DE2356386B2

DE2356386B2 - Schaltungsanordnung zur Gleichspannungsregelverschiebung für Transistorversärker

Info

Publication number: DE2356386B2
Application number: DE2356386A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Yokohama Hishiki; Masayuki Tokio Hongu
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1972-11-13
Filing date: 1973-11-12
Publication date: 1975-10-02
Also published as: SE395805B; DE2356386A1; JPS5330205Y2; US3851190A; AU472389B2; NL177542C; CA988174A; NL7315522A; JPS4985035U; DE2356386C3; NL177542B; GB1413217A; FR2206625A1; AU6222373A; FR2206625B1

Description

ίο Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Gleichspannungspegelverschiebung für Transistorverstärker mit einem ersten und einem zweiten Transistor eines Leitungstyps, bei der der Emitter des ersten Transistors mit der Basis des zweiten Transistors verbunden ist, mit einem Eingangsanschluß für die Zuführung eines Eingangssignals, mii einem ersten Gleichspannungspotential. das an der Basis des ersten Transistors anliegt, mit einem Ausgangsanschluß nir Aufnahme eines zweiten

Gleichspannungspotentials, welches am Emitter des zweiten Transistors anliegt, mit einem ersten und zweiten Anschluß für die Versorgungsspannung, wobei die Kollektoren des ersten und zweiten Transistors unmittelbar mit ersten Anschluß und die Emitter der Transistoren unmittelbar mit dem zweiten Anschluß der Versorgungsspannung verbunden sind, und mit

einem Basisspannungsteiler für mindestens einen der Transistoren.

Solche Schaltungsanordnungen werden in vielen

4c elektronischen Schaltungen verwendet, und zwar insbesondere in integrierten Schaltkreisen, in denen zahlreiche gleichspannungsgekoppelte Transistorverstärker vom gleichen Leitungstyp in Kaskade geschaltet sind. In solchen integrierten Schaltkreisen

4f, sind Schaltungsanordnungen zur Gleichspannungspegelverschiebung gewöhnlicherweise notwendig, weil die Gleichspannungsarbcitspotentiale der Verstärker graduell höher oder niedriger sind je nach dem Leilfähigkeitstyp der Transistoren, die darin in Kaskade miteinander verbunden sind. Wenn die Gleichspannungsbetriebspotentiale verschoben sind, werden die dynamischen Bereiche der Verstärker entsprechend enger. Die Schaltungsanordnungen zur Gleichspannungspegelvcrschiebung dienen dazu, das ursprüngliehe Gleichpotential bei einer bestimmten Verstärkerstufe oder -stufen wiederherzustellen, mit dem Zweck, die dynamischen Bereiche aufeinanderfolgender Verstärkerstufen genügend breit zu halten.
Bei Transistorverstärkern, die aus einer Emitterfolger-Kaskadenschaltung aufgebaut sind, werden die Gleichspannungsverhältnisse durch Temperaturveränderungen beeinflußt, und zwar entsprechend der Temperaturcharakteristik der PN-Übergänge zwischen Basis und Emitter der Transistoren. Falls eine Anzahl /1 Emitterfolgertransistoren miteinander in Kaskade verbunden sind um eine Gesamtpotentialverschiebung von η · V_BE Volt zu erreichen (worin V_BE der Gleichspannungsabfall zwischen der Basis-

und der Emitterelektrode eines jeden Emitterfolger- mäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein

transistors ist) wird die gesamte Potentialverschie- vierter Widerstand vorgesehen ist, dessen Basis mit

bung mit η · V_BE beträchtlich durch die kumulativ dem Kollektor des dritten Transistors verbunden ist

zusammenwirkenden Temperaturcharakteristiken der und dessen Kollektor mit der Basis des zweiten Tran-

PN-Öbergänge der « Transistoren b üinflußL 5 sistors verbunden ist, daß ein fünfter Widerstand vor-

Es ist daher bereits der Versuch gemacht worden, gesehen ist, der zwischen dem Emitter des vierten die durch Temperaturveränderungen bewirkten Ver- Transistors und den zweiten Anschluß der Versoränderungen der Gleichspannungsverhältnisse durch gungsspannung geschaltet ist, daß eia sechster Widereine entsprechend temperaturabhängige Verschiebung stand vorgesehen ist, der zwischen den Kollektor des zu kompensieren. _to vierten Transistors und den ersten Anschluß der Ver-

Es ist jedoch ganz allgemein für die meisten Tran- sorgungsspannung geschaltet ist, und daß die Summe sistorverstärker-Schaltiingen erwünscht oder sogar des Verhältnisses vom ersten Widerstand zum zweigefordert, daß die Eingangsgleichspannung konstant ten Widerstand und das Verhältnis vom fünften bleibt, und zwar auch bei Temperaturveränderungen, Widerstand zum sechsten Widerstand 2 ist.
insbesondere wenn die Schaltungen aus einer Vielzahl 15 Me Erfindung wird nachfolgend noch an Hand von gleichspannungsgekoppelten Verstärkerstufen be- der Zeichnungen erläutert,
stehea. Es zeigt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine F i g. 1 eine bekannte Schaltungsanordnung zur Schaltungsanordnung zur Gleichspannungspegelver- Gleichspannungspegelverschiebung;
Schiebung für Transistorverstärker zu schaffen, die 20 F i g. 2 bis 5 zeigen vier verschiedene Ausfühsich dadurch auszeichnet, daß die Eingangsgleich- rungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsanspannung der Verstärker unabhängig von Temperatur- Ordnung zur Gleichspannungspegelverschiebung.
Schwankungen konstant bleibt. Die in Fig. 1 gezeigte Schaltungsanordnung be-

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch kannter An umfaßt zwei Transistoren 2 und 3, die einen ersten Widerstand enthaltende Verbindungs- 25 Widerstände 4 und 6 und die Dioden 5_A-S_S. Mit 1 schaltelemente zum Verbinden des Emitters des ist der Anschluß für einen Signaleingang bezeichnet, ersten Transistors mit der Basis des zweiten Tran- der mit der Basiselektrode des Transistors 3 verbunsistors, durch einen dritten Transistor und einen den ist. Die Kollektorelektrode des Transistors 2 ist zweiten Widerstand enthaltende Verbindungsschslt- mit dem Anschluß 21 einer Versorgungsspannungselemente zur Verbindung des ersten Widerstandes 30 quelle verbunden, die eine passend vorgegebene Spanmit dem zweiten Anschluß der Versorgungsspannung, nung bzw. Potential 4 V₁₁ liefert. Die Emitterelekdurch Vorspannungs-Schaltelemente für den dritten trode des Transistors 2 ist über den Widerstand 7 Transistor mit gleicher Temperaturabhängigkeit ihres mit dem zur Versorgungsspannungsquelle zugehö-Widerstandes, und durch eine Verbindung des KoI- rigcn Anschluß 22 verbunden, der auch der Masselektors des dritten Transistors mit dem ersten Wider- 35 anschluß sein kann. Der Widerstand 4, eine vorgestand und durch eine Bemessung des Verhältnisses gebene Anzahl η Dioden 5,, 5v und ein Widerdes Widerstandswertes des ersten Widerstandes zu stand 6 sind miteinander in Reihe geschaltet und dem Widerstandswert des zweiten Widerstandes der- bilden einen Spannungsteiler, der zwischen den Anart, daß die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Schlüssen 21 und 22 der Versorgungsspannungsquelle und dem zweiten Gleichspannungspotcntial im wesent- 40 angeschlossen ist. Die Basiselektrode des Transilichcn unabhängig von Temperaturschwankungen stors 2 ist mit einem Schaltungspunkt zwischen dem ki istant bleibt. Widerstand 4 und der Diode 5^ verbunden, so daß

Uie erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich außer- diese Elektrode eine Gleich-Vorspannung erhält, die

dem dadurch aus, daß die Schaltungsanordnung in temperaturkompensiert ist. Die Emitterelektrode des

integrierter Technik auf einem einzigen Halbleiter- 45 Transistors 2 ist mit der Basiselektrode des Transi-

plättchen herstellbar ist. stors 3 verbunden. Die Kollektorelektrode des Tran-

Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen sistors 3 ist mit dem Anschluß 21 verbunden. Die

Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter Emitterelektrode des Transistors 3 ist mit dem Aus-

des ersten Transistors mit der Basis des zweiten gangsanschluß 9 und über den Widerstand 8 mit dem

Transistors durch den ersten Widerstand -. erbunden 50 Anschluß 22 verbunden.

ist und daß das Widerstandsverhältnis des ersten Bei Betrieb des in Fig. 1 gezeigten Schaltungs-Widerstandes zum zweiten Widerstand 1:2 ist. kreises wird an den Anschluß 1 ein Eingangssignal

Eine zweite Ausführungsform der erfindungsge- angelegt, das ein erstes Gleichspannungspotential V_1n mäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der hat. Dieses Potential bestimmt sich als Funktion der Emitter des ersten Transistors durch den ersten 55 Versorgungsspannung V₁₁. der Widerstandswerte der Widerstand und η Emitterfolger-Transirtoren mit der Widerstände 4 und 6 und der Anzahl υ der Dioden Basiselektrode des zweiten Transistors verbunden 5_A 5_N. Das am Ausgangsanschluß 9 zu erhaltende ist und daß das Widerstandsverhältnis des ersten Ausgangspolential ist als zweites Gleichspannungs-Widerstandes zum zweiten Widerstand (n + 1): 1 ist. potential V„_u, bezeichnet. Es ergeben sich die folgen

Eine dritte Ausführungsform der erfindungsge- 60 den mathematischen Beziehungen:
mäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der

Emitter des ersten Transistors durch den ersten y _ Kc~JJ^d a + _ny
Widerstand mit der Basis des zweiten Transistors '" R₄ + tQ ^d
verbunden ist, daß m Dioden mit dem zweiten Widerstand in Reihe geschaltet sind und daß das Wider- 65 ^e y ₊ __.!!.?* j/ (i)

slandsverhältnis des ersten Widerstandes zum zwei- R₄ + R₆ ^Cf R₄ + R₆ *'
ten Widerstand 2:(n + 1) ist.

Eine vierte Ausführungsform der erfindungsge- V₀₁₁₁ = V_in - V_BI2 - V_BKi , (2)

wobes V_d der Gleichspannungsabfall über einer jeden Diode der η in Reihe hintereinandergesehalteten Dioden S_A —S_n ist. V_BE2 '.st die Gleichspannung bzw. die Potentialdifferenz zwischen der Basis- und der Emitterelektrode des Transistors 2. V_BEi ist die Gleichspannung zwischen der Basis- und der Emitterelektrode des Transistors 3. R₄ und R^ sind die entsprechenden Widerstandswerte der Widerstände 4 und 6.

In den oben abgegebenen Gleichungen (1) und (2) sind die Größen V_d, V_BE2 und V_BEi ungefähr einander gleich, so daß man den nachfolgenden Ausdruck erhält:

V₁. =

(3)

- V₁.-2V

«5

20

(4)

V_aa

V_Bti

Die Spannung V_BE weist zu einem gewissen Grade eine Temperaturabhängigkeit auf. Aus Gleichung (4) ist zu ersehen, daß die Ausgangsgleichspannung F₀₁₁₁ temperaturabhängig konstant bleibt wenn folgende Gleichung erfüllt ist:

-2 = 0,

(5)

40

wobei die Gleichung <5) wie folgt geschrieben werden kann:

45

η =

(6)

Durch Einsetzen der Gleichung (6) in jeweils die so Gleichungen (3} end (4) erhält man die folgenden peraturunabhängig konstant gehalten werden. Die Eingangsgleichspannung V_in wird jedoch entsprechend den Temperaturcharakteristiken der zwei PN-. Übergänge beeinflußt.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, wobei entsprechende Bezugszeichen insoweit verwendet worden sind, als mit der F i g. 1 gleiche bzw. entsprechende Einzelheiten vorliegen. Ein in Fig. 2 schematisch gezeigter Level-Shifting-Kreis weist die Transistoren 11, IS und 17 und die Widerstände 12,14,15.16 und 18 auf. Ein Anschluß 1 für den Signaleingang ist mit der Basiselektrode des Eingangstransistors 11 verbunden. Die Kollektorelektrode des Transistors 11 ist mit einem Anschluß 21 einer Versorgungsspannungsquelle verbunden, die so bemessen ist. daß sie den Kreis mit einer passenden Spannung bzw. Potential + V_ct versorgt. Die Emitterelektrode des Transistors 11 ist mit der Kollektorelektrode des Transistors 13 über den Widerstand 12 verbunden. Die Emitterelektrode des Transistors 13 ist mit dem entsprechenden bzw. zugehörigen Anschluß 22 der Versorgungsspannungsquelle über den Widerstand 14 verbunden. Die Basiselektrode des Transistors 13 ist mit einem Schaltungspunkt zwischen zwei Spannungsteilerwiderständen 15 und 16 verbunden, die zwischen den Anschlüssen 2t und 22 liegen. Die Kollektorelektrode des Transistors 13 ist auch mit der Basiselektrode des Ausgangstransistors 17 verbunden. Die Kollektorelektrode des Transistors 17 ist mit dem Anschluß 21 und die Emitterelektrode desselben ist über den Widerstand 18 mit dem Anschluß 22 verbunden. Der Ausgangsanschluß 9 ist mit der Emitterelektrode des Transistors 17 verbunden.

Bei Betrieb eines erfindungsgemäßen Kreises nach F i g. 2 liegt an dem Eingar.gsanscWuß ein Eingangssignal auf einem ersten Gleichspannungspotential V_im an. Das Eingangssigna! läuft durch die Emitterfolger-Transistorverstärker 11 und 17 hindurch zu dem Ausgangsanschluß 9. An diesem Ausgangsanschluß 9 hat das Ausgangssignal ein zweites Gleichspannungspotential V_M. Das Gleichspannungspotential des sich ergebenden Ausgangssignals wird verschoben bzw. ändert sich bezogen auf das Eingangssignal um den Betrag V_M —V₀₁. Die Verschiebung der Gleichspannung bzw. des Gleichpotentials, die durch den Schaltungskreis nach F i g. 2 erhalten wird, täßt sich mit den folgenden Gleichungen ati-

V₁,-

SEIl

-V_n-

2 V₉

(7)

V - *» ~ *ΒΕ13 η

¹²" R« ^u

(10)

(8)

Aus einem Vergleich der Gleichungen (7) und (8) ist zu ersehen, daß in dem Schaltungskreis der Fig. ! eine Verschiebung des Gleich-Potentials bzw. der Gleichvorspannung um 2 - V_n erhalten wird. Die Ausgangsgteichspannung V_- kann tem- _ die Differenz der Gleichspannungspotentialc bzw. die Gleichspannung zwischen der Basis- and der Emittereldctrode des Transistors 11, V₈E₁₃ die Differenz der Gleichspatmongspotentiale Ewischen der Basis- und der Emitterelektrode des Transistors 13 end V₈^₁ die Differenz der Gleichspannungspotentiale zwischen der Basis- und der Emitterelek trode des Transistors 17 sind. V₁₂ ist die Gleichspannung, die über dem Widerstand 12 liegt und V₁, ist das Gleichspannungspotential an der Basis-

gseic-

*hmd

elektrode des Transistors 13. R₁₂ und R₁₄ sind die Widerstandswerte der Widerstände 12 und 14.
In den obigen Gleichungen (9) und (10) haben

V_BEU,

V_Bnu

und

ungefähr gleich große Werte,

so daß sich die nachfolgende Gleichung durch Einsetzen der Gleichung (10) in die Gleichung (9) ableiten läßt:

Kim — V in ~~

-2-'-»',,+ 7² -2)v_BI,

worin

VBl.

— ^BMl — ^ß/13

VBW

ist.

Für den Schaltungskreis nach Fig. 2 ist der Widerstandswert R₁, so gewählt, daß er doppelt so groß wie der Widerstandswert R₁₄ ist. Mit R₁₂ = 2 R₁₄ in Gleichung (11) ergibt sich

Aus Gleichung (12) ist zu sehen, daß das Gleichspannungspotential des Ausgangssignals um den Betrag 2 K₁, gegenüber demjenigen des Eingangssignals verschoben bzw. verringert ist. Das verschobene Gleichspannuncspotenlial ist nur eine Funktion des an der Basiselektrode des Transistors 13 anliegenden Gleichspannungspotentials und ist keine Funktion der Basis-Emitterspannung V_Br der Transistoren 11, 13 oder 17. Deren Basis-Emitterspannung ist zu einem Grad temperaturabhängig. Daraus ist zu ersehen, daß wenn wenigstens die Basisspannung V₁₃ des Transistors 13 temperaturunabhängig konstant gehalten wird, das verschobene Gleichspannungspotential 2 V₁₃ ebenfalls von der Temperatur unabhängig konstant ist. Im Schaltungskreis nach F i g. 2 ist die an der Basis des Transistors 13 anliegende Spannung V₁, aus dem Spannungsteiler abgeleitet, der aus den Widerständen R₁₅ und R_lf) besteht. Diese Spannung läßt sich wie folgt ausdrücken:

v_ls = , %■»■ v«

worin R₁, und R₁₆ die Widerstandswerte der Widerstände 15 und 16 sind.

Wie man aus Gleichung (13) ablesen kann, ist die Spannung F₁, an der Basiselektrode des Transistors 13 temperaturunabhängig, wenn die Temperaturcharakteristiken der Widerstände 15 und 16 gleich gewählt sind und die Versorgungsspannung V_n temperaturunabhängig konstant gehalten wird. Diese Auswahl gleicher Temperaturcharakteristiken der Widerstände 15 und 16 und die Konstanthaltung der Versorgungsspannung V„ auf einem temperaturunabhängigen Wert entsprechen gängiger Praxis und lassen sich vom Fachmann ohne weiteres durchführen. Daraus ist zu sehen, daß der erfindungsgemäßc Schaltungskreis einfach und billig im Aufbau ist und besonders gut geeignet ist, fur den Aufbau in Form eines einzigen Halbleiterchips in integrierter Schaltungstcchnik.

F i g. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltungskreises, wobei die Anzahl η direkt miteinander gekoppelter Emitterfolger-Transistoren ΠΑ—17 N entsprechende Emitterwiderstände 18/1—187V haben. Es ist h^;er in dieser Weise der eine einzige Emitterfolger-Transistor 17 des Kreises nach Fi g. 2 ersetzt. Für übereinstimmende Teile der Schaltungskreise der F i g. 2 und 3 sind dieselben Bezugszeichen verwendet worden. Für den dargestellten Schaltiingskreis ist die Gleichung (11) in ersichtlicher Weise zu modifizieren, und man erhält

V —V

^r out ^r in

Die Widerstandswerte R₁₂ und R₁₄ der Widerstände 12 und 14 sind so ausgewählt, daß R₁₂ Ri₄ = n + l ist. Danach läßt sich die folgende Gleichung ableiten:

V_ou, =

(15)

Aus Gleichung (15) ist zu sehen, daß die Gleichspannung bzw. das Gleichpolential V_1n, die sich auf das Eingangssignal bezieht, bei dem erfindungsgemäßen Schaltungskreis nach F i g. 3 um den Betrag (η + 1) · Vu verschoben wird. Der Betrag der Gleichspannungsverschicbung ist unabhängig von der Temperatur konstant, wenn die Basisspannung V₁₃ temperaturunabhängig konstant gehalten wird. Die Basisspannung V₁₃ des Transistors 13 kann in einfacher Weise temperaturunabhängig konstant» gehalten werden, in ähnlicher Weise, wie das im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach F i g. 2 beschrieben worden ist

F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform nach der Erfindung, wobei eine Anzahl m in Reihe hintereinander geschalteter PN-Ubergangsdioden 19A -19 M vorgesehen sind. Diese Dioden sind in Reihe zwischen der Emitterelektrode des Transistors 13 und dem Widerstand 14 des Schaltungskreises geschaltet, wie schematisch in F i g. 2 dargelegt. Einander entsprechende Teile der Kreise der Fig 2 und 4 haben dieselben Bezugszeichen.

Falls bei einem Schaltungskreis nach F i g. 4 dei Spannungsabfall über einem jeden PN-Übergang der Dioden 19/4 -19 M und der Transistoren angenähert gleich V_BE ist. ergibt sich durch entsprechende Modifikation der Gleichung(U) die nachfolgend!

Gleichung

= V₁. -

14

. (16)

Die Widerstandswerte R₁₂ und R₁₄ der Widerstand! 12 und 14 sind bei dieser Ausführungsform so aus gewählt, daß R₁₂ ¹Ru = 2 (m + 1) ist. Daraus ergib sich dann die Gleichung

V — ν —

2 V,

m+ 1

(17)

Aus dieser Gleichung (17} ist zu erkennen, daß di Gleichspannung hrw. das Gleichpotential V_n, dt 6s Eingangssignais bei dem Schaltuagskrds nac F i g. 4 um den Beirag 2 V₁₃Qn + 1) vcrscäioben «in Der Betrag der Gldctispannungsverechieibnng i temperaturunabhängig, wenn die Basisspaamag V

des Transistors 13 von der Temperatur unabhängig konstant gehalten wird. Die Basisspannung 13 des Transistors 13 kann in einfacher Weise temperaturunabhängig konstant gehalten werden, wie das mit Bezug auf F i g. 2 beschrieben ist.

Die F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform nach, der Erfindung, wobei ein Kollektorfolger-Transistor XlA und ein Emitterfolger-Transistor 17 β in Kaskade verbunden sind, und zwar an Stelle eines einzigen Transistors wie in Fig. 2. Dieselben Be-

ίο

zugszeichen sind für entsprechende Teile der Schaltungskreise nach den Fig. 2 und 5 verwendet worden.

Die Emitterwiderstände 18/1 und 18 B sind mit den Emitterelektroden der jeweiligen Transistoren MA und 17 5 verbunden. Ein Kollektorwiderstand 20 ist mit der Kollektoreleklrode des Transistors YIA verbunden. Mit Bezug auf Gleichung (11) läßt sich für den Kreis nach F i g. 5 mathematisch die nachfolgende Gleichung ableiten:

= V_cc - (V_in - V_Bm - V_n -

worin V_BEilA die Gleich-Potentialdifferenz bzw. die Gleichspannung zwischen der Basis- und der Emitterelektrode des Transistors XlA ist. V_BEllB ist die Gleichspannung zwischen der Basis- und der Emitterelektrode des Transistors XTB. R₁₈A ^una" ^20 ^sma" ■

^R20 _V

^K18.4

(18)

die Widerstandswerte der Widerstände 18 Λ und 20. Durch Einsetzen der gültigen Annäherung K_B£11 ⁼ V_Bhl3 ⁼ V_BtllA = K_BE17u = V_BE und durch Ordnung der Ausdrücke läßt sich die folgende Gleichung ableiten:

V -

v_au, -

v_n

- ^A ^9- - li V

_Rj _R ij v

v_Bt

(19)

Die Widerstandswerte R₁₂, R₁₄, R₁₈ _A und R₂₀ sind so ausgewählt, daß sie der Gleichung entsprechen:

Diese Gleichung (20) läßt sich auch schreiben:

^14 ^20

(21)

Durch Einsetzen von ^i + ^i = 2 aus Gleichung(2l) in Gleichung (19) ergibt sich die Gleichung

i/ - ν -\v -d- ^5-Λ V Ί ^²⁰

'oni — ^Krc I ^in I ^z η 'Un ·

L V ^K20/ J ^K\ZA

Aus den Gleichungen (21) und (22) ist zu sehen, daß der Schaltungskreis nach F i g. 5 als temperaturstabilisierter »Level-Shifting«-Kreis arbeitet, wenn das Verhältnis zwischen den Widerstandswer-(20) 30 ten R_i2 und R₁₄ der Widerstände 12 und 14 wie angegeben gewählt wird.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Betrag um den das Gleichpotential bzw. die Gleichspannung, auf der das Eingangssignal liegt, verschoben wird, als Funktion von V_n, V_1n, F₁₃, R₁₈₄ und R₂₀ bestimmt, wie dies aus der Gleichung (22) abzulesen ist. Der in F i g. 5 gezeigte Level-Shifting-Kreis nach der Erfindung ist temperaturunabhängig stabilisiert, durch passende Auswahl des Verhältnisses der Widerstandswerte der Widerstände 12 und 14. Dementsprechend ist die Größe der Gleichspannungsverschiebung gleichermaßen temperaturunabhängig konstant.
(22) In·· Rahmen der Erfindung lassen sich auch weiten

Ausgestaltungen vom Fachmann auffinden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Schaltungsanordnung zur Gleichspannungspegelverschiebung für Transistorverstärker mit einem ersten und einem zweiten Transistor eines Leitungstyps, bsi der der Emitter des ersten Transistors mit der Basis des zweiten Transistors verbunden ist, mit einem Eingangsanschluß für die Zuführung eines Eingangssignals mit einem ersten Gleichspannungspotential, das an der Basis des ersten Transistors anliegt, mit einem Ausgangsanschluß zur Aufnahme eines zweiten Gleichspannungspotentials, welches am Emitter des zweiten Transistors anliegt, mit einem ersten und zweiten Anschluß IQr die Versorgungsspaimung, wobei die Kollektoren des ersten und zweiten Transistor.^ unmittelbar mit dem ersten Anschluß und die Emitter der Transistoren unmittelbar mit dem zweiten Anschluß der Versorgungsspannung verbunden sind, und mit einem Basisspannungsteiler fiir mindestens einen der Transistoren, gekennzeichnet durch einen ersten Widerstand (12) enthaltende Verbindungsschahelemente zum Verbinden des Emitters des ersten Transistors (11) mit der Basis des zweiten Transistors (17, 17Af, 175) durch einen dritten Transistor (13) und einen zweiten Widerstand (14) enthaltende Verbindungsschaltelemente zur Verbindung des ersten Widerstandes (12) mit dem zweiten Anschluß der Versorgungsspannung, durch Vorspannungs-Schaltelemente (15, 16) fiir den dritten Transistor (13) mit gleicher Temperaturabhängigkeit ihres Widerstandes, und durch eine Verbindung des Kollektors des dritten Transistors (13) mit dem ersten Widerstand (12) und durch eine Bemessung des Verhältnisses des Widerstandswertes des ersten Widerstandes (12) zu dem Widerstandswert des zweiten Widerstandes (14) deran, daß die Spannungsdifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Gleichspannungspotential im wesentlichen unabhängig von Temperaturschwankungen konstant bleibt.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des ersten Transistors (11) mit der Basis des zweiten Transistors (17) durch den ersten Widerstand (12) verbunden ist und daß das Widerstandsverhältnis des ersten Widerstandes (12) zum zweiten Widerstand (14) 2:1 ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des ersten Transistors (11) durch den ersten Widerstand (12) und η Emitterfolger-Transistoren (17/4, 175 ...) mit der Basiselektrode des zweiten Transistors (17N) verbunden ist und daß das Widerstandsverhältnis ues ersten Widerstandes (12) zum zweiten Widerstand (14) (n + 1): 1 ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des ersten Transistors (11) durch den ersten Widerstand (12) mit der Basis des zweiten Transistors (17) verbunden ist, daß m Dioden (19/4, 195, 19M) mit dem zweiten Widerstand (14) in Reihe geschaltet sind und daß das Widerstandsverhältnis des ersten Widerstandes (12) zum zweiten Widersland (14) 2:{m+ 1) ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da-

durch gekennzeichnet, daß ein vierter Widerstand (174} vorgesehen ist, dessen Basis mit dem Kollektor des dritten Transistors (13) verbunden ist und dessen Kollektor mit der Basis des zweiten Transistors (175) verbunden ist, daß ein fünfter Widerstand (18 A) vorgesehen ist, der zwischen den Emitter des vierten Transistors (17i4) und den zweiten Anschluß der Versorgungsspannung geschaltet ist, daß ein sechster Widerstand (20) vorgese&en ist, der zwischen den Kollektor des vierten Transistors (17^4) und den ersten Anschluß der Versorgungsspannung geschaltet ist, und daß die Summe des Verhältnisses vom ersten Widerstand (12) zum zweiten Widerstand (14) und das Verhältnis vom fünften Widerstand (ISA) zum sechsten Widerstand (20) 2 ist.