DE3439114A1

DE3439114A1 - Bandabstands-spannungsbezugsschaltung

Info

Publication number: DE3439114A1
Application number: DE19843439114
Authority: DE
Inventors: Stephen R. Burnham; Paul M. Tucson Ariz. Henry
Original assignee: Burr Brown Corp
Current assignee: Texas Instruments Tucson Corp
Priority date: 1984-05-25
Filing date: 1984-10-25
Publication date: 1985-11-28
Also published as: GB2159305B; FR2568414A1; JPH06103450B2; US4524318A; JPS60251414A; FR2568414B1; GB8512372D0; FR2566146A1; GB2159305A; FR2566146B1

Description

BURR -BROWN CORPORATION, Tucson, USA

Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung

Die Erfindung befaßt sich mit Spannungsreglerschaltungen der Bandabstands-Spannungsbezugsschaltungen genannten Art und betrifft insbesondere eine Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung mit hoher Leerlaufverstärkung und niedriger Empfindlichkeit auf Änderungen im Laststrom, die auf maßstäblich vergrößerte Amplituden einstellbar ist.

Die bekannten Bandabstands-Spannungsbezugsschaltungen haben verschiedene Mängel. Die meisten derartigen Schaltungen sind sehr kompliziert aufgebaut, wenn sie in Form von integrierten Schaltungen ausgebildet sind,und nehmen einen großen Teil der Fläche des Halbleiterkörpers ein. Einige bekannte Bandabstands-Spannungsbezugsschaltungen haben keine angemessene Spannungsverstärkung und sind übermäßig empfindlich auf Änderungen im Laststrom, der durch die Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung einer Lastschaltung geliefert werden muß. Einige bekannte Bandabstands-Spannungsbezugsschaltungen können nur eine bestimmte Bezugsspannung erzeugen und nicht so eingestellt werden, daß sie eine höhere maßstäblich vergrößerte temperaturunabhängige Bezugsspannung erzeugen.

Es ist eine Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung entwickelt worden, die die gleiche Verstärkungszelle oder Bandabstands-

zelle wie die erfindungsgemäße Schaltung verwendet und vom Ausgang der Schaltung zur Verstärkungszelle positiv rückgekoppelt ist. Die positive Rückkopplung enthält einen als Emitterfolger geschalteten NPN-Ausgangstransistor und einen NPN-Transistor, dessen Emitter mit der Basis des als Emitterfolger geschalteten Ausgangstransistors verbunden ist, dessen Kollektor an einem Stromspiegel liegt, der den Vorstrom der Verstärkungszelle liefert, und dessen Basis mit den Emittern von PNP-Transistoren verbunden ist, die die Lasteinrichtungen der NPN-Transistoren bilden, die ein differentielles Eingangspaar der Bandabstandszelle bilden. Der als Emitterfolger geschaltete Ausgangstransistor bewirkt, daß die Eingangsverschiebungsspannung des Differential-NPN-Eingangstrans;. storpaares der Bandabstandszelle üher einem ersten Widerstand entwickelt wird. Ein zweiter Widerstand i^ct in Reihe mit dem ersten Widerstand geschaltet, wobei das Verhältnis des ersten zum zweiten Widerstand so eingestellt ist, daß der positive Temperaturkoeffizient der über dem ersten Widerstand entwickelten Spannung den negativen Temperaturkoeffizienten einer Diode ausgleicht, die in Reihe dazu geschaltet ist. Die am Emitter des NPN-Ausgangstransistors dieser Bandabstands-Bezugsspannungsschaltung auftretende Impedanz ist sehr niedrig und im wesentlichen gleich der Summe der Werte des ersten und zweiten Widerstandes. Der Vorstrom der Bandabstandszelle wird von einem Strom gebildet, der temperaturabhängig ist. Das führt zu Änderungen in der Eingangsverschiebungsspannung der Verstärkungszelle mit der Temperatur und somit in der Bezugsspannung, die von dieser Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung erzeugt wird. Die niedrige Eingangsimpedanz verhindert eine effektive maßstäbliche Vergrößerung der Bandabstandsspannung, die von dieser Schaltung erzeugt wird.

Es bleibt daher der Bedarf nach einer Bandabstands-Bezugsspannungsschaltung, die nicht übermäßig kompliziert ist, die leicht in herkömmlicher Weise in Form einer integrierten Schaltung

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34391U

ausgeführt werden kann, die eine hohe Ausgangsimpedanz, einen hohen Verstärkungsfaktor und eine temperaturunabhängige Ausgangsspannung hat, die von der Bandabstandsspannunq, die von der Eingangsverschiebungsspannung des Differential-Paares der Bandabstandszelle erzeugt wird, maßstäblich vergrößert ist,und die wesentlich unabhängiger gegenüber Änderungen im Laststrom als die bisherigen Bandabstands-Spannungsbezugsschaltungen ist.

Durch die Erfindung soll somit eine Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung geschaffen werden, die eine höhere Verstärkung als die bekannten Bandabstands-Spannungsbezugsschaltungen hat.

Die erfindungsgemäße Bandabstands-Spannungsbezugsschaltun^ soll Fehler aufgrund von Laststromänderungen vermeiden.

Die erfindungsgemäße Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung soll eine Bezugsspannung erzeugen, die einen sehr niedrigen Temperaturkoeffizienten hat,und soll auf irgendeine Spannung aus einem zusammenhängenden Bereich von maßstäblich vergrößerten Ausgangsspannungen eingestellt werden können.

Die erfindungsgemäße Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung soll weiterhin unabhängiger gegenüber Änderungen in der Energieversorgung als bekannte Bandabstands-Spannungsbezugsschaltungen sein.

Dabei soll die erfindungsgemäße Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung die oben genannten Vorteile haben, ohne daß ihre Kompliziertheit gegenüber den bekannten Bandabstands-Spannungsbezugsschaltungen wesentlich erhöht ist.

Die erfindungsgemäße Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung soll schließlich temperaturunabhängige maßstäblich vergrößerte

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Bezugsspannungspegel in einem breiten Bereich zwischen der hohen und der niedrigen Energieversorgungsleiter-Spannung liefern, die die Schaltung mit Energie versorgen.

Dazu umfaßt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung eine Bandabstandszelle mit einem Paar von Differential-Eingangsklemmen, zwischen denen eine Differential-Eingangsverschiebungsspannung liegt, wobei die Fehlerzunahme in der Differential-Eingangsverschiebungsspannung durch die Verstärkung der Bandabstandszelle verstärkt wird. Das sich ergebende Ausgangssignal der Bandabstandszelle liegt an einer Emitterfolger-Schaltung, um eine Korrektur der anliegenden Differential-Eingangsverschiebungsspannung dadurch zu erzeugen, daß ein Rückstrom durch einen ersten und einen zweiten Widerstand geleitet wird, die außerhalb der Bandabstandszelle angeordnet sind, wobei aas Verhältnis der Widerstände so eingestellt ist, daß sich ein bestimmter Temperaturkoeffizient der Bandabstands-Spannung ergibt, die von der Bandabstandszelle erzeugt wird. Das Ausgangssignal der Bandabstandszelle liegt an einer Bootstrap-Schaltung, was eine extrem hohe Ausgangsimpedanz der Bandabstandszelle zur Folge hat und sicherstellt, daß der Verstärkungsfaktor der Bandabstandszelle sehr hoch ist. Ein differentielles Ausgangssignal oder ein AusgangssignalZuwachs von der Bandabstandszelle liegt als Eingangssignal einer Folger- oder Pufferschaltung mit Verstärkungsfaktor eins, um den Rückstrom durch den ersten und den zweiten Widerstand zu liefern und gleichfalls einen weiteren Rückstrom durch einen dritten Widerstand, über dem die Bandabstandsspannung entwickelt wird, und über einen vierten Widerstand zu erzeugen, durch den die Bandabstandsspannung maßstäblich auf einen höheren Wert vergrößert wird, der durch das Verhältnis des dritten und vierten Widerstandes bestimmt ist. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Bandabstandszelle einen ersten und einen zweiten NPN-Transistor und einen ersten und einen zweiten PNP-Transistor. Die Emitter des ersten und zwei-

Ι *7 (1 Jn · * * · ί* * .· * ρ fk «Τ·· ·

_Λ_ 34391U

ten NPN-Transistors sind miteinander verbunden und die Emitter des ersten und zweiten PNP-Transistors, die als Lasteinrichtungen für den ersten und den zweiten NPN-Transistor jeweils wirken, sind gleichfalls miteinander verbunden. Die Basen des ersten und zweiten PNP-Transistors sind miteinander und gleichfalls mit dem Kollektor des zweiten PNP-Transistors verbunden. Eine NPN-Strom-Spiegelschaltung enthält zwei NPN-Stromquellentransistoren. Der Kollektor des ersten NPN-Stromquellentransistors ist mit den gemeinsamen Emittern des ersten und zweiten NPN-Transistors der Bandabstandszelle verbunden. Der Kollektor des zweiten NPN-Stromquellentransistors ist mit dem Kollektor eines dritten PNP-Transistors verbunden, dessen Emitter mit den Emittern des ersten und zweiten PNP-Transistors verbunden ist und dessen Basis am Kollektor des ersten NPN-Transistors der Bandabstandszelle liegt. Ein erster Widerstand ist zwischen die Basen des ersten und zweiten NPN-Transistors der Bandabstandszelle und gleichfalls in Reihe zu einem zweiten Widerstand und einem als Diode geschalteten NPN-Transistor geschaltet, der die NPN-Strom-Spiegelschaltung steuert. Die Emitter des ersten, zweiten und dritten PNP-Transistors sind mit der Basis eines vierten PNP-Transistors verbunden, dessen Kollektor an Masse liegt und dessen Emitter mit der Basis eines dritten NPN-Transistors verbunden ist. Der dritte NPN-Transistor ist als Emitterfolger geschaltet, wobei ein dritter und ein vierter Widerstand, die in Reihe geschaltet sind, zwischen Masse und dem Emitter des dritten NPN-Transistors liegen. Der Verbindungspunkt zwischen dem dritten und vierten Widerstand ist mit der Basis eines vierten NPN-Transistors verbunden. Der vierte PNP-Transistor und der dritte und der vierte NPN-Transistor liegen in einer Rückkopplungsschaltung, die bewirkt, daß eine Spannung gleich der differentiellen Verschiebung des ersten und zweiten NPN-Transistors der Bandabstandszelle über dem ersten Widerstand entwickelt wird, wenn die Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung arbeitet. Der Strom wird der Bandabstandszelle und auch dem Emitter des dritten PNP-Transistors über einen als Diode geschalteten PNP-Transistor, der als Steu-

ereinrichtung für eine PNP-Strom-Spiegelschaltung arbeitet, einen ersten PNP-Stromquellentransistor, der mit dem Emitter des vierten PNP-Transistors verbunden ist, die Basis des dritten NPN-Transistors und den Kollektor des vierten NPN-Transistors geliefert. Ein zweiter PNP-Stromquellentransistors der PNP-Strom-Spiegelschaltung versorgt einen fünften NPN-Transistor, dessen Emitter mit dem zweiten NPN-Transistor der ersten NPN-Strom-Spiegelschaltung verbunden ist. Der Kollektor des fünften NPN-Transistors steuert die Basis eines PNP-Transistors, der in Reihe mit dem als Diode geschalteten PNP-Transistors geschaltet ist, um den Stromfluß des Stromes zu steuern, der die Bandabstandszelle und den dritten PNP-Transistor versorgt. Während des Betriebes steuert das Verhältnis des ersten zum zweiten Widerstand den Temperaturkoeffizienten der Bandabstands-Spannung, die an der Basis des vierten NPN-Transistors erzeugt wird, und vergrößert das Verhältnis zwischen dem dritten und vierten Widerstand maßstäblich die Bandabstands-Spannung auf einen vorbestimmten Pegel. Laststromänderungen werden durch den Beta-Faktor oder den Stromverstärkungsfaktor des vierten PNP-Transistors geteilt und effektiv durch den dritten PNP-Transistor aufgefangen, so daß sie im wesentlichen keinen Einfluß auf die Differential-Verschiebungsspannung des Differential-Eingangspaares haben, das den ersten und zweiten NPN-Transistor der Bandabstandszelle bildet. Die Impedanz bei offenem Kollektor des vierten NPN-Transistors stellt eine sehr hohe Leerlaufverstärkung sicher, die ihrerseits sicher macht, daß eine temperaturunabhängige Ausgangsspannung mit dem gewünschten maßstäblich vergrößerten Wert am Emitter des dritten NPN-Transistors erzeugt wird.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 das Schaltbild im einzelnen eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltung,

Figur 2 das Schaltbild einer anderen Anlauf schaltung, die in Verbindung mit der in Figur 1 dargestell ten Schaltung verwandt werden kann_/und

Figur 3 das Schaltbild einer anderen Ausgangsschaltung, die in Verbindung mit der in Figur 1 dargestell ten Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung verwandt werden kann.

Wie es in Figur 1 dargestellt ist, umfaßt die Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung 50 einen PNP-Lateraltransistor 1, dessen Emitter über einen Widerstand 19 mit dem positiven Versorgungsspannungsleiter 18 verbunden ist. Die Basis des PNP-Transistors 1 liegt an einem Leiter 20 und sein Kollektor ist mit einem Leiter 21 verbunden. Ein zweiter PNP-Lateraltransistor 2 liegt mit seinem Emitter über einen Widerstand 22 am positiven Versorgungsspannungsleiter 18 und ist mit seiner Basis über einen Widerstand 23 mit dem Leiter 20 verbunden. Der Kollektor des PNP-Transistors 2 ist mit seiner Basis verbunden. Ein dritter PNP-Lateraltransistor 3 ist mit seinem Emitter über einen Widerstand 24 mit dem positiven Versorgungsleiter 18 verbunden. Die Basis des Transistors 3 liegt an dem Leiter 20 und sein Kollektor liegt am Leiter 26.

Der Kollektor und die Basis des Transistors 2 sind mit dem Emitter eines PNP-Lateraltransistors 4 verbunden, dessen Basis am Leiter 21 liegt. Der Kollektor des PNP-Transistors 4 ist mit dem Leiter 27 verbunden. Ein NPN-Transistor 5 ist mit seinem Kollektor mit dem Leiter 21 und mit seiner Basis mit dem Leiter 27 verbunden. Der Emitter des Transistors 5 ist mit dem Leiter 28 verbunden. Ein PNP-Transistor 6 ist mit seinem Emitter mit dem Leiter 7 und mit seinem Kollektor mit dem Leiter verbunden. Die Basis des PNP-Transistors 6 liegt am Leiter

Der Transistor 7 ist ein PNP-Lateraltransistor, dessen Emitter mit dem Leiter 27 verbunden ist und dessen Kollektor am Lei-

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ter 29 liegt. Ein Kondensator 30 mit zehn Picofarad liegt
zwischen dem Leiter 29 und dem Masseleiter 31. Die Basis
des Transistors 7 ist mit der Basis eines weiteren PNP-Lateraltransistors 8 verbunden, dessen Emitter am Leiter 27
liegt. Der Kollektor des PNP-Transistors 8 ist mit seiner Basis und gleichfalls mit dem Leiter 32 verbunden.

Ein PNP-Transistor 9 liegt mit seiner Basis am Leiter 27 und mit seinem Emitter am Leiter 26. Der Kollektor des PNP-Transistors 9 ist mit dem Masseleiter 31 verbunden. Ein NPN-Transistor 10 liegt mit seiner Basis am Leiter 26, mit seinem Kollektor an dem positiven Versorgungsspannungsleiter 18 und mit seinem Emitter am Ausgangsleiter 33. Der Leiter 33 ist gleichfalls mit einem Anschluß eines Widerstandes 34 verbunden, dessen anderer Anschluß mit dem Leiter 35 verbunden ist. Der Leiter 35 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 12 und gleichzeitig über einen Widerstand 36 mit dem Masseleiter 31 verbunden. Eine im wesentlichen temperaturunabhängige Bandabstandsspannung ν__ tritt am Leiter 35 auf und eine maßstäblich vergrößerte, im wesentlichen temperaturunabhängige Ausgangsspannung V₀ tritt am Leiter 33 auf.

Ein N-Kanal JFET-Transistor 11 liegt mit seinem Gate am Masseleiter 31. Seine Source ist mit dem Leiter 28 verbunden und
sein Drain liegt am Leiter 21.

Der NPN-Transistor 12 ist mit seinem Kollektor mit dem Leiter 26 und mit seinem Emitter mit dem Leiter 37 verbunden. Der
Leiter 37 liegt über einen Widerstand 38 an der Basis des NPN-Transistors 13.

Der Kollektor des NPN-Transistors 13 ist mit dem Leiter 29
verbunden, während sein Emitter am Leiter 39 liegt. Ein NPN-Transistor 14 liegt mit seinem Kollektor am Leiter 32, mit
seinem Emitter am Leiter 39 und mit seiner Basis am Leiter 40. Die NPN-Transistoren 13 und 14 bilden ein differentielles Ein-

gangspaar einer Bandabstandszelle 52, die von einer strichpunktierten Linie 52 eingeschlossen ist.

Ein Widerstand 41 ist zwischen die Leiter 37 und 40 geschaltet. Ein Widerstand 42 liegt zwischen dem Leiter 40 und dem Leiter 43, der sowohl mit der Basis als auch mit dem Kollektor eines NPN-Transistors 17 verbunden ist. Der Emitter des NPN-Transistors 17 liegt am Masseleiter 31. Ein NPN-Transistor

16 liegt mit seinem Kollektor am Leiter 39 und mit seiner Basis am Leiter 43. Der Emitter des NPN-Transistors 16 ist mit dem Masseleiter 31 verbunden. Ein NPN-Transistor 15 liegt mit seinem Kollektor am Leiter 28, mit seiner Basis am Leiter 43 und mit seinem Emitter am Masseleiter 31.

Die folgende Tabelle 1 gibt Beispiele für die Werte der Widerstände in der in Figur 1 dargestellten Bandabstands-Spannungsschaltung 50. Der Kondensator 30 hat eine Kapazität von 10 Picofarad.

Der Emitter des Transistors 14 ist so bemessen, daß er bei diesem Ausführungsbeispiel die 10-fache Fläche des Emitters des Transistors 23 hat, obwohl dieses Verhältnis in der Praxis Werte von etwa 4 bis 20 haben kann. Der Emitter des Transistors

17 hat den zweifachen Flächenbereich des Transistors 16 und der Emitter des Transistors 15 hat den dreifachen Emitterflächenbereich des Transistors 16. Der Emitterflächenbereich des Transistors 3 ist gleich dem Zweifachen des Emitterflächenbereiches der Transistoren 1 und 2, obwohl dieses Verhältnis nicht von ausschlaggebender Bedeutung ist. Die Emitterflächenbereiche der Transistoren 12 und 17 sind gleich dem Zweifachen des Emitterflächenbereiches des Transistors 16, obwohl der Emitterflächenbereich des Transistors 12 keine ausschlaggebende Bedeutung hat. Der Grund für die o.a. Emitterbereichsverhältnisse wird sich aus der im folgenden beschriebenen Arbeitsweise der Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung 5 0 ergeben.

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TABELLE 1 Widerstand Ohm

19 3 000

22 3 000

23 200

24 1 500 34 25 167 36 24 784 38 1 183

41 1 183

42 23 655

Während des Betriebes ist der N-Kanal JFET-Transistor 11, dessen Gate am Masseleiter 31 liegt, so vorgespannt, daß dann, wenn die Energie zunächst an dem +V-Versorgungsleiter 18 liegt, der Drain des JFET 11, der am Leiter 21 liegt, mit einem Ohm' sehen Widerstand an +V liegt, so daß der Emitterbasisübergang des PNP-Transistors 4 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, während seine Emitterspannung aufgrund des Stromes ansteigt, der durch den Widerstand 22 und den als Diode geschalteten PNP-Transistor 2 fließt. Während der Versorgungsleiter 18 annähernd zwei Diodenabfälle über Massepotential erreicht, wird der Strom durch den PNP-Transistor 2 gespiegelt. Dieser Anfang swert des Stromes 11 wird durch den PNP-Stromguellentransistor 1 gespiegelt, um einen Anfangswert des Stromes 12 zu erzeugen, wobei der Anfangswert 11 auch durch den PNP-Transistor 3 gespiegelt wird, um einen Anfangswert 13 zu erzeugen. Der Kollektorstrom des Transistors 4, d.h. der Strom 11 beginnt gleichfalls den Leiter 27 aufzuladen.

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Der Strom 13 beginnt den Leiter 26 aufzuladen, wodurch der als Emitterfolger geschaltete NPN-Transistor 10 durchgeschaltet wird. Der Strom 15, der durch den Emitter des NPN-Transistors 10 fließt, fließt über die Widerstände 34 und 35 zum Masseleiter 31, wodurch der NPN-Transistor 12 so vorgespannt wird, daß er durchschaltet. Das führt dazu, daß ein Strom 19 durch die Widerstände 41 und 42 und den als Diode geschalteten NPN-Transistor 17 fließt.

Der NPN-Transistor 16 ist einer von zwei Stromquellentransistoren einer Stromspiegelschaltung, die die NPN-Transistören 15, 16 und 17 enthält, so daß der Strom 19 gespiegelt wird, um Ströme 14 und 110 zu erzeugen.

Inzwischen lädt der Strom 12 den Leiter 21 auf, wobei ein Teil des Stromes 12 in den Drain des JFET-Transistors 11 fließt, wodurch der Strom 111 erzeugt wird. Annähernd die Hälfte des Stromes 11 liefert den Strom 14, der vom NPN-Stromtransistor 16 erzeugt wird, und durch die Bandabstandszelle 52 fließt. Gleiche Strommengen fließen durch die Bandabstandszelle 52 über den Weg, der die PNP-Transistoren 7 und 13 enthaltend den Weg, der die Transistoren 8 und 14 enthält. Wenn die verschiedenen Ströme sich ihrem Gleichgewichtswert nähern, ist gegebenenfalls der Leiter 26 durch den Strom 13 weit genug aufgeladen, um den PNP-Transistor 9 in Durchlaßrichtung vorzuspannen. Die Gleichgewichtswerte der obigen Ströme für die Werte der entsprechenden Bauteile in Tabelle 1 sind in der folgenden Tabelle 2 aufgeführt.

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TABELLE 2

Strom Mikroampere

H 50

12 50

13 100

14 25

15 100

16 20

17 25

18 50

19 50

110 75

111 30

Die Stärke des Stromes 19 (d.h. 50 Mikroampere) ist durch die Verschiebungsspannung zwischen den Basiselektroden der NPN-Transistoren 13 und 14 der Bandabstandszelle bestimmt, die als Folge davon auftritt, daß gleiche Ströme zwangsweise durch den Emitter des NPN-Transistors 13 und den Emitter des NPN-Transistors 14 fließen, wobei letzterer einen Emitterflächenbereich hat, der zehnmal so groß wie der des ersteren ist.

Wie es in der Tabelle 2 angegeben ist, fließen von dem 50 Mikroampere-Strom 11 nur 25 Mikroampere durch die Bandabstandszelle 52. Die restlichen 25 Mikroampere fließen durch den PNP-Transistor 6 als Strom 17. Der NPN-Transistor 5 klemmt die Kollektorbasisspannung des PNP-Transistors 6 nahe an Null Volt, so daß sie zur Kollektorbasisspannung der PNP-Transistoren und 8 unabhängig vom Wert der Ausgangsspannung Vout paßt. Dieses Anklemmen bewirkt effektiv, daß die Spannung am Kollektor

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des PNP-Transistors 6 der Emitterspannung des PNP-Transistors 6 folgt, wodurch ein doppeltes Bootstrapping des differentiellen Spannungssignals oder des Spannungszunähmesignals am Leiter 29 zum Leiter 27 erfolgt.

Der Temperaturkoeffizient der Emitterbasisvorspannung in Durchlaßrichtung des NPN-Transistors 12 ist ebenso wie der Temperaturkoeffizient des als Diode geschalteten NPN-Transistors 17 negativ. Das Verhältnis der Widerstände 41 und 42 ist so eingestellt, daß die Bandabstands-Spannung V am Leiter 25 im wesentlichen einen Temperaturkoeffizienten gleich Null hat. Das wird dadurch erreicht, daß das Verhältnis des Widerstandes 4 2 zum Widerstand 41 dazu benutzt wird, den positiven Temperatur-

kT
koeffizienten des Ausdr. ^s — In(10) zu multiplizieren, so daß er zum negativen Temperaturkoeffizienu^" "on 2V_R„ der Transistoren 12 und 17 paßt. Die Reihenkombination diesem L ---·.-■■- _ Ausdrücke führt dazu, daß die Spannung V_ßG einen Temperaturkoeffizienten gleich Null hat.

IcT

Der Strom 19 ist gegeben durch (—In (10)) /R1, wobei 10 das Verhältnis der Emitterflächenbereiche der NPN-Transistoren 13 und 14 ist.

Die konstante Spannung V-,^ über dem Widerstand 36 bewirkt, daß

OKI

im Widerstand 36 ein konstanter Strom V_,„/R_oc fließt. Das ist der Wert des Stromes 15. Es kann leicht gezeigt werden, daß die Spannung V- durch den Ausdruck gegeben ist

^R34 ^VOUT " ^VBG⁽¹⁺ R^

Der Wert von V_QUT kann daher maßstäblich von V _Q auf einen irgendeinen gewünschten Wert innerhalb der Grenzen der gewählten Energieversorgungsspannung am Leiter 18 erhöht werden, wobei die Spannung V_Q unabhängig von der Temperatur ist, da das Verhältnis der Widerstände 34 und 36 temperaturunabhängig ist.

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- "NT-Da der PNP-Transistor 9 und der NPN-Transistor 10 beide Emitterfolgertransistoren sind, bestimmt das Verhältnis der Widerstände 34 und 36 die Werte der Gleichspannungen an den Leitern 26 und 27.

Die Bandabstandszelle 52 bewirkt in Verbindung mit der Arbeit des PNP-Lateraltransistors 6, daß der PNP-Transistor 9 immer die Spannung anlegt, die an der Basis des NPN-Transistors 10 benötigt wird, damit der Strom 18 die notwendige Stromstärke hat, um die gewünschte Verschiebungsspannung über dem Widerstand 41 zu entwickeln.

Der Widerstand 38, der zwischen die Basis des NPN-Transistors und den Emitter des Transistors 12 geschaltet ist, hat einen Wert gleich dem Wert des Widerstandes 41, um die Wirkung des Basisstromes des Transistors 14, der durch den Widerstand 41 fließt, und des gleichen Basisstromes des Transistors 13, der durch den Widerstand 38 fließt, gleichzumachen.

Die hohe Regelverstärkung der Bandabstandszelle 42 führt in Verbindung mit dem als Emitterfolger geschalteten PNP-Transistors 9 und der hohen Kollektorimpedanz des NPN-Transistors 12 zu einer sehr hohen Regelverstärkung der in Figur 1 dargestellten Schaltung. Diese hohe Regelverstärkung stellt eine stabile Arbeit der Schaltung selbst bei niedrigen Werten des Ausgleichskondensators 30 und eine angemessene Ausgangsstromaussteuerung sicher, um eine genaue maßstäbliche Vergrößerung der Ausgangsspannung V-™ von der Bandabstandsspannung V_ßG sicherzustellen. Der oben beschriebene Aufbau liefert die relativ hohe Eingangsimpedanz am Leiter 35, da die Impedanz der Widerstände 41, 42 und der Diode 17 gesehen vom Emitter des NPN-Transistors 12 effektiv durch den Beta-Wert, d.h. die Stromverstärkung des Transistors 12 multipliziert wird.

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Um zu verstehen, in welcher Weise die oben erwähnte hohe Verstärkung für die Bandabstandszelle 52 erzielt wird,ist es nützlich, sich zunächst zu vergegenwärtigen, daß die Verstärkung gleich dem Gegenwirkleitwert g der aktiven Einrichtung, d.h. des NPN-Transistors 13 multipliziert mit der effektiven Lastimpedanz am Knotenpunkt 29 sein wird. Diese Tatsache läßt sich ohne weiteres erkennen. Es ist gleichfalls nützlich, sich darüber klarzusein, daß die PNP-Transistoren 6, 7 und 8 und der NPN-Transistor 5 immer durchgeschaltet sind. Die Leiter 28, 29 und 32 liegen daher alle auf einem V_n -Spannungsabfall unter dem Leiter 27.

Es sei im folgenden angenommen, daß die Spannung V des Transistors 13 fortschreitend abnimmt. Das führt zu einer verstärkten Zunahme in der Spannung am Leiter 29. Der Leiter 29 muß jedoch auf einem V_D„-Spannungsabfall unter der Spannung des Leiters 27 ebenso wie die Leiter 28 und 37 bleiben. Wenn daher die Spannung des Leiters 29 ansteigt, muß auch die Spannung der Leiter 28 und 32 ansteigen. Da alle Elektroden jeder Einrichtung, d.h. der PNP-Transistoren 6 und 7 mit dem Leiter 29 verbunden sind, wirken sie effektiv als Lasten bezüglich des NPN-Transistors 13. Da sie denselben Spannungsübergängen wie der Leiter 29 ausgesetzt sind, stellen diese Einrichtungen eine nahezu unendliche Lastimpedanz für den Kollektor des NPN-Transistors 13 dar. Diese Technik wird als Bootstrapping der Spannungen am Leiter 28 und 32 von der Spannung am Leiter 29 bezeichnet. Die Verstärkung der Bandabstandszelle 52 ist daher sehr hoch, wie es gewünscht ist.

Änderungen im Laststrom, die durch eine nichtdargestellte Ausgangslast hervorgerufen werden, die mit dem Leiter 33 verbunden ist, werden durch den Beta-Wert oder die Stromverstärkung des NPN-Transistors 10 und des PNP-Transistors 9 geteilt. Diese gedämpften Laststromänderungen werden dann wirksam durch den PNP-Transistor 6 aufgefangen. Der NPN-Transistor 5 sieht daher die Wirkung derartiger Laststromänderungen nicht, so daß diese

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Wirkungen nicht über den PNP-Transistor 4 zu den Emittern der PNP-Transistoren 7 und 8 der Bandabstandszelle 52 rückübertragen werden.

Der Kondensator 30 mit 10 Picofarad stabilisiert die Arbeitsweise der Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung 50. Es ist bemerkenswert, daß für die in der US PS 3 887 863 beschriebene Schaltung ein wesentlich größerer 100 Picofarad Stabilisierungskondensator erforderlich ist. In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, den Kondensator mit 10 Picofarad zwischen die Leiter 21 und 27 zu schalten, um einen stabilen Betrieb der Schaltung weiter zu sichern, insbesondere falls ungewöhnliche Lastverhältnisse vorliegen.

In Figur 2 ist eine andere Anlaufschaltung als in Figur 1 dargestellt. Statt der Verwendung eines JFET-Transistors 11, wie es in Figur 1 dargestellt ist, ist ein analoger JFET-Transistor 11a mit seiner Gate-Elektrode mit dem Masseleiter 31 verbunden, mit seiner Drain-Elektrode mit dem positiven Spannungsversorgungsleiter 18 verbunden und mit seiner Source-Elektrode mit der Basis des NPN-Transistors 53 verbunden. Die Source-Elektrode des JFET-Transistors 11a liegt auch an einer Reihe von vier als Diode geschalteten Transistoren 54, 55, 56 und 57, wobei die Kathode des als Diode geschalteten Transistors 57 am Masseleiter 31 liegt.

Der Kollektor des NPN-Transistors 53 ist mit dem Leiter 21 in Figur 1 verbunden (wobei angenommen wird, daß der JFET-Transistor 11 fehlt). Wenn die positive Versorgungsspannung +V zunimmt, wird der NPN-Transistor 53 durchgeschaltet, wobei der von der Basis des PNP-Transistors 4 abgezogene Kollektorstrom die Stromspiegelschaltung aktiviert, in der die PNP-Transistoren 1 und 3 liegen, wie es im vorhergehenden erläutert wurde.

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Um den Anlaufbetrieb weiter zu verstärken, fließt der sich ergebende Strom durch den NPN-Transistor 53 auch in die Basis des NPN-Transistors 12, wodurch gleichzeitig die Eingangs-Verschiebungsspannung über dem Widerstand 41 gebildet wird und die NPN-Strom-Spiegeltransistoren 15 und 16 betätigt werden.

In Figur 3 ist eine nützliche Alternative der Ausgangsschaltung zu der in Figur 1 dargestellten Schaltung gezeigt. In Figur 3 wird die Spannung am Emitter des PNP-Transistors 9 um einen Diodenabfall mittels des als Diode geschalteten NPN-Transistors 58 angehoben. Die sich ergebende angehobene Spannung am Leiter 26A liegt an der Basis des als Emitterfolger geschalteten NPN-Ausgangstransistors 10. In diesem Fall liegt ein NPN-Transistor 59 mit seinem Kollektor an der Basis des NPN-Transistors 10, mit seiner Basis am Emitter des NPN-Transistors 10 und mit seinem Emitter am Leiter 33A, der zu dem Leiter 33 in Figur 1 analog ist. Diese Ausgangsschaltung hat in Verbindung mit einem verbraucherversorgten äußeren Transistor, der eine Spannung V__T ' erzeugt, die der Spannung V__ÜT in Figur 1 analog ist, eine sehr hohe Stromaussteuerung. Ein Widerstand 6 0 liegt zwischen der Basis und dem Emitter des NPN-Transistors 59.

Claims

437-A-61
1A-4802

BURP -BROWN CORPORATION, Tucson, USA

Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung

PATENTANSPRÜCHE

1 .J Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung gekennzeichnet durch

a) eine Bandabstandszelle mit einem ersten und einem zweiten NPN-Transistor (13,14) und einem ersten und einem zweiten PNP-Transistor (7,8), wobei die Emitter des ersten und zweiten NPN-Transistors (13,14) miteinander verbunden sind, die Emitter des ersten und zweiten PNP-Transistors (7,8) miteinander verbunden sind, die Kollektoren des ersten PNP-Transistors

(7) und des ersten NPN-Transistors (13) miteinander verbunden sind, der Kollektor und die Basis des zweiten PNP-Transistors

(8) mit der Basis des ersten PNP-Transistors (17) und mit dem Kollektor des zweiten NPN-Transistors (14) verbunden ist,

b) einen ersten Widerstand (41), der zwischen die Basen des ersten und zweiten NPN-Transistors (13,14) geschaltet ist,und einen zweiten Widerstand (42), der mit der Basis des zweiten NPN-Transistors (14) verbunden ist,

c) eine erste Konstantstromquelleneinrichtung, die auf einen ersten Steuerstrom anspricht, der durch den ersten und zweiten Widerstand (41,42) fließt,und bewirkt, daß ein erster konstanter Strom vom Verbindungspunkt zwischen den Emittern des ersten und zweiten NPN-Transistors (13,14) fließt, wobei die erste Konstantstromquelleneinrichtung auch einen zweiten konstanten Strom liefert, der wesentlich größer als der erste konstante Strom ist, und der erste konstante Strom bewirkt, daß

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der erste und der zweite NPN-Transistor (13,14) eine differentielle Verschiebungsspannung über dem ersten Widerstand (41) erzeugen, um den ersten Steuerstrom zu liefern,

d) einen dritten NPN-Transistor (12) dessen Emitter so geschaltet ist, daß er den ersten Steuerstrom dem ersten Widerstand (41) liefert,

e) einen dritten PNP-Transistor (6), dessen Emitter mit den Emittern des ersten und zweiten PNP-Transistors (7,8) verbunden ist, dessen Basis am Kollektor des ersten NPN-Transistors (13) liegt und dessen Kollektor so geschaltet ist, daß er einen Teil des zweiten konstanten Stromes liefert,

f) eine zweite Konstantstromquelleneinrichtung, die auf einen zweiten Steuerstrom anspricht, der durch den zweiten konstanten Strom und den Strom bestimmt ist, der durch den dritten PNP-Transistor (6) fließt, um einen dritten konstanten Strom zu erzeugen, von dem ein Teil durch den dritten NPN-Transistor (12) fließt, und um einen vierten konstanten Strom zu erzeugen,

g) einen vierten PNP-Transistor (9), dessen Basis mit den Emittern des ersten, zweiten und dritten PNP-Transistors (6, 7,8) verbunden ist und dessen Emitter so geschaltet ist, daß er einen Teil des dritten konstanten Stromes empfängt,

h) einen vierten NPN-Transistor (10), dessen Basis mit dem Emitter des vierten PNP-Transistors (9) verbunden ist und dessen Emitter an der Basis des dritten NPN-Transistors (12) liegt,

i) einen dritten Widerstand (36), der mit der Basis des dritten NPN-Transistors (12) verbunden ist, wobei der vierte PNP-Transistor (9), der vierte NPN-Transistor (10), der zweite Widerstand (42) und der dritte NPN-Transistor (12) eine Rückkopplung mit hoher Verstärkung von der Bandabstandszelle liefern, um im ersten Widerstand (41) den ersten Steuerstrom zu erzeugen und dadurch die differentielle Verschiebungsspannung zwischen die Basen des ersten und zweiten NPN-Transistors (13,14) zu legen, und

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j) einen fünften NPN-Transistor (5), dessen Emitter mit dem Kollektor des dritten PNP-Transistors (6) verbunden ist und dessen Basis am Emitter des dritten PNP-Transistors (6) liegt, um ein Bootstrappen der Kollektorspannung des dritten NPN-Transistors (6) zum Emitter des dritten PNP-Transistors (6) zu bewirken.
2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen vierten Widerstand (34) , der den Emitter des vierten NPN-Transistors (10) mit der Basis des dritten NPN-Transistors (12) verbindet.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Widerstandswerte des ersten und zweiten Widerstandes (41,42) einen Wert hat, der bewirkt, daß die Spannung der Basis des dritten NPN-Transistors

(12) im wesentlichen temperaturunabhängig ist.
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Widerstandswerte des dritten und vierten Widerstandes (34,36) einen Wert hat, der bewirkt, daß die Spannung des Emitters des vierten NPN-Transistors (10) einen Wert hat, der gleich einem vorbestimmten maßstäblich vergrößerten Wert der Spannung an der Basis des dritten NPN-Transistors (12) ist.
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte konstante Strom wesentlich größer als der erste Steuerstrom ist, daß der zweite Steuerstrom wesentlich kleiner als der zweite konstante Strom ist und daß der vierte konstante Strom wesentlich größer als der erste konstante Strom ist.
6. Schaltung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen fünften PNP-Transistor (4), der so geschaltet ist, daß er den Stromfluß des vierten konstanten Stromes in

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die Bandabstandszelle und zum dritten PNP-Transistor (6) steuert.
7. Schaltung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Anlaufschaltung, die auf eine Versorgungsspannung anspricht, die an der Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung liegt, um zu bewirken, daß der zweite Steuerstrom am Anfang fließt.
8. Schaltung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Anlaufschaltung, die auf eine Versorgungsschaltung anspricht, die an der Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung liegt, um zu bewirken, daß der erste Steuerstrom am Anfang fließt.
9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Emitterbereiche des ersten und zweiten NPN-Transistors (13,14) ein vorbestimmter Wert N ist, derart, daß die differentielle Verschiebungsspan-

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nung annähernd gleich — In(N) wird.
10. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine kapazitive Einrichtung, die mit dem Kollektor des ersten NPN-Transistors (13) verbunden ist, um dessen Spannung zu stabilisieren.
11. Bandabstands-Spannungsbezugsschaltung g e k e η η zeichnet durch

a) eine Bandabstandsschaltungseinrichtung mit zwei differentiellen Eingängen zwischen denen eine differentielle Eingangs-Verschiebungsspannung empfangen wird, um einen ersten konstanten Strom durch die Bandabstandszelle fließen zu lassen und ein Zuwachs-Ausgangssignal auf eine zunehmende Änderung der differentiellen Eingangs-Verschiebungsspannung ansprechend zu erzeugen, die zwischen den differentiellen Eingängen liegt,

b) eine Doppel-Bootstrapping-Einrichtung, die auf das Zuwachs-Ausgangssignal anspricht und die Ausgangsimpedanz,auf die das Zuwachs-Ausgangssignal trifft, auf einem sehr hohen Wert durch Bootstrapping des Zuwachs-Ausgangssignals an einen anderen Leiter hält ./ mit dem die Ausgangsimpedanz verbunden ist, damit die Ausgangsimpedanz den genannten sehr hohen Wert hat,

c) eine erste Widerstandseinrichtung, die außerhalb der Bandabstandszelle angeordnet ist und zwischen die differentiellen Eingänge geschaltet ist, um einen Rückkopplungsstrom zu leiten, der die differentielle Eingangsverschiebungsspannung entwickelt,

d) eine Pufferschaltungseinrichtung, die auf die Bootstrapping-Einrichtung anspricht, um den Rückkopplungsstrom der ersten Widerstandseinrichtung zu liefern,

e) eine zweite Widerstandseinrichtung, die außerhalb der Bandabstandszelle angeordnet ist und mit der ersten Widerstandseinrichtung gekoppelt ist, um im wesentlichen den gesamten Rückkopplungs strom zu leiten und dadurch eine Einstellung des Temperaturkoeffizienten der Bezugsspannung am Verbindungspunkt zwischen der ersten und der zweiten Widerstandseinrichtung auf einen vorbestimmten Wert zu bewirken, und

f) eine dritte und eine vierte Widerstandseinrichtung, die mit der Pufferschaltungs-Einrichtung und der ersten Widerstandseinrichtung verbunden sind, um die Bezugsspannung maßstäblich zu vergrößern.
12. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Puff er schaltung seinrichtunq einen ersten Emitterfolger enthält, der so geschaltet ist, daß er einen zweiten Emitterfolger und einen Rückkopplungstransistor steuert, wobei der Emitter des Rückkopplungstransistors mit der ersten Widerstandseinrichtung verbunden ist, der Kollektor des Rückkopplungstransistors am Ausgang des ersten Emitter-

folgers liegt und die Basis des Rückkopplungstransistors über die zweite Widerstandseinrichtung mit einem Ausgang des zweiten Emitterfolgers verbunden ist.
13. Verfahren zum Erzeugen einer Bandabstands-Bezugsspannung, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein erster konstanter Strom durch eine Bandabstandszelle fließen gelassen wird, die zwei differentielle Eingänge aufweist, und daß eine differentielle Verschiebungsspannung über einem ersten Widerstand erzeugt wird, der zwischen die differentiellen Eingänge geschaltet ist,

b) die Bandabstandszelle so betrieben wird, daß sie eine Zuwachsfehleränderung in der differentiellen Verschiebungsspannung zwischen den beiden differentiellen Eingängen wahrnimmt und verstärkt und dadurch ein erstes Zuwachsstromsignal erzeugt,

c) das erste ' Zuwachsstromsignal durch eine Lastimpedanzschaltung fließen gelassen wird, wobei der Durchgang des ersten Zuwachsstromsignals durch die Lastimpedanzschaltung bewirkt, daß ein Zuwachsspannungssignal am Ausgang der Bandabstandszelle erzeugt wird,

d) das Zuwachsspannungssignal einem Bootstrappen zu einem anderen Leiter unterworfen wird, mit dem die Lastimpedanzschaltung verbunden ist , um zu bewirken, daß die Lastimpedanzschaltung eine sehr hohe Impedanz hat und dadurch das Produkt dieser Impedanz und des Gegenwirkleitwertes der Bandabstandszelle sehr groß ist, damit die Verstärkung der Bandabstandszelle sehr groß wird,

e) das Zuwachsspannungssignal an einen Eingang einer ersten Spannungsfolgerschaltung gelegt wird,

f) die Ausgangsspannung der ersten Spannungsfolgerschaltung an den ersten Widerstand gelegt wird, um dadurch über dem ersten Widerstand die differentielle Verschiebungsspannung zu erzeugen,

g) der durch den ersten Widerstand fließende Strom auch durch einen zweiten Widerstand fließen gelassen wird, der in Reihe mit dem ersten Widerstand geschaltet ist/ um die Bandabstandsspannung zu erzeugen, wobei die Widerstandswerte des ersten und zweiten Widerstandes ein derartiges Verhältnis haben, daß der Temperaturkoeffizient der Bandabstandsspannung einen vorbestimmten Wert hat, und

h) der Wert der Bandabstandsspannung auf einen vorbestimmten Wert über einen Widerstand maßstäblich erhöht wird, indem die Bandabstandsspannung über einen dritten Widerstand gelegt wird und bewirkt wird, daß der sich ergebende Strom, der durch diesen Widerstand fließt, auch durch einen vierten Widerstand fließt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt g) der durch den zweiten Widerstand fließende Strom auch durch den Emitter-Basisübergang eines Transistors fließen gelassen wird, dessen Emitter mit dem zweiten Widerstand verbunden ist, wobei die Spannung an der Basis dieses Transistors die Bandabstandsspannung ist.
15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandabstandszelle einen ersten und zweiten Emitter-gekoppelten NPN-Transistor, deren Basen mit den differentiellen Eingängen jeweils verbunden sind,und einen ersten und einen zweiten Emitter-gekoppelten PNP-Transistor enthält, deren Basen gleichfalls miteinander verbunden sind, wobei die Kollektoren des ersten PNP-Transistors und des ersten NPN-Transistors miteinander verbunden sind und die Basis und der Kollektor des zweiten PNP-Transistors mit dem Kollektor des zweiten NPN-Transistors verbunden ist.
16. Schaltung zum Erzeugen einer Bandabstands-Bezugsspannung gekennzeichnet durch

a) einen ersten Widerstand,

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b) eine Bandabstandszelle, die zwei differentielle Eingänge und eine Einrichtung aufweist, die bewirkt, daß eine differentielle Verschiebungsspannung über dem ersten Widerstand auf einen ersten konstanten Strom ansprechend erzeugt wird, der durch die Bandabstandszelle fließt, wobei der erste Widerstand zwischen die differentiellen Eingänge geschaltet ist,

c) eine Einrichtung, die bewirkt, daß der erste konstante Strom durch die Bandabstandszelle fließt,

d) eine Lastimpedanz-Einrichtung, die so geschaltet ist, daß sie bewirkt, daß die Bandabstandszelle eine Zuwachsfehleränderung in der differentiellen Verschiebungsspannung zwischen den beiden differentiellen Eingängen wahrnimmt und verstärkt, wobei die Bandabstandszelle ein erstes ZuwachsStromsignal auf die Zuwachsfehleränderung ansprechend erzeugt,

e) eine Einrichtung, die bewirkt, daß das erste Zuwachsstromsignal durch die Lastimpedanz-Einrichtung fließt, um ein Zuwachsspannungssignal am Ausgang der Bandabstandszelle zu erzeugen,

f) eine Einrichtung zum Bootstrappen des Zuwachsspannungssignals zu einem anderen Leiter, mit dem die Lastimpedanz-Einrichtung verbunden ist, damit die Lastimpedanzschaltung eine sehr hohe Impedanz hat und dadurch das Produkt dieser Impedanz und des Gegenwirkleitwertes der Bandabstandszelle sehr groß ist, damit die Verstärkung der Bandabstandszelle sehr groß ist,

g) eine erste Spannungsfolgerschaltung,

h) eine Einrichtung zum Anlegen des Zuwachsspannungssignals an einen Eingang der ersten Spannungsfolgerschaltung und

i) eine Einrichtung zum Anlegen der Ausgangsspannung der ersten Spannungsfolgerschaltung an den ersten Widerstand, um dadurch über dem ersten Widerstand die differentielle Verschiebungsspannung zu erzeugen.