, 28), dessen Source- bzw. Drain-Elektrode zwischen die erste Versorgungsleitung (10) und den genannten, im Stromab nähme bereich betriebenen Feldeffekttransistor (16 bzw. 17, 18, 19) geschaltet ist, und dessen Gate-Elektrode mit dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt der jeweiligen Stufe verbunden ist.030051/08455. Schaltung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, dass der erste Eingangsanschluss (1*0 mit der Gate-Elektrode des im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistors (17) in der zweiten Stufe und die Gate-Elektrode des im Stromabnahmebereich betriebenen Feldeffekttransistors (191) der vierten Stufe mit dem Ausgangsanschluss (12) der Schaltung verbunden ist.030051/0845
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1980
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- 1980-06-10 FR FR8012856A patent/FR2458945A1/fr active Granted
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Date | Code | Title | Description |
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