DE2119732C3 - Integrable earth-unbalanced gyrator - Google Patents

Integrable earth-unbalanced gyrator

Info

Publication number
DE2119732C3
DE2119732C3 DE19712119732 DE2119732A DE2119732C3 DE 2119732 C3 DE2119732 C3 DE 2119732C3 DE 19712119732 DE19712119732 DE 19712119732 DE 2119732 A DE2119732 A DE 2119732A DE 2119732 C3 DE2119732 C3 DE 2119732C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
stage
transistor
gyrator
integrable
unbalanced
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19712119732
Other languages
German (de)
Other versions
DE2119732A1 (en
DE2119732B2 (en
Inventor
Jochen Dipl.-Ing. Mueller
Herwig Dipl.-Ing. Trimmel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19712119732 priority Critical patent/DE2119732C3/en
Publication of DE2119732A1 publication Critical patent/DE2119732A1/en
Publication of DE2119732B2 publication Critical patent/DE2119732B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2119732C3 publication Critical patent/DE2119732C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/02Multiple-port networks
    • H03H11/40Impedance converters
    • H03H11/42Gyrators

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen integrierbaren erdunsynimeirischen Gyrator mit zwei Anschlußpaaren und zwei gegeneinander geschalteten stromgesteuerten Spannungsquellen, die jeweils aus wenigstens einem Transistor mit einem Widerstand im Koilektorkreis bestehen und einen in ihren Emitterkreis eingeprägten Strom führen.The invention relates to an integrable earth-unsynymic gyrator with two pairs of connections and two current-controlled voltage sources connected against one another, each of which consists of at least consist of a transistor with a resistor in the Koilektorkreis and one impressed in its emitter circuit Conduct electricity.

Ein Gyrator stellt einen positiven Impedanzinverter dar. der beispielsweise eine an seinem Ausgang angeschlossene Kapazität an seinem Eingang als Induktivität in Erscheinung treten läßt. Γ.α sich Induktivitäten in integrierter Technik praktisch nicht realisieren lassen, finden hier Gyratoren zu deren ersatzweisen Realisierung eine große Anwendung. Um mit Hilfe eines Gyrators Induktivitäten mit ausreichender Güte zu verwirklichen, müssen an die Gyratorschaltung hohe Anforderungen hinsichtlich geringer Cbertragungsverluste, hoher Temperaturstabilität, einer weitgehenden Unabhängigkeit von Versorgungsspannungsschwankungen und dergleichen mehr gestellt werden. Von großem Interesse ist es in diesem Zusammenhang, daß der technische Aufwand an einer solchen Gyratorschaltung unter Berücksichtigung ihrer integrierbaren Ausführung möglichst klein gehalten wird.A gyrator represents a positive impedance inverter, for example one connected to its output Capacitance can appear as inductance at its input. Γ.α itself inductances Gyrators can be found here to replace them Realizing a great application. To use a gyrator inductors with sufficient To achieve goodness, you have to go to the gyrator circuit high requirements in terms of low transmission losses, high temperature stability, largely independent of supply voltage fluctuations and the like will. It is of great interest in this context that the technical effort such a gyrator circuit, taking into account its integrable design, if possible is kept small.

Für die Realisierung von Gyratoren gibt es mehrere grundlegende Schaltungskonzepte. Nach einem ersten Schaltungskonzcpt lassen sich, svie beispielsweise die deutsche Offenlegungsschrift 1 487 485 angibt, Gyratoren durch zwei antiparallel geschaltete spannungsgesteuerte Stromquelle verwirklichen. Ein zweites grundlegendes Schaltungskonzept, das in der Literaturstelle »Electronics Letters«, Vol. 3, S. 50 und 51, Februar 1967, beschrieben ist, besteht darin, Gyratoren mit Hilfe zweier in Kette geschalteter negativer Impedanzkonverter aufzubauen. Ein drittesThere are several basic circuit concepts for realizing gyrators. According to a first circuit concept, as stated, for example, in German laid-open specification 1 487 485, gyrators can be implemented by two voltage-controlled current sources connected in anti-parallel. A second basic circuit concept, which is described in the literature "Electronics Letters", Vol. 3, pp. 50 and 51, February 1967, consists in building gyrators with the aid of two negative impedance converters connected in a chain. A third

<>5 Schaltungskonzept ist in der Zeitschrift »IEEE Journal of Solid-Statc Circuits«, Februar 1969, Vol. SC-4, Nr. 1, S. 53 und 54, angegeben. Danach kann ein Gyrator mit Hilfe einer stromgesteuerten Span-<> 5 The circuit concept is given in the journal "IEEE Journal of Solid-Statc Circuits", February 1969, Vol. SC-4, No. 1, pp. 53 and 54. After that, a gyrator can be operated with the help of a current-controlled voltage

luingsquelle verwirklicht werden, die in beiden Übertragungsrichtungen wirksam ist und bei der die für die Gyratorfunktion in der einen Übertragungsrichtung notwendige Phasenumkehr durch einen lediglich in einer Übertragungsrichtung wirksamen invertierenden Verstärker erzielt wird, der in die stromgesteuerte Spannwngsquelle eingefügt ist.luingsquelle can be realized in both directions of transmission is effective and in which the gyrator function in one direction of transmission necessary phase reversal by an inverting one that is effective only in one transmission direction Amplifier is achieved, which is inserted into the current-controlled voltage source.

Dieses letztgenannte Schaltungskonzept ermöglicht einen besonders geringen technischen Aufwand und eröffnet darüber hinaus im Gegensatz zu den anderen geschilderten Schaltungskonzepten die reale Möglichkeit, beim Aufbau eines solchen Gyrators ausschließlich Transistoren vom gleichen Leitfähigkeitstyp zu verwenden. Diesem letztgenannten Sachverhalt kommt im Hinblick auf eine Ausführung in monolithisch integrierter Technik insofern eine besondere Bedeutung zu, als es hier nicht gelingt, auf einem Substrat Transistoren unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps mit gleich guten Eigenschaften zu realisieren. This last-mentioned circuit concept allows a particularly low technical effort and In addition, in contrast to the other circuit concepts described, this opens up the real possibility of only use transistors of the same conductivity type in the construction of such a gyrator use. This last-mentioned fact comes with a view to a monolithic execution Integrated technology is of particular importance insofar as it does not succeed here on a substrate To realize transistors of different conductivity types with equally good properties.

Wie die Praxis jedoch zeigt, ist die Realisierung eines ausschließlich von Transistoren des gleichen Leitfähigkeittyps Gebrauch machenden Gyrators nach dem dritten Schaltungskonzept mit nicht unerheblichen Schwierigkeiten verbunden. wcTi in diesem Falle der erforderliche inveriierencle Verstärker (Um- ^i kehrstufe) relativ aufwendig wird. Die erforderliche höhere Zahl von Transistoren bringt die Gefahr weiterer parasitärer Phasendrehungen mit sich. Außerdem müssen für die hier erforderlichen Widerstände sehr enge Toleranzen gefordert werden. .vHowever, as practice shows, the realization is a solubilizing only of transistors of the same conductivity type use gyrator circuit according to the third concept with considerable difficulties connected. In this case, the required inverse amplifier (reversing stage) is relatively expensive. The higher number of transistors required brings with it the risk of further parasitic phase rotations. In addition, very tight tolerances must be required for the resistors required here. .v

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Realisierung eines Gyrators nach dem letztgenannten Schaltungskonzept eine weitere Lösung anzugeben, die die bei bekannten Schaltungen dieser Art auftretenden Schwierigkeiten beseitigt.The invention is based on the object for the realization of a gyrator according to the latter Circuit concept to specify a further solution that the known circuits of this Eliminated kind of difficulties.

Ausgehend von einem integricrbaren erdunsymmetrischen Gyrator mit zwei Anschlußpaaren und zwei gegeneinander geschalteten stromgesteuerten Spannungsquellen, die jeweils aus wenigstens einem Transistoi mit einem Widerstand im Kollektorkreis bestehen und einen in ihren Emitterkrei« eingeprägten Strom führen, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die für die Gyratorfunktion in einer der Ühertragungsrichtunszei? erforderliche Phasenumkehr an der mit dem einen Anschiußpaar verbundenen Admittanz. dadurch vorgenommen ist. daß die beiden Anschlüsse dieses Anschlußpaares in einen Ausgangsanschluß und einen auf virtuellem Bezugspotential liegenden Eingangsanschluß aufgeteilt sind.Starting from an integricrbaren earth unbalanced gyrator with two pairs of terminals and two oppositely connected current-controlled voltage sources, which each consist of at least one transistor with a resistor in the collector circuit and carry a current impressed in their emitter circuit, this object is achieved according to the invention in that the for the gyrator function in one of the transmission directions? required phase reversal at the admittance associated with one connection pair. is made thereby. that the two connections of this connection pair are divided into an output connection and an input connection at a virtual reference potential.

Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, daß die für die Gyratorfunktion in einer der Übertragungsrichtungen notwendige Phasenumkehr auch ohne eine besondere Umkehrstufe in der angegebenen Weise verwirklicht werden kann. Die Gesamtschaltung läßt sich dadurch, unter Berücksichtigung der ausschließlichen Verwendung von Transistoren des gleichen Leitfähigkeitstyps außerordentlich einfach gestalten.The invention is based on the essential knowledge that the gyrator function in one the necessary phase reversal of the transmission directions even without a special reversal stage in the specified way can be realized. The overall circuit can thereby be taken into account the exclusive use of transistors of the same conductivity type is extraordinary easy to design.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines solchen erdunsymmetrischen Gyrators sind drei Transistorstufen vorgesehen, von denen die erste Stufe, die hinsichtlich des einen Anschlußpaares als Eingangsstufe in Basisschaltung und als Emittcrfolger-Aus- gangsstufc betrieben ist, eine der stromgesteuerten Spannungsquellcn darstellt und die zweite und die dritte Stufe die andere stromgestcuerte Spanmmgs- ciuelle bilden, derar . daß hinsichtlich des Ausgangsanschlusses des anderen Anschlußpaares die zweite Stufe ausschließlich die Funktion einer Emitterfolger-Ausgangsstufe hat. während hinsichtlich des Eingangsanschlusses des anderen Arsehluopaares die dritte Stufe in Basisschaltung ausschließlich die Funktion einer Eingnngsstufe ausübt. Hierbei ist der Kollektor der ersten Stufe mit der Basis der zweiten Stufe und der Kollektor der dritten Stufe mit der Basis der ersten Stufe verbunden. In a preferred embodiment of such a ground-unbalanced gyrator, three transistor stages are provided, of which the first stage, which is operated as an input stage in the base circuit and as an emitter- follower output stage with regard to one pair of connections, represents one of the current-controlled voltage sources and the second and third stage which form other current-controlled voltage sources, derar. that with regard to the output connection of the other pair of connections, the second stage exclusively has the function of an emitter follower output stage. while with regard to the input connection of the other Arsehluopair the third stage in the basic circuit exclusively exercises the function of an input stage. Here, the collector of the first stage is connected to the base of the second stage and the collector of the third stage is connected to the base of the first stage.

Zur Erzielung besonders kleiner Verluste ist es sinnvoll, die Transistoren der Transistorstufen wenigstens teilweise als Verbundtransistoren auszuführen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Super-/?- Transistoren zu verwenden. In diesem Fall ist dann die Betriebsversorgungsspannung kleiner als die Durchbruchsspannung der Super-/J-Transistoren zu wählen.In order to achieve particularly small losses, it makes sense to design the transistors of the transistor stages at least partially as composite transistors. Another option is to use super /? Transistors. In this case then the operating supply voltage is lower than the breakdown voltage of the super / J transistors Select.

Zur Verbesserung des Frequenzga. -gs der Gyratorschaltung ist es zweckmäßig, daß der Widerstand im > Arbeitssiromkreis der ersten und/oder der dritten Transistorstufe durch eine im interessierenden B--triebsbereich eine induktive Komponente aufweisende Impedanz ersetzt ist. To improve the frequency ga. In the gyrator circuit, it is expedient that the resistance in the > working circuit of the first and / or the third transistor stage is replaced by an impedance having an inductive component in the operating range of interest.

Die eine induktive Komponente aufweisende Impedanz läßt sich in vorteilhafter Weise mi' Hilfe eines Transistors realisieren, in dessen Emitterzweig ein Leit.vert angeordnet ist. Dabei is; dem Transistor ■-iiieisjits zwischen Basis und Kollektor ein weiterer Leitwert angeschaltet und andererseits seiner Basi=- o Emitterstrecke in Reihe mit dem Leitwert ein Kondensator parallel geschaltet. Der gemeinsame Verbindungspunkt zwischen dem weiteren Leitwert und dem Kollektor des Transistors gibt dabei den einen und der gemeinsame Verbindungspuiikt zwischen '> dem Kondensator und dem Leitwert den anderen der beiden Anschlüsse der Impedanz ab. Diese Art der Ausführung der Impedanz hat den Vorteil, daß die Verluste des Transistors in den Gyrationswiderstand des Gyrators einbezogen werden können. Dieser t° Transistor ist zwar von einem anderen Leitfähigkeitstyp als die übrigen Transistoren. Dies stellt jedoch im Hinblick auf eine monolithische integration keinen Nachteil dar, weil die gegebenenfalls schlechteren elektrischen Eigenschaften dieses Transistors kei- ■'> neu Einfluß auf das Verhalten der eigentlichen Gyraionchaltung haben.The impedance having an inductive component can be implemented in an advantageous manner with the aid of a transistor, in the emitter branch of which a Leit.vert is arranged. Where is; A further conductance is connected to the transistor between base and collector and, on the other hand, a capacitor is connected in parallel to its base = - o emitter path in series with the conductance. The common connection point between the further master value and the collector of the transistor are thereby the one side and the joint between Verbindungspuiikt '> the condenser and the conductance value from the other of the two terminals of the impedance. This type of implementation of the impedance has the advantage that the losses of the transistor can be included in the gyration resistance of the gyrator. This t ° transistor is of a different conductivity type than the other transistors. This, however, in view of a monolithic integration is not a disadvantage because the optional poorer electrical properties have this transistor by no ■ '> new influence on the behavior of the actual Gyraionchaltung.

Wie einschlägige, der Erfindung zugrunde liegende Untersuchungen weiterhin gezeigt haben, kann die Güte des Gyratnrs praktisch dadurch beliebig groß r>° gewählt werden, daß der Widerstand im Arbeitsstromkreis de;' ersten und der dritten Transistorstufe als negativer Wide/stand ausgeführt ist. Dieser negative Widerstand wird zweckmäßig durch einen negativen Impedanzkonverter simuliert.As relevant, underlying the invention Studies have also shown that the quality of the Gyratnrs can be practically unlimited r> ° be chosen that the resistance in the working circuit de; ' first and third transistor stages is designed as a negative wide / stand. This negative resistance is expediently replaced by a negative one Impedance converter simulated.

An Hand von Ausführungsbeispielcn. die in der Zeichnung dargestellt sind, soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuetOn the basis of exemplary embodiments. which are shown in the drawing, the invention is intended in will be explained in more detail below. In the drawing means

E i c. 1 das Prin/ipschaltbild eines bekannten, mit- rtels einer stromgesteuerten Spannungsqucllc realisierten Gyrators,E i c. 1, the Prin / ipschaltbild a known medium-r means of a current-controlled gyrator Spannungsqucllc realized,

F i g. 2 das Prinzipschaltbild eines Gyrators nachF i g. 2 shows the basic circuit diagram of a gyrator

der Erfindung,the invention,

F i g. 3 ein Ausführungsbcispicl eines Gyrators nach F i g. 3 shows an embodiment of a gyrator according to

g
der Erfindung,
G
the invention,

F i g. 4 eine Schaltung zur Simulierung einer eine induktive Komponente aufweisenden Impedanz. F i g. 4 shows a circuit for simulating an impedance having an inductive component.

Die bekannte, zwei gegeneinander geschalteten The well-known, two switched against each other

stromgcstcuerten Spaniungsquellcn darstellende Gyratorsclialtung weist zwei Anschlußpaare 1, 1' und 2, T auf. Im Bereich des Anschlußpaarcs 1, Γ ist der die eine stromgesteuerte Spannungst|ucllc darstellende Transistor Tl angeordnet, dessen Kollektor über den Widerstand/?« mit Bezugspotential verbunden ist und dessen Emitter an den Anschluß 1 angeschlossen ist. Der zweite Anschluß 1' des Anschlußpaarcs liegt auf Bczugspotcntial. Im Bereich des Anschluüpaares 2, 2' ist ein zweiter, die andere stromgesteuerte Spannungsquelle darstellender Transistor Tl vorgesehen, der seinerseits kollektorseitig über den Widerstand Rb mit Bezugspotential verbunden ist und dessen Emitter an den Anschluß 2 angeschlossen ist. Der zweite Anschluß 2' dieses Anschlußpaares liegt wiederum auf Bezugspotential. Die Basis des Transistors 72 ist an den Kollektor des Transistors Π angeschlossen, während der Kollektor des Transistors Tl über die Umkehrstufe U mit der Basis des Transistors 71 in Verbindung steht.The gyrator circuit representing current-controlled voltage sources has two connection pairs 1, 1 'and 2, T. In the area of the pair of connections 1, Γ the transistor T1 representing a current-controlled voltage voltage is arranged, the collector of which is connected to the reference potential via the resistor /? «And the emitter of which is connected to the connection 1. The second connection 1 'of the connection pair is at reference potential. In the area of Anschluüpaares 2, 2 'is a second, the other current-controlled voltage source representing transistor Tl provided, which is in turn the collector side connected via the resistor Rb to the reference potential and whose emitter is connected to the terminal. 2 The second connection 2 'of this connection pair is again at reference potential. The base of the transistor 72 is connected to the collector of the transistor Π, while the collector of the transistor Tl is connected to the base of the transistor 71 via the inverter U.

Für einen in den Anschluß 1 des einen Anschlußpaares hineinfließenden Strom i\ arbeitet der Transistor Π in Basisschaltung mit praktisch vernachlässigbarem Eingangswiderstand. Die am Widerstand Ra abfallende Spannung wird über den Transistor Tl am Anschlußpaar 2, T eingeprägt und ist mit ul bezeichnet. Der Transistor Tl arbeitet in diesem Falle als Emitterfolger. For a current i \ flowing into terminal 1 of one pair of terminals, the transistor Π operates in a common base circuit with a practically negligible input resistance. The voltage drop across the resistor Ra is impressed via the transistor Tl on the pair of terminals 2, T and is denoted by ul. The transistor Tl works in this case as an emitter follower.

Für einen in den Anschluß 2 des Anschlußpaares 2, 2' hineinfließenden Strom /1 arbeitet der Transistor Tl in Basisschaltung. Die am Widerstand Rb abfallende Spannung wird über die Umkehrstufe U um 180° in der Phase gedreht und über den Transistor Π am Anschlußpaar 1, 1' als Spannung ul eingeprägt. Der Transistor Tl arbeitet nun als Emitterfolger. Die Schaltung stellt also mit anderen Worten einen Gyrator dar, bei dem ein eingangsseitigcr Strom eine ausgangsseitige Spannung steuert und bei dem in Abhängigkeit der Übertragungsrichtung eine Phasenumkehr auftritt.For a current / 1 flowing into the connection 2 of the connection pair 2, 2 ', the transistor Tl operates in a base circuit. The voltage drop across the resistor Rb is rotated by 180 ° in phase via the inverter U and impressed as a voltage ul via the transistor Π on the pair of terminals 1, 1 '. The transistor Tl now works as an emitter follower. In other words, the circuit represents a gyrator in which an input-side current controls an output-side voltage and in which a phase reversal occurs depending on the direction of transmission.

Die in Fig. 2 dargestellte Gyratorschaltung unterscheidet sich von der bekannten Gyratorschaltung nach Fig. I dadurch, da8 hier einerseits die Umkehrstufe U entfällt und andererseits der Anschluß T für einen auf virtuellem Bezugspotential liegenden Anschluß ausgeführt ist. Dies ist in der Weise vorgenommen, daß der Kollektor des Transistors Tl unmittelbar auf Bezugspotential liegt und die Basis des Transistors Π mit dem Kollektor des Transistors Γ 3 verbunden ist, der seinerseits nunmehr über den Widerstand Rb an das Bezugspotential angeschaltet ist. Der Transistor T 3 ist mit seinem Emitter an den Anschluß T des AnschlußpaHres 2, T angeschaltet und mit seiner Basis unmittelbar auf Bezugspotential gelegt. Mit anderen Worten sind hier die Anschlüsse 2, T hinsichtlich ihrer Ein- und Ausgangsfunktion voneinander getrennt, und zwar in der Weise, daß der Anschluß 2 ausschließlich die Funktion eines Ausgangsanschlusscs und der Anschluß T einerseits die Funktion eines Stromeingangs und andererseits eines virtuellen Bezugspunktes für die .Spannung«2 aufweist. Auf diese Weise wird die Rückwirkung einer am Anschlußpaar 2, T auftretenden Spannung«2 über den Strom il am Anschlußpiiar 1, 1' in Phasen-The gyrator circuit shown in Fig. 2 differs from the prior art gyrator circuit of Fig. I by DA8 here on the one hand eliminates the inverter U and the other part of the terminal T is performed for lying on virtual reference potential terminal. This is done in such a way that the collector of the transistor Tl is directly at reference potential and the base of the transistor Π is connected to the collector of the transistor Γ 3, which in turn is now connected to the reference potential via the resistor Rb. The emitter of the transistor T 3 is connected to the connection T of the connection pair 2, T and its base is directly connected to reference potential. In other words, the connections 2, T are separated from one another with regard to their input and output function, in such a way that the connection 2 exclusively functions as an output connection and the connection T on the one hand the function of a current input and on the other hand a virtual reference point for the .Tension «2 has. In this way, the reaction of a voltage «2 occurring at the connection pair 2, T via the current il at the connection pin 1, 1 'is in phase

lu umkehr wirksam.lu reversal effective.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 stehen die Emitter der Transistoren Tl, T2 und T3 jeweils über eine Gleichstromsenke Qi, Ql und β3 mit der negativen Bctricbsgleichspannung Ub in Verbindung.In the embodiment according to FIG. 3, the emitters of the transistors T1, T2 and T3 are each connected to the negative DC voltage Ub via a direct current sink Qi, Q1 and β3.

Die Stromsenken sind in bekannter Weise mit Transistoren verwirklicht, die hierbei vom gleichen LeitfUhigkeitstyp wie die Transistoren Tl, T2 und T3 sind. Die Basis des Transistors T3 ist auf eine vorgegebene Gleichspannung V gelegt, die in VerbindungThe current sinks are implemented in a known manner with transistors which are of the same conductivity type as the transistors T1, T2 and T3. The base of the transistor T3 is connected to a predetermined DC voltage V , which is connected

ao mit der Stromsenke Q3 das Potential des Anschlusses 1 des Anschlußpaares 1, Γ in gewünschter Weise, zweckmäßig für Erdpotential, festlegt.ao with the current sink Q3, the potential of the terminal 1 of the terminal pair 1, Γ in the desired manner, expediently for ground potential.

Wie das Ausfiihrungsbeispiel nach Fig. 3 erkennen läßt, ist der Anschluß 1 des Anschlußpaares 1,1' und die Anschlüsse des Anschlußpaares 2, T gleichpotcntialrfuißig durch die Schaltung selbst festgelegt. Diesem Sachverhalt kommt für den praktischen Einsatz solcher Gyratoren zur Simulierung von Induktivitäten in integrierten Schaltungen eine besondere Bedeutung zu, da dieser unabhängig von externen Vorspannungen erfolgen kann.As the exemplary embodiment according to FIG. 3 shows, the connection 1 of the connection pair 1, 1 'and the connections of the connection pair 2, T are fixed with equal potential by the circuit itself. This fact is of particular importance for the practical use of such gyrators for simulating inductances in integrated circuits, since this can be done independently of external bias voltages.

Wie bereits einleitend angedeuiet worden ist, kann der Erfindungsgegenstand im Hinblick auf die Erzielung bestimmter Eigenschaften modifiziert werden.As has already been indicated in the introduction, the subject matter of the invention with regard to the achievement certain properties can be modified.

Zur Anhebung des Frequenzganges des Gyrators an der oberen Grenze besteht die Möglichkeit, den Widerstand Ra und/oder Rb nach Fig. 3 durch eine eine induktive Komponente aufweisende Impedanz zu ersetzen. Eine solche Impedanz ist beispielsweise in F i g. 4 angegeben. Sie weist die Anschlüsse 3, 3' auf und besteht im wesentlichen aus dem Transistor To, dessen Emitter über den Leitwert G und dessen Basis über den Kondensator C mit dem Anschluß 3 verbunden ist. Ferner ist der Transistor To mit seiner Basis über den weiteren Leitwert g und mit seinem Kollektor mit dem Anschluß 3' verbunden.To increase the frequency response of the gyrator at the upper limit, there is the possibility of replacing the resistance Ra and / or Rb according to FIG. 3 with an impedance having an inductive component. Such an impedance is shown, for example, in FIG. 4 specified. It has the connections 3, 3 'and essentially consists of the transistor To, the emitter of which is connected to the connection 3 via the conductance G and whose base is connected to the connection 3 via the capacitor C. Furthermore, the transistor To is connected with its base via the further conductance g and with its collector to the connection 3 '.

Eventuell vorhandene Schwiingneigungen 'assen sich in einfacher und bekannter Weise dadurch unterdrücken, daß in die Basiszuleitungen der Transistoren Widerstände eingefügt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, der Basis-Kollektorstrecke des Transistors Tl einerseits und/oder der Basis-Emitterstrecke der Transistoren T2 und T3 andererseits kapazitiv wirkende Impedanzen parallel zu schalten.Possibly existing tendencies to vibrate suppress themselves in a simple and known way that in the base leads of the transistors Resistors are inserted. Another option is to use the base collector route of the transistor Tl on the one hand and / or the base-emitter path of the transistors T2 and T3 on the other hand to connect capacitive acting impedances in parallel.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (9)

Patentansprüche;Claims; 1. Integrierbareir erdunsymmetrischer Gyrator mit zwei Anschluißpaaren und zwei gegeneinander geschalteten stromgesteuerten Spannungsquellen, die jeweils aus wenigstens einem Transistor mit einem Widerstand im Koltektorkreis bestehen und einen in ihren Emitterkreis eingeprägten Strom führen, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Gyratorfunktion in einer der Übertragungseinrichtungen erforderliche Phasenumkehr an der mit dem einen Anschlußpaar (2, 2") verbundenen Admittanz dadurch vorgenommen ist, daß die beiden Anschlüsse dieses Anschlußpaares in einen Ausgangsanschluß (2) und einen auf virtuellem Bezugspotential liegenden Eingangsanschluß (2^ aufgeteilt sind.1. Integratable earth-unbalanced gyrator with two connection pairs and two oppositely connected current-controlled voltage sources, each consisting of at least one transistor with a resistor in the Koltektorkreis and a current impressed in its emitter circuit, characterized in that the phase reversal required for the gyrator function in one of the transmission devices at the admittance connected to one pair of connections (2, 2 ") is carried out in that the two connections of this pair of connections are divided into an output connection (2) and an input connection (2 ^ at virtual reference potential). 2. Integrierbarer erdunzymmertrischer Gyrafcr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü drei TransistorsiiJen vorgesehen sind, von denen die erste Stufe, die hinsichtlich des einen Anschlußpaares (I, I^ als Eingangsstufe in Basisschaltung un-d als Emitterfolger-Ausgangsstufe betrieben ist, eine der stromgesteuerten Spannungsquellen darstellt und die zweite und die dritte Stufe die andere stromgesteuerte i-pannungsquelle bilden, derart, daß hinsichtlich des Ausgangsanschlusses (2) des anderen Anschlußpaares (2, 2') die zweite Stufe ausschließlich die Funktion einer Emitterfolger-Ausgangsstufe hat, während hinsichtlich des Eingangsanschlusses(2') des anderen Anschlußpaares die dritte Stufe iw Basisschaltung ausschließlich die Funktion eine Eingangsstufe ausübt, und daß der Kollektor der ersten Stufe mit der Basis der zweiten Stufe und der Kollektor der dritten Stufe mit der Basis der ersten Stufe verbunden ist. 2. Integrable Erdunzymmertrischer Gyrafcr according to claim 1, characterized in that three TransistorsiiJen are provided, of which the first stage, which is operated with respect to the one pair of terminals (I, I ^ as an input stage in the base circuit and as an emitter follower output stage, one of the represents current-controlled voltage sources and the second and the third stage form the other current-controlled i-voltage source, such that with regard to the output connection (2) of the other connection pair (2, 2 '), the second stage exclusively has the function of an emitter follower output stage, while with regard to of the input terminal (2 ') of the other terminal pair, the third stage iw basic circuit exclusively performs the function of an input stage, and that the collector of the first stage is connected to the base of the second stage and the collector of the third stage is connected to the base of the first stage. 3. Integrierbarer erdunsymmetrischer Gyrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (T I, T 2, 7 3) sämtlicher Transistorstufen einschließlich der aus Gründen hoher Güte zur Gestaltung der Betriebsspannungsversorgung erforderlichen transistorischen Stromquellen (Ql, Q 2, Q 3) vom gleichen Leitfähigkeitstyp sind.3. Integrable earth-unbalanced gyrator according to claim 2, characterized in that the transistors (TI, T 2, 7 3) of all transistor stages including the transistor current sources (Ql, Q 2, Q 3) required for reasons of high quality for the design of the operating voltage supply are of the same type Conductivity type are. 4. Integrierbarer erdunsymmetrischer Gyrator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (Tl, Tl. T3) der Transistorstufen wenigstens teilweise als Verbundtransistoren ausgeführt sind.4. Integrable earth-unbalanced gyrator according to claim 2 or 3, characterized in that the transistors (Tl, Tl. T3) of the transistor stages are at least partially designed as composite transistors. 5. Integrierbarer erdunsymmetrischer Gyrator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (Tl, T2, T3) der Transistorstufen wenigstens teilweise als Super-/?-Transistoren ausgeführt sind und hierbei die Betriebsversorgungsspannung (Ub) kleiner als die Durchbruchsspannung der Super-ß-Transistoren gewählt ist. 5. Integrable earth-unbalanced gyrator according to claim 2 or 3, characterized in that the transistors (Tl, T2, T3) of the transistor stages are at least partially designed as super - /? - transistors and here the operating supply voltage (Ub) is smaller than the breakdown voltage of the super -ß transistors is selected . 6. Integrierbarer erdunsymmetrischer Gyrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (Ra, Rb) im Arbeitsstromkreis der ersten und/oder der dritten Transistorstufe durch eine im interessierenden Betriebsbereich eine induktive Komponente aufweisende Impedanz ersetzt ist.6. Integrable earth-unbalanced gyrator according to claim 2, characterized in that the resistor (Ra, Rb) in the working circuit of the first and / or the third transistor stage is replaced by an impedance having an inductive component in the operating range of interest. 7. Integrierbarer erdunsymmetrischer Gyrator nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine induktive Komponente aufweisende Impedanz mit Hilfe eines Transistors (To) renUsiert ist, in dessen Emitterzweig ein Leitwert (G) angeordnet ist, daß ferner dem Transistor einerseits zwischen Basis und Kollektor ein weiterer Leitwert (g) angeschaltet und andererseits seiner Basis-Emitterstrecke in Reibe mit dem Leitwert ein Kondensator (C) parallel geschaltet ist und daß der gemeinsame Verbindungspunkt zwischen dem weiteren Leitwert und dem Kollektor des Transistors den einen und der gemeinsame Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator und dem Leitwert den anderen der beiden Anschlüsse der Impedanz abgeben. 7. Integrable earth-unbalanced gyrator according to claims, characterized in that the impedance having an inductive component is renUsed with the aid of a transistor (To), in whose emitter branch a conductance (G) is arranged, that furthermore the transistor on the one hand between base and collector is another Conductance (g) switched on and on the other hand its base-emitter path in friction with the conductance a capacitor (C) is connected in parallel and that the common connection point between the further conductance and the collector of the transistor and the common connection point between the capacitor and the conductance the other of the two connections of the impedance. 8. Integrierbarer erdunsymmetrischer Gyrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (Ra, Rb) im Arbeitsstromkreis der ersten und der dritten Transistorstufe ein negativer Widerstand ist8. Integrable earth-unbalanced gyrator according to claim 2, characterized in that the resistor (Ra, Rb) in the working circuit of the first and the third transistor stage is a negative resistance 9. Integrierbarer erdunsymmetrisi-her Gyrator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Widerstand durch einen negativen Impedanzkonverter simuliert ist.9. Integrable earth-unbalanced gyrator according to claim 8, characterized in that the negative resistance by a negative Impedance converter is simulated.
DE19712119732 1971-04-22 1971-04-22 Integrable earth-unbalanced gyrator Expired DE2119732C3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712119732 DE2119732C3 (en) 1971-04-22 1971-04-22 Integrable earth-unbalanced gyrator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712119732 DE2119732C3 (en) 1971-04-22 1971-04-22 Integrable earth-unbalanced gyrator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2119732A1 DE2119732A1 (en) 1973-04-12
DE2119732B2 DE2119732B2 (en) 1973-12-20
DE2119732C3 true DE2119732C3 (en) 1974-08-01

Family

ID=5805583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712119732 Expired DE2119732C3 (en) 1971-04-22 1971-04-22 Integrable earth-unbalanced gyrator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2119732C3 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
DE2119732A1 (en) 1973-04-12
DE2119732B2 (en) 1973-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69028803T2 (en) Linearized differential amplifier
DE69410649T2 (en) Capacity multiplier for internal frequency response compensation of integrated switching regulators
DE3012965C2 (en)
DE915828C (en) Bidirectional amplifier
DE3334243A1 (en) CAPACITIVE, COMPLEX RESISTANCE
DE2119732C3 (en) Integrable earth-unbalanced gyrator
DE4213357C1 (en) Wideband power amplifier using parallel transistors - has input circuit between successive input line sections and respective transistors for distributing input load
DE3109375C2 (en)
DE4012174C2 (en)
DE3145771C2 (en)
EP0008674A1 (en) Integrated filter network
DE1905718C3 (en) Circuit arrangement for product and / or quotient formation
DE19522954C2 (en) Transformation circuitry
DE2712680A1 (en) Transistor amplifier with alternative voltage stages - including two successive counter-reaction stages for supplying following amplifier stage
DE2708587C3 (en) Adjustable equalizer
DE4109172A1 (en) COUNTERACTIVITY CIRCUIT
DE862919C (en) Modulator arrangement
DE4101577A1 (en) Transconductance amplifier, e.g. for variable limit frequency filter - has seven current mirrors and two PNP input transistors providing inverting and non=inverting inputs
DE2314381C3 (en) Coilless band filter element designed as a branch circuit
DE2806891C2 (en) Filter circuit with a third degree transfer function
DE1903606C3 (en) Active C filter
DE3732171A1 (en) Mixing circuit for the generation of a modulation product
DE2047917A1 (en) Integrable gyrator
DE2100640A1 (en) Integrable negative impedance converter
DE3200615A1 (en) Circuit for simulating an electrical two-terminal network

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)