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DE69202751T2 - Schaltung zur Temperaturdriftkompensation in einer Transkonduktanzstufe. - Google Patents

Schaltung zur Temperaturdriftkompensation in einer Transkonduktanzstufe.

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DE69202751T2
DE69202751T2 DE69202751T DE69202751T DE69202751T2 DE 69202751 T2 DE69202751 T2 DE 69202751T2 DE 69202751 T DE69202751 T DE 69202751T DE 69202751 T DE69202751 T DE 69202751T DE 69202751 T2 DE69202751 T2 DE 69202751T2
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transistors
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Marco Gregori
David Moloney
Gianfranco Vai
Maurizio Zuffada
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STMicroelectronics lnc USA
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SGS Thomson Microelectronics Inc
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungseinrichtung zur Kompensierung der Temperaturdrift in einer Transkonduktanz-Differentialstufe.
  • Auf dem Gebiet der Anmeldung der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere bekannt, zeit-kontinuierliche integrierte Filter vorzusehen, die eine Transkonduktanzstufe als den Filtergrundblock verwenden. Diese Technik wurde in den vergangenen Jahren entwickelt, und sie scheint jetzt bereits für Hochfrequenz- Anwendungen die beste Technik zu sein. Dies liegt höchstwahrscheinlich daran, daß in einen Transkonduktanzfilter der Spannungs/Strom-Umwandlungsschritt in einem Regelkreis durchgeführt wird und daß demgemäß der sogenannte nicht-dominante Pol des Wandlers keine Beschränkungen aufgrund der Einheits-Frequenzverstärkung eines Operationsverstärkers erfährt, wie dies bei Filtern in der MOSFET-C-Technologie der Fall ist.
  • Transkonduktanzfilter haben jedoch auch den Nachteil, daß sie während ihres Betriebs von Temperaturänderungen stark beeinflußt werden. Daraus ergibt sich eine Schwankung oder Fluktation des Transkonduktanzwertes, welche bei vielen Anwendungen unerwünscht sein kann.
  • Eine erste Lösung nach dem Stand der Technik ist in dem US- Patent US-A-4,618,833 auf den Namen von Russell offenbart. Dieses Dokument offenbart einen Transkonduktanzverstärker, dessen Offset durch Eingeben eines Stromes in die Haupttranskonduktanzstufe kompensiert wird, ohne daß die Temperaturdrift beeinflußt wird. Es sieht auch eine Trimmschaltung mit derselben Struktur wie der des Haupttranskonduktanzverstärker vor, um einen Offset zu erzeugen, der dieselbe Temperaturdrift hat wie der Haupttranskonduktanzverstärker.
  • Eine weitere Lösung nach dem Stand der Technik ist in dem deutschen Patent DE-A-2 947 771 offenbart. Dieses Dokument schlägt vor, den Ausgangsoffset des Transkonduktanzverstärkers zu messen. Mit Hilfe eines Volldifferentialverstärkers steuert das sich ergebende Signal die Ströme von zwei Hilfstransistoren an. Jeder dieser beiden Transistoren ist Teil eines dualen Transistorchips, dessen zweiter Transistor einer der beiden Transistoren ist, welche den Hauptverstärker bilden.
  • Die Wärme, welche von den Hilfstransistoren erzeugt wird, bewirkt eine Temperaturdrift in dem Begleittransistor, welche die Temperaturdrift in dem gesamten Hauptverstärker ausgleicht.
  • Das dieser Erfindung (welche in den beigefügten Ansprüchen definiert ist) zugrunde liegende technische Problem ist, eine Schaltungseinrichtung vorzusehen, welche solche strukturellen und funktionellen Eigenschaften hat, daß sie die Abhängigkeit der Transkonduktanz der Differentialstufe von der Temperatur kompensiert, um einige Beschränkungen der Lösungen nach dem Stand der Technik zu überwinden.
  • Die Idee zur Lösung dieser Aufgabe, auf der die vorliegende Erfindung basiert, liegt darin, der Transkonduktanz-Differentialstufe einen Strom zuzuführen, der auf eben die Parameter bezogen ist, welche eine Veränderung der Transkonduktanz bewirken, jedoch in einem umgekehrt proportionalen Verhältnis.
  • Basierend auf dieser Idee wird das technische Problem durch eine Schaltungseinrichtung der angegebenen Art gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen ersten Schaltungsabschnitt aufweist, der strukturell der Transkonduktanz-Differentialstufe entspricht und einen Strom erzeugt, der proportional zu einer Differentialspannung an dem Eingang der erfindungsgemäßen Schaltung ist. Eine zweite Stufe empfängt den proportionalen Strom und gibt einen Strom an die Transkonduktanz-Differentialstufe aus, wobei der Wert des Ausgangsstromes umgekehrt proportional zu den temperaturabhängigen Parametern der Transkonduktanz ist. Bei einer ersten Ausführungsform umfaßt der erste Schaltungsabschnitt ein Paar MOS-Eingangstransistoren auf, welche einen Transkonduktanzwert definieren, der im wesentlichen proportional zu dem der Transkonduktanzstufe ist, und ein zweites Paar bipolare Ausgangstransistoren, die mit den oben genannten Eingangstransistoren in einer Kaskodenanordnung verbunden sind, und es ist ein zweiter Schaltungsabschnitt vorgesehen, der eine Einrichtung aufweist, welcher von einem Ausgang des ersten Differentialabschnittes ein Strom zugeführt wird, um so einen Strom auszugeben, welcher der Stufe zugeführt wird und dessen Wert umgekehrt proportional zu den temperaturabhängigen Parametern der Transkonduktanz ist.
  • Durch Zuführen eines derartigen Ausgangsstromes zu der Transkonduktanzstufe kann die Transkonduktanz der Stufe unempfindlich gegenüber der Temperatur gemacht werden.
  • Die Merkmale und Vorteile einer Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. In den Figuren zeigen
  • Fig. 1 einen Schaltplan einer Schaltungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, welche verbunden mit einer Transkonduktanz-Differentialstufe dargestellt ist, und
  • Fig. 2 ein Schaltplan einer Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung.
  • In den Figuren ist allgemein und schematisch mit dem Bezugszeichen 1 eine Schaltungseinrichtung bezeichnet, welche die vorliegende Erfindung verkörpert und mit einer Transkonduktanz-Differentialstufe 4 verbunden werden soll.
  • Die Schaltung 1 ist, genauer gesagt, dazu geeignet, die Temperaturdrift der Stufe 4 auf zunehmen und auszugleichen, wobei die Stufe 4 in einer Mischtechnologie ausgeführt ist und beide Transistorarten, bipolare und MOS-Transistoren, umfaßt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Einrichtung 1 vorteilhaft einen ersten Schaltungsabschnitt 2, der strukturell der Transkonduktanz-Differentialstufe 4 entspricht und der daher in dieser Anmeldung nicht mit weiteren Einzelheiten beschrieben ist.
  • Der differentielle Zellenabschnitt 2 weist einen Eingang auf, der durch ein Paar N-Kanal MOS-Transistoren M1 und M2 gebildet wird, deren Sourceanschlüsse gemeinsam bei einem Knoten S angeschlossen sind.
  • Der Gateanschluß des Transistors M1 bildet einen nicht invertierenden Eingang für den Differentialabschnitt 2 und empfängt ein Spannungssignal V1, während das Gate G2 des Transistors M2 der invertierende Eingang ist und ein Signal V2 empfängt. Zwischen den Sources S und Masse ist ein Stromerzeuger A1 angeschlossen, dessen Wert, der durch die Beziehung A1 = 2Io+Id gegeben ist, von den Werten der anderen Stromerzeuger abhängig ist, welche in dem Differentialabschnitt 2 vorkommen und im folgenden beschrieben werden.
  • In dem Differentialabschnitt 2 ist ferner ein Ausgangs-Schaltungsabschnitt vorgesehen, der ein Paar bipolare NPN-Transistoren Q1 und Q2 aufweist, deren jeweilige Basen B1 und B2 miteinander verbunden sind. Diese bipolaren Transistoren Q1 und Q2 sind auch mit den oben genannten MOS-Transistoren M1 und M2 in einem sogenannten Kaskodenaufbau verbunden, wobei ihre jeweiligen Emitter E1 und E2 mit den Drainanschlüssen P1 bzw. P2 des MOS-Transistorpaares verbunden sind.
  • Die Kollektoren C1 und C2 der Transistoren Q1 und Q2 bilden stattdessen Ausgangsanschlüsse für den Differentialabschnitt 2. Durch jeden Transistor Q1 und Q2 fließt ein entsprechender Strom I1 bzw. I2, und die Summe dieser Ströme ist konstant und gleich 2Io. Eine Stromspiegelschaltung 5 ist zwischen dem Pol der Spannungsversorgung Vd und den Zweigen des Differentialabschnittes 2 vorgesehen, welche zu den Kollektoren C1 und C2 laufen.
  • Die Struktur des Differentialabschnittes 2 wird von einem dritten Transistor QA des bipolaren NPN-Typs vervollständigt, dessen Basis B3 mit den Basen B1 und B2 verbunden ist und dessen Emitter E3 mit den Sources S über einen Widerstand RD verbunden ist. Der Kollektor C3 dieses dritten Transistors ist wiederum mit einem Stromerzeuger Id verbunden; ferner weist der Transistor QA einen Diodenaufbau auf, wobei die Basis B3 und der Kollektor C3 miteinander verbunden sind. Die bis hierher gehende Beschreibung ist im wesentlichen auch auf die Struktur der Transkonduktanzstufe 4 anwendbar.
  • Die Schaltungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung weist ferner einen zweiten Schaltungsabschnitt 3 auf, der ein Paar bipolare Transistoren Q4 und Q5 vom NPN-Typ mit gemeinsamen Basen B4 und B5 umfaßt. Der Kollektor C4 des Transistors Q4 ist mit dem Pol der Spannungsversorgung Vd über einen Stromerzeuger Ic verbunden, und der Kollektor C5 des zweiten Transistors Q5 in dem Paar ist mit dem Pol der Spannungsversorgung Vd direkt verbunden.
  • Der Emitter ES des Transistors Q5 ist mit einem Ausgang des vorherigen Differentialabschnittes 2, genauer mit dem Kollektor C2 des bipolaren Transistors Q2, verbunden, und zu dem Emitter fließt durch die eingestellten Vorspannungsbedingungen ein Strom Ia = I2-I1, dessen Wert im folgenden erörtert wird. Der Emitter ES ist ferner mit der Basis B6 eines Transistors Q6 vom bipolaren NPN-Typ verbunden.
  • Der Emitter E6 des Transistors Q6 liegt zusammen mit dem Emitter E7 eines Transistors Q7, der ebenfalls vom bipolaren NPN- Typ ist und der in dem zweiten Abschnitt 3 in einer Diodenanordnung angeschlossen ist und dessen Kollektor C7 mit dem Emitter E4 des genannten Transistors Q4 in dem Paar Q4, Q5 verbunden ist.
  • Die Emitter E6 und E7 sind über die Reihenschaltung aus einem Widerstand R und zwei bipolaren Transistoren Q8 und Q9 mit Nasse verbunden, wobei die beiden Transistoren als Dioden verschaltet sind, wobei die jeweiligen Basen der Transistoren Q8 und Q9 mit ihren Kollektoren zusammen fallen.
  • Der Abschnitt 3 ist ferner in einer bipolaren/MOS Mischtechnologie realisiert, und er weist ferner ein Paar MOS-Transistoren M3 und M4 auf, deren jeweilige Gateanschlüsse G3 und G4 miteinander und mit dem Kollektor C4 des bipolaren Tansistors Q4 verbunden sind.
  • Der MOS-Transistor M3 ist in der Schaltung so angeschlossen, daß sein Drainanschluß D3 mit der Spannungsversorgung Vd verbunden ist, und seine Source ist mit den Basen B4 und B5 verbunden. Der Drainanschluß D4 des anderen MOS-Transistors M4 ist so angeordnet, daß er den Stromausgang der Einrichtung 1 bildet, und seine Source S4 ist mit dem Kollektor C6 des Transistors Q6 verbunden.
  • Der Drain D4 empfängt einen Strom Iu von einem Stromspiegel 8, der umgekehrt proportional zu den Parametern ist, zu denen die Abhängigkeit der Transkonduktanz gm der Stufe 4 direkt proportional ist.
  • Im folgenden ist der Betrieb der Schaltungseinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Die Transistoren M1 und M2 am Eingang des ersten Differentialabschnittes 2 werden bis zu ihrem linearen Betriebsbereich vorgespannt, und sie führen demgemäß eine lineare Spannungs/Strom-Umwandlung durch, wodurch der Wert der Transkonduktanz gm der differentiellen Zelle eingestellt wird. Diese Transkonduktanz kann als das inkrementelle Verhältnis der Änderung des Ausgangsstromes Iout zur Änderung der Eingangsspannung Vin betrachtet werden; es gilt daher:
  • (1) gm = out/ Vin = uCox RD Id W/L;
  • wobei W und L die Amplitude bzw. die Breite der Kanalbereiche des MOS-Transistors sind; und u und Cox sind bekannte Parameter für jeden Transistor.
  • Wenn die Transistoren M1 und M2 auf ihren linearen Betriebsbereich vorgespannt werden, fließt ein entsprechender Strom I1 bzw. I2 durch diese, und der Wert jedes Stromes ist durch die folgende Gleichung gegeben:
  • (2) I = uCox[(Vgs-Vt)Vds-(Vds)2/2]W/L;
  • wobei Vgs der Spannungsabfall zwischen Gate und Source ist; Vt ist die Schwellspannung; und Vds ist der Spannungsabfall zwischen Drain und Source.
  • Wenn die Differenz zwischen den Spannungssignalen V1 und V2, welche an die Eingänge G1 und G2 angelegt werden, derart ist, daß die Spannungsabfälle Vds zwischen Drain und Source über den Transistoren M1 und M2 fast gleich werden, dann kann gezeigt werden, daß
  • (3) Ia = I2-I1 = ucox Vds Vr Wr/Lr = uCox Id RD Vr Wr/Lr;
  • wobei Vr die Differenz V2-V1 ist; und Wr und Lr sind geometrische Parameter der Transistoren M1 und M2.
  • Wir betrachten nun den zweiten Schaltungsabschnitt 3, für den die Übereinstimmung der Summe der Spannungsabfälle Vbe zwischen Basis und Emitter der Transistoren Q4 und Q7 mit der der Transistoren Q5 und Q6 durch die folgende Gleichung angegeben werden kann:
  • (4) Vbe(Q4)+Vbe(Q7) = Vbe(Q5)+Vbe(Q6).
  • Durch die bipolaren Transistoren Q4 und Q7 der Einrichtung 1 geht derselbe Strom Ic, während durch den Transistor Q5 ein Strom Ia = I2-I1 geht, und durch den Transistor Q6 ein Strom Iu. Es wird daher möglich, die Gleichung (4) für diese Werte der Ströme unter Verwendung der Gleichung:
  • (5) I = A Js eVbe/Vt
  • umzuformen, wobei A die Fläche eines Transistors ist; und Js ist eine Stromdichte, welche von den Transistoreigenschaften abhängig ist.
  • Die Transformation ergibt die folgende Gleichung:
  • (6) (kT/q)ln[Ic²/A(Q4)A(Q7)Js²] =
  • (kT/q)ln[(Ia Iu)/A(Q5)A(Q6)Js²]
  • und wenn man annimmt, daß die Flächen der Transistoren Q4, Q5, Q6 und Q7 identisch sind, wird die folgende Gleichung erfüllt:
  • (7) Iu = Ic²/Ia = Ic²/ucox Vr Id RD(Wr/Lr).
  • Wenn man den Wert, der gerade für den Strom Iu gefunden wurde, in die Gleichung (1) einsetzt, wobei er für Id eingesetzt wird, d.h. Iu wird als der Strom angenommen, welcher an die Transkonduktanz Stufe 4 angelegt wird, erhält man die folgende Gleichung:
  • (8) gm = (W/L) (Lr/Wr)Ic²/Vr Id.
  • Die Gleichung (8) zeigt, daß dann, wenn die sogenannten Temperaturkoeffizienten CT der Stromerzeuger Ic und Id und die Spannungsdifferenz Vr null sind, der Wert der Transkonduktanz gm der Stufe 4 von der Temperatur unabhängig wird.
  • Anders ausgedrückt, wenn ein geeigneter gespiegelter Strom Id = Iu der Transkonduktanz Stufe 4 auf an sich bekannte Weise zugeführt wird, genügt es, daß die Spannung Vr stabil ist und daß die Stromerzeuger Ic und Id derart realisiert werden, daß sie von der Temperatur unbeeinflußt bleiben, damit die Transkonduktanz Stufe 4 einen stabilen Transkonduktanzwert am aufweist.
  • Was die Spannung Vr betrifft, kann sie von einer bezüglich der Temperatur stabilen Bandlückenspannung abgeleitet werden, und Beispiele für temperaturunabhängige Stromerzeuger sind aus der einschlägigen Literatur bekannt, beispielsweise bei Gray & Meyer "Analysis and Design of Integrated Circuits", veröffentlicht von Wiley, Seiten 248 bis 254.
  • Es gibt jedoch auch die Alternative, solche Ströme Ic und Id von stabilen und präzisen externen Geräten zuzuführen. Die Schaltungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung löst das technische Problem, die Abhängigkeit der Transkonduktanz der Differentialstufe 4 von der Temperatur zu kompensieren.
  • Bei vielen Anwendungen wird es jedoch notwendig sein, den Transkonduktanzwert zu verändern, um Gruppenanforderungen (Kontingentanforderungen) zu erfüllen. Aus Gleichung (8) geht auch hervor, daß man den Strom Ic der Schaltung 1 beeinflussen könnte, um eine variable Transkonduktanz vorzusehen. Durch Zuführen unterschiedlicher vorgegebener Werte für den Strom Ic können entsprechend unterschiedliche Transkonduktanzwerte für die Stufe 4 erhalten werden.
  • Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform wird für diesen Zweck vorgeschlagen, wobei der Transistor Q6 der Schaltungseinrichtung 1 durch einen Cperationsverstärker 6 und eine Vielzahl von n Transistoren ersetzt wurde. Der nicht invertierende (+) Eingang des Verstärkers 6 ist insbesondere mit dem Emitter ES des Transistors Q5 verbunden, und sein Ausgang U ist zu dem invertierenden (-) Eingang zurückgeführt.
  • Der Ausgang U ist ferner mit allen Basen der mehreren n Transistoren Qx1... Qxn verbunden, die parallel zueinander angeschlossen sind. Die Emitter Exi der Vielzahl von n Transistoren sind sämtlich miteinander und mit dem Emitter E7 des Transistors Q7 verbunden. Die einzelnen Kollektoren Cxi sind dagegen zu einem Mehrfachkommutator 7 geführt, der durch einen Ausgang OUT gekennzeichnet ist, bei dem ein Strom zur möglichen Verwendung als der Strom lu zur Verfügung steht, welcher der Transkonduktanz Stufe 4 zugeführt werden kann.
  • Diese Ausführungsform verhindert, daß der Basisstrom des Transistors Q6 den Wert des Stromes Ia beeinflußt, der durch den Transistor Q5 fließt. Die Basisströme der verschiedenen Transistoren Qxi werden von dem Verstärker 6 zugeführt, der, angeschlossen als eine Einheits-Verstärkungsstufe und unter dem Einfluß einer virtuellen Messe, seinen Ausgang auf demselben Spannungspegel wie der Emitter ES hält. Die verschiedenen unterschiedlichen Ströme der Kollektoren Cxi ermöglichen es, den Transkonduktanzwert gm zu steuern.

Claims (10)

1. Schaltungseinrichtung (1) zur Kompensierung der Temperaturdrift in einer Transkonduktanz-Differentialstufe (4), mit
einem ersten Differentialschaltungsabschnitt (2), der strukturell der Transkonduktanz-Differentialstufe (4) entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß
dieser Schaltungsabschnitt (2) ein Paar MOS-Eingangstransistoren (M1, M2) aufweist, welches einen Transkonduktanzwert definiert, der im wesentlichen proportional zu dem der Transkonduktanzstufe (4) ist, und
ein zweites Paar bipolare Ausgangstransistoren (Q1, Q2) aufweist, das mit den Eingangstransistoren in einer Kaskodenschaltung verbunden ist, und daß
die Einrichtung einen zweiten Schaltungsabschnitt (3) aufweist, dem von einen Ausgang (C2) des ersten Differentialschaltungsabschnittes (2) ein Strom (Ia) zugeführt wird, um einen Ausgangsstrom (Iu) auszugeben, welcher der Transkonduktanzstufe (4) zugeführt wird, wobei der Ausgangsstron einen zu den tenperaturabhängigen Parametern der Transkonduktanz umgekehrt proportionalen Wert hat.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltungsabschnitt (3) folgende Merkmale aufweist:
einen ersten und einen zweiten bipolaren Transistor (Q4, Q5), deren Basen zusammengeschaltet sind, wobei der Kollektor (C5) des zweiten bipolaren Transistors mit einem Spannungsversorgungspol (Vd) verbunden ist,
einen Stromerzeuger (Ic), der mit dem Kollektor (C4) des ersten Transistors (Q4) verbunden ist, und
einen dritten und einen vierten bipolaren Transistor (Q6, Q7), deren Emitter zusammengeschaltet sind, wobei die Basis (B6) des dritten bipolaren Transistors mit dem Emitter (ES) des zweiten Transistors (Q5) verbunden ist, der vierte Transistor in Diodenschaltung angeschlossen ist und sein Kollektor (C7) mit dem Emitter (E4) des ersten Transistors (Q4) verbunden ist, und wobei der Emitter (ES) des zweiten Transistors (Q5) mit den Ausgang (C2) des ersten Differentialäbschnittes (2) verbunden ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein Paar MOS-Transistoren (M3, M4) aufweist, jeweils mit Gateanschlüssen (G3, G4), die miteinander und mit dem Kollektor (C4) des ersten bipolaren Transistors (Q4) verbunden sind, jeweils mit Drainanschlüssen (D3, D4), die mit dem Spannungsversorgungspol (Vd) verbunden sind, wobei der Drainanschluß (D4) des zweiten über einen Strom (Iu)-Spiegel (8) angeschlossen ist, und jeweils mit Sourceanschlüssen (S3, S4), von denen der erste (S3) mit den gemeinsamen Basen (B4, B5) des ersten und des zweiten bipolaren Transistors verbunden ist und der zweite (S4) mit dem Kollektor (C6) des dritten bipolaren Transistors (Q6) verbunden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsamen Emitter (E6, E7) des dritten und des vierten bipolaren Transistors (Q6, Q7) über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (R) und mindestens einem bipolaren Transistor (Q8, Q9) in Diodenschaltung mit Masse verbunden sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltungsabschnitt (3) folgende Merkmale aufweist:
einen ersten und einen zweiten bipolaren Transistor (Q4, Q5), deren Basen zusammengeschaltet sind, wobei der Kollektor (C5) des zweiten Transistors mit einem Spannungsversorgungspol (Vd) verbunden ist,
einen Stromerzeuger (Ic), der mit dem Kollektor (C4) des ersten Transistors (Q4) verbunden ist,
einen Operationsverstärker (6) mit einem nicht-invertierenden (+) Eingang, der mit dem Emitter (ES) des zweiten Transistors (Q5) verbunden ist, und einem Ausgang (U) welcher zu dem anderen invertierenden (-) Eingang zurückgeführt und direkt mit mehreren Basen (Bx) von n bipolaren Transistoren (Qxi) verbunden ist,
einen Mehrfachkommutator (7) mit Eingängen, welche mit den Kollektoren (Cx) der mehreren n Transistoren (Qxi) verbunden sind, und mit mindestens einem Ausgang (OUT), der an die Transkonduktanzstufe (4) angelegt wird, und einen weiteren Transistor (Q7) in Diodenschaltung, dessen Kollektor (C7) mit dem Emitter (E4) des ersten Transistors (Q4) verbunden ist und dessen Emitter mit den Emittern (Ex) der mehreren n Transistoren (Qxi) zusammengeschaltet ist, wobei der Emitter (ES) des zweiten Transistors (Q5) mit dem Ausgang (C2) des ersten Differentialabschnittes (2) verbunden ist, um den Eingangsstrom (Ia) zu empfangen.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrfachkommutator (7) einen Ausgang (OUT) aufweist, welcher an die Transkonduktanzstufe (4) angelegt wird, um diese mit einem Strom (Iu) zu versorgen, der umgekehrt proportional zu den temperaturabhängigen Parametern der Transkonduktanz ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen MOS-Transistor (M3) aufweist, dessen Gateanschluß (G3) mit dem Kollektor (C4) des ersten Transistors (Q4) verbunden ist, dessen Drainanschluß (D3) mit dem Spannungsversorgungspol (Vd) verbunden ist und dessen Sourceanschluß (S3) mit den gemeinsamen Basen (B4, B5) des ersten und des zweiten bipolaren Transistors verbunden ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsamen Emitter (E7, Ex) über eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (R) und mindestens einem bipolaren Transistor (Q8, Q9) in Diodenschaltung mit Masse verbunden sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Stromerzeugers (Iu), der dem Drain (D4) des zweiten MOS-Transistors zugeordnet ist, durch die folgende Formel gegeben ist:
Iu = Ic²/Ia = Ic²/uCox Vr Id RD(Wr/Lr),
wobei Vr die Differenz zwischen den Spannungswerten des Signales ist, welches an die Eingänge des Differentialabschnittes (2) angelegt wird, Wr und Lr die Amplitude und Breite des Kanalbereiches des MOS-Eingangstransistorpaares des Abschnittes (2) sind, u und Cox bekannte Parameter solcher Transistoren sind und Id RD der Drain-Source-Spannungsabfall über solchen Transistoren ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltungsabschnitt (3) folgende Merkmale aufweist:
einen ersten und einen zweiten bipolaren Transistor (Q4, Q5) mit einem gemeinsamen Basisknoten, wobei der Kollektor (C4) des ersten bipolaren Transistors einen konstanten Strom (Ic) von einem Stromerzeuger empfängt und der Kollektor (C5) des zweiten bipolaren Transistors (Q5) mit einem spannungsversorgungspol (Vd) verbunden ist,
einen dritten und einen vierten bipolaren Transistor (Q6, Q7), deren Emitter zusammengeschaltet sind, wobei der Kollektor (C6) des dritten Transistors (Q6) einen Strom empfängt, der gleich dem Ausgangsstrom (Iu) ist, die Basis (B6) des dritten bipolaren Transistors mit dem Emitter (ES) des ersten Transistors (Q5) und mit den ersten Differentialschaltungsabschnitt (2) verbunden ist, die Basis und der Kollektor (C7) des vierten bipolaren Transistors (Q7) mit dem Emitter des ersten bipolaren Transistors verbunden ist,
einen Stromspiegel (8) zwischen dem Versorgungspol und dem Kollektor (C6) des dritten Transistors zum Erzeugen eines Spiegelstromes, der im wesentlichen gleich den Ausgangsstrom (Iu) ist und der Transkonduktanzstufe (4) zugeführt wird.
DE69202751T 1991-11-26 1992-09-18 Schaltung zur Temperaturdriftkompensation in einer Transkonduktanzstufe. Expired - Fee Related DE69202751T2 (de)

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