DE2508226A1

DE2508226A1 - Stromstabilisierungsschaltung

Info

Publication number: DE2508226A1
Application number: DE19752508226
Authority: DE
Inventors: Johannes Otto Voorman
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1974-03-11
Filing date: 1975-02-26
Publication date: 1975-09-25
Also published as: FR2264321A1; US4016435A; NL7403202A; IT1030299B; JPS50121763A; GB1467126A; FR2264321B1; DE2508226C3; DE2508226B2

Description

PHN.7^35.

■=*< 25.1.1975.

'^b' · N-V. rhii· -." '" '^ΛΚ .^--nfabiieken

■V..J vom j 0 (^ Cj / ^y Λ

Stromstabilisierungsschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromstabilisierungs schaltung.

FUr verschiedene Zwecke werden Stromquellen benötigt, die einen genau einstellbaren konstanten Strom liefern. Eine derartige Stromquelle kann z.B. als Speisequelle für eine Oszillatorschaltung verwendet werden, die ein Signal mit einer konstanten Frequenz erzeugt. Auch in. genauen Digital-Analog-Wandlern finden derartige Stromquellen Anwendung. Um einen konstanten Strom zu erhalten, ist es unbedingt erforderlich, dass die Stromquelle von Temperatüränderungen unabhängig ist«

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PHN.7435.

2 6

Stromquellen sind in vielen Ausführungsformen bekannt« Eine Anzahl dieser Ausführungsformen weisen Mittel zur Beseitigung von Abweichungen infolge von Temperaturänderungen auf.

Bei den bekannten Stromquellen müssen zum Erreichen einer grossen Temperaturunabhängigkeit an die Konstanz und die Temperaturunabhängigkeit der Speisespannung hohe Anforderungen gestellt werden oder müssen konstante, temperaturunabhängige Bezugsspannungen oder -ströme verwendet werden (siehe z,B, die USA-Patentschrift 3 573 50k).

Die Erfindung bezweckt, eine einstellbare Stromquelle zu schaffen, die in hohem Masse von der Temperatur unabhängig ist, während keine hohen Anforderungen an die Konstanz der Speisespannung gestellt zu werden brauchen und keine Bezugs spannung oder kein Bezugsstrom benötigt wird, wobei sich der zusätzliche Vorteil ergibt, dass sich die Schaltung auf verhältnismässig einfache Weise als monolithisch integrierte Schaltung ausführen lässt.

Die Erfindung ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung enthält:

- eine an sich bekannte Dreipolschaltung mit zwischen einer Eingangsklemme und einer gemeinsamen Klemme zwei parallelen Zweigen,, deren einer mindestens die Kollektor-Emitter-Strecke eines ersten Transistors

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und der andere mindestens den Basis-Emitter-Uebergang eines zweiten Transistors in Reihe mit einem Widerstand enthält, wobei der Kollektor des zweiten Transistors mit einer Ausgangsklemme verbunden ist und die Basis des ersten Transistors mit einem von dem Eingangssignal abgeleiteten Signal gesteuert wird, in der Weise, dass bei einem konstanten Strom an der Eingangsklemme ein Strom mit einem negativen Temperaturkoeffizienten an der Ausgangsklemme erscheint;

eine an sich bekannte Zweipolschaltung mit zwei parallelen Zweigen, die mittels einer Stromteilerschältung derart miteinander gekoppelt sind, dass die durch die beiden Zweige fliessenden Ströme in einem festen Verhältnis zueinander stehen, während mindestens ein in den einen Zweig aufgenommener HalbleiterÜbergang durch eine in den anderen Zweig aufgenommene Reihenschaltung mindestens eines Halbleiterübergangs und eines Widerstandes überbrückt wird, während mindestens einer der beiden genannten Halbleiterübergänge der Basis-Emitter-Uebergang eines Transistors ist, in der Weise, dass zwischen den Klemmen dieser Zweipolschaltung ein Strom mit einem positiven Temperaturkoeffizienten erscheint; und eine an sich bekannte Stromspiegelschaltung, deren Eingangsklemme mit der Ausgangsklemme der genannten Dreipolschaltung und auch mit der einen Klemme der

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genannten Zweipolschaltung verbunden ist, deren andere Klemme mit der gemeinsamen Klemme der genannten Dreipolschaltung verbunden ist, während die Ausgangsklemme der genannten Stromspiegel-Schaltung mit der Eingangsklemme der Dreipolschaltung verbunden ist.

Um Temperaturfehler höherer Ordnung auszugleichen, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Schaltung weiterhin eine Quadrierschaltung enthalten, der mindestens ein Strom zugeführt wird, der dem Strom proportional ist, der zwischen den Klemmen der genannten Zweipolschaltung fliesst, welche Quadrierschaltung einen Ausgangskreis enthält, in dem ein Strom fliesst, der dem Quadrat des durch die genannte Zweipolschaltung fliessenden Stromes proportional ist, welcher Ausgangskreis die Eingangsklemme der ersten Stromspiegelschaltung mit der gemeinsamen Klemme der genannten Dreipolschaltung verbindet.

Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigern

Pig, 1 eine erste an sich bekannte Stromquelle, Pig, 2 eine zweite an sich bekannte Stromquelle, Fig. 3 schematisch eine erste Ausführungsform einer Schaltung nach der Erfindung, Pig, k eine an sich bekannte Vervielfacherschaltung,

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Pig. 5 schematisch eine zweite Ausführungsform einer Schaltung nach der Erfindung, und

Fig. 6 eine detaillierte Ausführungsform einer Schaltung nach .der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Stromquellenschaltung, die einen Strom mit einem negativen Temperaturkoeffizienten liefert. Die Schaltung enthält eine Eingangsklemme A, eine Ausgangskiemtne A¹ und eine gemeinsame Klemme B. Ein erster Stromweg, der zwischen den Klemmen A und B gebildet wird, enthält die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistirs T-, der im dargestellten Beispiel vom npn-Typ ist. Ein zweiter Stromweg, der zwischen den Klemmen A¹ und B gebildet wird, enthält die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors T₂, der den gleichen Leitfähigkeitstyp wie der Transistor T- aufweist, in. Reihe mit einem Widerstand R-. Die Basis des Transistors T-ist mit dem Emitter des Transistors T„ und also mit dem Widerstand R- verbunden, der andererseits mit der gemeinsamen Klemme B verbunden ist. Der Emitter des Transistors T- ist auch mit der Klemme B verbunden, wodurch der Widerstand R- den Basis-Emitter-Uebergang des Transistors T- überbrückt. Der Kollektor des Transistors T-ist mit der Eingangsklemme A verbunden, während der Kollektor des Transistors Tp mit der Ausgangsklemme A¹ verbunden ist»

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ΡΗΐτ. 7^35. 25.1.75.

Durch die Klemme A fliesst annahmeweise ein konstanter Ström I . Durch die Klemme A¹ fliesst ein Strom I₁. Wenn die Ströme I₁ und I in der gleichen

ι I C

Grössenordnung liegen, sind die Basisströme der Transistoren T- und Tp annähernd einander gleich, vorausgesetzt, dass wenigstens die wirksamen Emitteroberflächen der Transistoren T₁ und T„ einander gleich sind. Der Strom, der den Widerstand R₁ durchfliesst, ist in diesem Falle dem Strom I₁ gleich, was aus der Betrachtung der Richtung der Basisströme nach Fig. 1 hervorgeht. Der Strom I₁ führt einen Spannungsabfall I₁R₁ über dem Widerstand R₁ herbei. Dieser Spannungsabfall überbrückt den Basis-Emitter-Uebergang des Transistors T₁ und ist also gleich der Basis-Emitter-Spannung V, des Transistors T₁. In einer Formel ausgedrückt, gilt also:

Für V, gilt der bekannte Ausdruck:

^vbe = -7r-^ln( ϊ;^{+ 1)}

in dem k die Boltzmannsche Konstante T die Absoluttemperatur des Transistors T₁, q die Ladung des Elektrons,

.I der Kollektorstrom des Transistors T₁ und I der Leckstrom des Transistors beim Betrieb in der Sperrichtung sind.

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Der Strom I ist ebenfalls temperaturabhängig, welche Temperaturabhängigkeit ausgedrückt werden kann alss

n.² . BT³ e-V

Λ = ^CT~ⁿ

wobei A, B und C Konstanten sind, /u die Elektronenbeweglichkeit und V die linear extrapolierte "Gap"-Spannung bei O⁰K ist (siehe z.B. "Physics of Semiconductor Devices", von"S.M. Sze, S. 27, 39, hl, 269).

Unter der Bedingung, dass I_/l viel grosser als 1 ist,

c ο

und mit Substitution von D = A.B.C und "tf = k - n, gilt für die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T₁:

Der Logarithmus der Temperatur kann um eine Bezugs- ■ temperatur T in einer Taylor-Reihe entwickelt werden. Wenn angenommen wird, dass

T = T_o (1 ₊|£), V_beo = V_be (T = T_o) und dass T_c tempe-

raturunabhängig ist, kann der Ausdruck (4) unter Vernachlässigung von Komponenten mit einer Temperaturabhängig-

2 keit einer höheren Ordnung als T geschrieben werden als

kT 1*"T 2

^Vbeo - <^Vgo - ^Vbeo ^{+ 7}^ "«Γ) ι? " H V ^ ^)

Es stellt sich heraus, dass bei zunehmender Temperatur.

die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T₁ abnimmt, wodurch auch der Strom I₁, der die Ausgangsklemme A¹

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durchfliegst, abnimmt. Für I- als Funktion der Temperatur gilt unter Anwendung der Ausdrücke (i) und (5) dann die Gleichung

1<-T

₁₀ ψ -b (#^)² (6)

O - O

in der a und b positive Konstanten sind.

Der Strom I-, der die Ausgangsklemme A* durchfliesst, weist also einen negativen Temperaturkoeffizienten auf.

Fig. 2 zeigt eine bekannte Stromquelle, die einen Strom mit einem positiven Temperaturkoeffizienten liefert. Die Schaltung enthält eine Stromspiegelschaltung mit identischen Transistoren, im dargestellten Beispiel vom npn-Typ, welche Stromspiegelschaltung drei Klemmen besitzt, und zwar eine Summenklemme C und zwei Klemmen D und D¹. Die Summenklemme C ist mit den Emittern der Transistoren T« und Tj, verbunden, wahrend die Basis des Transistors T„ mit der Basis des Transistors Tl verbunden ist. Der Transistor Tj, ist als Diode geschaltet, indem die Basis und der Kollektor miteinander verbunden sind. Der Kollektor des Transistors T„ ist mit der Klemme D¹ verbunden, wodurch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors T„ einen ersten Stromweg zwischen den Klemmen C und D bildet. Ebenso bildet die Kollektor-

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Emitter-Strecke des Transistors Tr einen zweiten Stromweg zwischen den Klemmen C und D¹,

Die Stromquelle enthält weiter eine zweite Schaltung, die drei Klemmen besitzt, und zwar die Klemmen E und E¹ sowie eine Summenklemme C¹. Die Klemmen E und E* sind mit den Klemmen D bzw. D' der Stromspiegelschaltung verbunden. Die zweite Schaltung enthält identische Transistoren von einem dem der Transistoren der Stromspiegelschaltung entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp. Die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors Tk verbindet die Klemmen E und C¹ miteinander, wobei der Emitter des Transistors T^ mit der Klemme C verbunden ist, während der Transistor T- als Diode geschaltet ist, indem der Kollektor und die Basis miteinander verbunden sind. Die Klemme D¹ ist über die parallel geschalteten Kollektor-Emitter-Strecken von η Transistoren T^, wobei in den gemeinsamen Emitterkreis ein Widerstand R₂ aufgenommen ist, mit der Summenklemme C* verbunden. Diese η Transistoren können durch einen einzigen Transistor mit einer η-fachen wirksamen Emitteroberfläche ersetzt werden. Der gemeinsame Basiskreis der η Transistoren ist mit der Basis des Transistors T-verbunden.

Werden die BasisstrSme in erster Linie vernachlässigt, so fliesst durch die Klemmen D und D' je ein Strom,

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PIIN. 7¹O 5»

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der gleich, der Hälfte des Stromes I₂ ist, der die Summenklemme C durchfliesst, weil die Basis-Emitter-Uebergänge der Transistoren T„ und Tj, parallelgeschaltet sind. Der Strom \ I₂, der durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T~ fliesst, führt eine Basis—Emitter-Spannung herbei, die gleich

kT y- ^X2
q ^ln 2I_o

ist. Der Strom \ Ig» der zwischen den Klemmen E' und C¹ fliesst, verteilt sich zum Teil über die η identischen Transistoren, so dass die Basis-Emitter-Spannung jedes dieser Transistoren gleich

In
q ^ln _o

ist. Der Strom -g- I„ führt ausserdem einen Spannungsabfail gleich \ Ip Rp über dem Widerstand Rp herbei_T Die Basis-Emitter-Spannung des Transistors T- muss gleich der Summe der Basis-Emitter-Spannung eines der η Transistoren Τ,- und des Spannungsabfalls über dem Widerstand R₂ sein, so dass nach einigen arithmetischen Bearbeitungen für den Strom I₂ gefunden wird» ^= H₂-

Ausgehend von der Bezugs temperatur T , kann für die TemperaturabhSngigkeit von I„ angenommen Werdens

= I₂₀ (1 ₊^2 ) _a ! _{+ c} ^ ο ο

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Im Ausdruck (5) ist c eine positive Konstante, wodurch I₂(T) einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist. Mit Hilfe des Stromes I₂ kann die Temperaturabhängigkeit erster Ordnung des Stromes I₁(τ) der Stromquelle nach Fig. 1 dadurch ausgeglichen werden, dass mit Hilfe der !Widerstände R- und R₂ die Konstante c gleich der Konstante a gemacht wird« Der konstante Strom I muss dann noch erzeugt werden. Dieser Strom kann,· wenn die Abhängigkeit zweiter Ordnung von I-(τ) vernachlässigt wird, mit Hilfe einer Stromspiegelschaltung von dem nun konstanten Strom I₁(T) + Io(^T) abgeleitet werden.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Schaltung, die in erster Näherung einen temperaturunabhängigen Strom liefert. Die Schaltung enthält eine Stromspiegelschaltung mit identischen Transistoren T„, Tg und Tq, im dargestellten Beispiel vom pnp-Typ. Die Emitter der drei genannten Transistoren sind mit einer Summenklemme F verbunden, während der Kollektor des Transistors T~ mit einer Ausgangsklemme G verbunden ist und die Kollektoren der Transistoren Tg und T~ mit einer Eingangsklerame G¹ verbunden sind. Die Transistoren Tg und T₉ sind wieder als Dioden geschaltet, während die Basis-Elektroden der Transistoren T_Q und T_n mit der Basis des Transistors T₁-, verbunden sind« Die Schaltung enthält weiter die Stromquellen nach Fig. 1 und 2, deren Klemmen

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auf entsprechende Weise bezeichnet sind. Die Klemme A der ersten Stromquellenschaltung ist mit der Klemme G verbunden, während die Klemme A¹ mit der Klemme G¹ verbunden ist. Die Klemme C der zweiten Stromquellenschaltung ist mit der Klemme G^f verbunden, während die Klemme C mit der Klemme B verbunden ist.

Die Stromspiegelschaltung liefert im vorliegenden Beispiel einen Strom I₁ der gleich -Hl- +I₀) ist. Das Verhältnis 1 : 2 für den Stromspiegel ist gewählt, um den Strom I- in derselben Grössenordnung wie der

Strom I liefern zu können. Da die Basis-Emitter-Uebergänge c

der Transistoren T„, Tg und T„ parallelgeschaltet sind, fliessen durch die Kollektorkreise der Transistoren T_, Tg und Tg gleiche Ströme. Da die Transistoren Tg und T₉ einen gemeinsamen Kollektorkreis aufweisen, ist der die Klemme G durchfliessende Strom gleich der Hälfte des die Klemme G¹ durchfliessenden Stromes. Der letztere Strom unterteilt sich in die Ströme I₁ und I₀, während der die Klemm G durchfliessende Strom gleich I ist. Die Ströme I- und I„ werden durch die Ausdrücke (6) bzw. (ß) bestimmt. Die Summe der Ströme I₁ und I₀ ist in Annäherung erster Ordnung tempera.turunabhängig, wenn a = c ist. Mit Hilfe der Ausdrücke (6) und (8) ergibt sich die Bedingung»

V VP

KL·. I₁₁ _n _ Igo _ τ ₊ }ιΖ-°

qR₂ ^{Χη n} - R₁ ¹IO MqR₁

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Die Summe der Ströme I₁(T) und I₂(τ) ist in diesem Falle:

I₁(T) + I₂(T) = I₁₀ + I₂₀

Substitution von (9) und (1O) ergibt

V kT

I₁(T) ₊ I₂(T) . jjp + η^ή (ID

Unter der Bedingung (9) stellt sich, heraus, dass die Summe der Ströme I₁(T) und I₂(T), welche Summe durch, die Klemme G* fliesst, in erster Näherung von der Temperatur unabhängig ist. Die Abregelung der Schaltung nach Fig, 3 ist einfach und geht auf folgende Weise vor sich:

Für den gewünschten Wert des Summenstromes I₁(T) + I₂(^T) wird mit Hilfe des Ausdruckes (11) der Wert des Widerstandes R₁ bestimmt. Der Widerstand R₂ bestimmt den Wert des Stromes I₂(T) und somit auch den Wert des Summenstromes. Wenn R₂ nun abgeregelt wird, bis der Summenstrom den gewünschten Wert erreicht hat, ist automatisch die Bedingung (9) erfüllt, weil die Anwendung der Bedingung (9) die Gleichung (11) ergeben hat, die den Wert des Widerstandes R₁ bestimmte.

Um die Temperaturunabhängigkeit zweiter Ordnung von I₁(T) auszugleichen, kann die Schaltung nach Fig. h verwendet werden,

Fig. h zeigt eine Quadrierschaltung mit vier identischen Transistoren T₁₀, T₁₁, T₁₂ und T₁^, im dargestellten Beispiel vom npn-Typ, Die Schaltung besitzt

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drei Klemmen H, K und J, die mit den Kollektoren der Transistoren T₁Q, T-^ bzw, T₁₂ verbunden sind, eine Klemme K¹, die mit dem Emitter des Transistors T₁₁ verbunden ist, und eine Klemme L₁ die mit den Emittern der Transistoren T-q und T-,, verbunden ist. Die Transistoren sind, derart geschaltet, dass die Basis-Emitter-TJebergänge der Transistoren in Reihe bzw, gegensinnig in Reihe liegen und eine geschlossene Schleife bilden. Die Basis des Transistors T₁₀ ist mit dem Emitter des Transistors T₁₁, die Basis des Transistors T₁₁ ist mit der Basis des als Diode geschalteten Transistors T₁₂ und der Emitter des Transistors T₁₂ ist mit der Basis des als Diode geschalteten Transistors T₁O verbunden. Aus der Schaltung nach Pig, 4 lässt sich herleiten, dass die Summe der Basis-Emitter-Spannungen der Transistoren T₁₁ und T₁₂ gleich der Summe der Basis-Emitter-Spannungen der Transistoren T₁₂ und T₁ ~ sein muss. Wie in der Figur angegeben ist, wird angenommen, dass in dem Kollektorkrexs des Transistors T-q ein Strom I„, in dem Kollektorkrexs des Transistors T₁₁ ein Strom Th und in. dem Kollektorkreis des Transistors T₁₂ ein Strom I- fliesst, Mit dem bekannten Ausdruck für die Basis-Emitter-Spannung eines Transistors lässt sich sagen, dass

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woraus sich für I~ ableiten lässt, dass»

^τ3 - I₄ ^(Λ3)

Der Strom I« erhält die gewünschte Abhängigkeit vom Quadrat der Temperatur dadurch, dass I- proportional zu I₂(τ) und Ijl proportional zu dem konstanten I gewählt werden, wie in Fig. 5 angegeben ist,

Fig. 5 zeigt schematisch eine Schaltung, die einen Strom mit einer Temperaturunabhängigkeit erster undη zweiter Ordnung liefert« Die Schaltung besteht aus einer ersten Stromquelle I nach Fig. 1, einer zweiten Stromquelle II nach Fig. 2, einer Quadrierschaltung III nach Fig. h_t einer ersten Stromspiegelschaltung IV, einer zweiten Stromspiegelschaltung V und einer dritten Stromspiegelschaltung VI. Die Klemmen der Schaltungen I bis IV sind auf die in den Fig. 1, 2 und h angegebene Weise bezeichnet. Die Ausgangsklemme G der Stromspiegelschaltung IV ist mit der Eingangsklemme A der Stromquellenschaltung I und die Eingangsklemme G' ist mit der Ausgangsklemme Α· der Stromquellenschaltung I der Ausgangsklemme H der Quadrierschaltung III und der Klemme 0 der Stromspiegelschaltung VI verbunden. Die Stromspiegelschaltung V enthält zwischen der Ausgangsklemme N und der gemeinsamen Klemme B der Stromquellenschaltung I mindestens die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors, dessen Basis-Emitter-Uebergang von dem Basis-Emitter-Uebergang

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des Transistors T₁ der ersten Stromquellenschaltung überbrückt ist, wodurch an der Ausgangsklemme N ein Strom erscheint, der dem Eingarigsstrom I der ersten Stromquellenschaltung proportional ist und gleich — I_ gesetzt wird. Die Ausgangsklemme N ist mit der P ^c

Klemme K¹ der Quadrierschaltung verbunden, während die Klemme K mit der Eingangsklemme A der Stromquellenschaltung I verbunden ist. Die Stromspiegelschaltung VI besitzt zwei Klemmen P und P¹, die mit der Eingangsklemme J der Quadrierschaltung III bzw, der Summenklemme C der Stromquelle II verbunden sind. Die gemeinsame Klemme B der Stromquelle I ist mit der Summenklemme C^f der Stromquelle II und der Klemme L der Quadrierschaltung III verbunden.

Die Stromspiegelschaltung V liefert einen Strom Il,

der in einem Verhältnis 1 ί ρ zu dem Strom I steht.

^c c *

während die Stromspiegelschaltung VI auf bekannte Weise zwei Ströme I- und Ip in einem Verhältnis 1 J r liefert. Die Ströme Ι_β, I^, I^ und Ig, gleich wie die Ströme und I«,, entsprechen den bekannten Strömen in den Fig. 1 bis 4, Aus Substitution von I;, = — I und

η ρ c -

Ik = — Ip im Ausdruck (13) folgt für den Ausgangsstrom I_ der Quadrierschaltung»

pi P
I₃ = -rf- (14)

^{r 1}C
Wird darin der Ausdruck (8) für den Strom Ip substituiert,

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ΡΗΐί.7^35. 25.1.75.

so kann für den temperaturabhängigen Strom I„(t) angenommen werdenχ

I₃₀ = I₃(T = T₀) = I₂₀ ² folgt daraus j

I₃(T) _=I [₁₊₂^₊ (41 fl ₍₁₆₎

00

Wenn die Stromspiegelschaltung IV zwei .gleiche Ströme liefert, kann für den Gesamtstrom I, der zwischen den Klemmen F und F¹ fliesst, angenommen werden, dassj

I = 2(I₁ +I₃+ I₅) = 2(I₁ +I₃₊^ I₂) (17)

Soll dieser Strom temperaturunabhängig sein, so muss gelten (mit Hilfe der Ausdrücke (6), (8) und (i6))i V kT

R²² - ¹Io ⁺⁷l ÜT « Ψ Z₂₀ ^{+ 2 Σ}3ο (^1ß)

R₁ lü qi^ r έυ JU

kT

Substitution von (19) in (18) ergibt das System:

_{T T}
R₁ ^Χ10 - r ^X20

IcT_n

Für den Strom I gilt dann»

1 = 2 (I₀₁ +I₀₃₊ ψ- I₀₂) (22)

Durch Einstellung der Widerstände R₁ und R₂ und durch geeignet gewählte Werte von ρ und r können die Ausdrücke (20), (21) und (22) erfüllt werden. Da verschiedene

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— Ιο —

Abwandlungen des Grundprinzips der Fig. 5 möglich sind, kann die Auflösung der Gleichungen (20), (21) und (22) am deutlichsten an Hand einer detaillierten Darstellung einer Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 5 erläutert werden»

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Schaltting nach der Erfindung. Die verschiedenen Teilschaltungen sind entsprechend Fig. 5 bezeichnet. Die Schaltung enthält ausserdem die Teilschaltungen VII bis IX. Die Eingangsklemme F ist mit einer Stromspiegelschaltung IV verbunden» die eine Eingangsklemme G¹ und eine Ausgangsklemme G besitzt. Die Schaltung besteht aus vier Transistoren T-Jt,, T-t-, T'.ι /- und T₁₇, von denen die Transistoren T-K und T-^ als Dioden geschaltet sind. Da die Basis-Emitter-Uebergange von T₁ ^ und T₁- paralellgeschaltet sind, liefert die Schaltung zwei gleiche Ströme zwischen den Klemmen F und G¹ einerseits und F und G andererseits.

i Wenn der die Klemme F durchfliessende Strom gleich I ist, fli.essen durch die Klemmen G' und G Ströme gleich -g Die Schaltung*IV gleicht die Basiströme i. aus, wie aus der Figur ersichtlich ist. Die Klemme G¹ ist über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors T₂₀ und über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors T₁Q, der einen Teil des aus den Transistoren T₁O und T₁ ~ bestehenden Darlingtonpaars bildet, mit der Ausgangsklemme A¹

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PHN. 25.1.75.

der ersten Stromquelle I, der Sunimenklemme C der zweiten Stromquelle II und der Klemme H der Quadrierschaltung verbunden. Die Klemme G ist über eine Trennschaltung VIII und über die Kollektor—Emitter-Strecke des Transistors T₂₁f der einen Teil einer Anlasschaltung IX bildet, mit der Eingangsklemme A der ersten Stromquelle I verbunden« Zwischen der Eingangskiemme A und der gemeinsamen Klemme B der ersten Stromquellenschaltung I befindet sich die Reihenschaltung der Kollektor-Emitter-Uebergänge der Transistoren To/j und T₂g und des Widerstandes R-. Zwischen der Ausgangsklemme A¹ und der gemeinsamen Klemme B befindet sich die Reihenschaltung der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T₂₇, der Kollektor-Emitter-Strecke des als Diode geschalteten Transistors ^oQ "¹^^{1 der} parallelgeschalteten Kollektor-Emitter-Strecke der Transistoren To₀ ¹^^{110 T}31· ^Der Widerstand R₁ überbrückt die parallelgeschalteten Basis-Emitter-Uebergänge der Transistoren To₀ und To«. Die Transistoren T^₀ und T„..

bilden zusammen mit dem Transistor T„₂ die Stromspiegelschaltung V. Der Basis-Emitter-Uebergang des Transistors T„₂ ist zu dem Basis-Emitter-Uebergang des Transistors T».. parallelgeschaltet. Der Kollektor des Transistors T„₂ ist mit der Ausgangsklemme N der Stromspiegelschaltung V verbunden, welche Klemme N mit der Klemme K^f d.er Quadrierschaltung III verbunden ist, die der Schaltung nach

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Fig. 4 entspricht. Die Klemme K der Quadrierschaltvmg III ist mit dem Emitter des Transistors T₀₇ verbunden. Die Eingangsklemme J der Quadrierschaltung III ist mit der Ausgangsklemme P der Stromspiegelschaltung VI verbunden. Die Stromspiegelschaltung VI ist mit der zu der zweiten Stromquelle II gehörigen Stromspiegelschaltung zusammengebaut und basiert auf dem gleichen Prinzip wie die Stromspiegelschaltung IV. Die Stromspiegelschaltung VI liefert vier identische Ströme, die je gleich einem Viertel des Stromes Ip sind, der durch die Summenklemme C der Stromquellenschaltung II fliesst. Die Anlasschaltung IX besteht aus einer Stromspiegelschaltung, die aus den parallel geschalteten Basis-Emitter-Uebergängen der Transistoren T₂₂, ^ oh. ^UIK* T₂ ~ besteht. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T₂₂ liefert den Basisstrom, der in der Basis des Transistors T₂₁ fliesst. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T₂₁ ist in den Stromweg aufgenommen, der die Klemme G und A miteinander verbindet. Die Basis des Transistors T„₂ ist über den als Diode geschalteten Transistor T₂„ mit dem Emitter des Transistors T₂₁ verbunden. Die Emitter der Transistoren T₂₂, T^j, und T₂- sind mit dem Kollektor des Transistors T₂₁ verbunden. Der Kollektor des Transistors T₂^ ist mit dem gemeinsamen Basiskreis der Transistoren der ersten Stufe der Stromspiegelschaltung Λ^ΓΙ

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PIIN. 7^35

und der Kollektor des Transistors T₂- ist mit der Basis des Transistors T^u verbunden. Die Trennschaltung VIII besteht aus den in dem Stromweg zwischen der Klemme G und der Anlasschaltung IX angeordneten und in Reihe geschalteten Kollektor-Emitter-Strecken der Transistoren TjTi/C und Tj,rjt wobei der Basis-Emitter-Uebergang des Transistors Tj,^. durch den als Diode geschalteten Transistor Tj₊M überbrückt ist. Die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors Tjl^ ist durch die in Reihe geschalteten Emitter-Basis-Strecken der Transistoren T^o und Tj,q überbrückt, wobei der Transistor Tj,g als Diode geschaltet und der Kollektor des Transistors T^ mit der Basis des Transistors Tj₊₇ verbunden ist. Die Basis des Transistors Tj,,r ist mit dem Emitter des als Diode geschalteten Transistors T₂₀ verbunden, der in den Stromweg zwischen der Klemme G* und der Darlingtonschaltung VII aufgenommen ist. Die Kollektor-Emitter-Uebergänge der Transistoren T^o und Tj,o sind durch in Sperrichtung betriebene Dioden D- und D«, überbrückt, damit Schwingungen vermieden werden. Ebenso ist eine Diode D₂ zwischen dem Kollektor von T₁₇ und der Basis von T₂₀ angeordnet. Die zweite Stromquellenschaltung II ist eine Abwandlung der Stromquellenschaltung nach Fig. 2, mit der Massgabe, dass die Stromspiegelschaltung aus zwei Stufen' besteht und dass der Stromweg zwischen der Summenklemme C und

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dem Widerstand R₂ doppelt ausgeführt ist. Die Transistoren T^₂ und Tk_ sind η-fach ausgeführt, d.h., dass jeder der Transistoren Tl₂ und 1V„ aus η identischen Transistoren besteht;, deren Emitter-, Kollektor- und Basis-Elektroden miteinander verbunden sind. Auch können die Transistoren T^₂ und Tl„ aus einfachen Transistoren mit η-fachen wirksamen Emitteroberflächen bestehen.

Der gewünschte Strom I, der die Klemme F durchfliesst, wird von der Stromspiegelschaltung IV in zwei gleiche Ströme \ I unterteilt, die die Klemmen G und G¹ durchfliessen, Der Strom \ I, der zwischen den Klemmen G* und A¹ fliesst, wird in die Ströme I₁, I_? und I„ unterteilt, welche Ströme der Klemme A¹ der Stromquelle der Klemme C der Stromquelle II bzw. der Klemme H der Quadrierschaltung III zugeführt werden. Als erste Gleichung gilt alsot

I₁ + I₂ + I₃ = i I (23)

Der Strom -g- I, der zwischen den Klemmen G und A fliesst, wird gledchmässig über die Kollektor-Emitter-Strecken der Transistoren To₀ > ^T 1 "¹^ ^T2 °*^er Stromspiegelschaltung V verteilt. Durch die Ringangsklemme K der Quadrierschaltung III fliesst also der Strom -? I. Durch die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T„_Q fliesst ebenfalls ein Strom -? I. Durch den Widerstand R₁ fliesst der Strom I₁. Da der Widerstand R₁ den Basis-Emit ter-Ueber gang des Transistors T^₀ überbrückt,

I 509839/06 56 · !

gilt für

I₁= ^

Für V_be gelten Ausdrücke (4) und (5) mit Ι_β = ^ I. Der Strom I„ wird von der Stromspiegelschaltung IV in vier gleiche Teile unterteilt, so dass durch die EingangskIemme J der Vervielfacherschaltung III ein Strom γ I„ fliesst. Analog der Ableitung des Ausdruckes (13) folgt für Io:

2 ^J
6I₂

^τ3 ⁼ Ϊ6Ϊ (25)

Da die Transistoren Tl₂ und Τ^,ο der Stromquelle II η-fach ausgeführt sind, fliesst durch die Kollektor-Emitter-Strecke jedes der Transistoren T^₂ und

^o

Strom -jr— Ip.. Durch den Widerstand R₂ fliesst dann ein Strom ■§■ I_?> Analog der Ableitung des Ausdruckes (7) folgt für I₂:

wobei in diesem Ausführungsbeispiel η = 3. ist. Analog den Ausdrücken (6), (8) und (16) kann die Temperaturabhängigkeit von I-, I₂ und I„ durch die nachstehenden Gleichungen dargestellt werden:

v VT¹

I (T) - I - (~£2- - I +*i—£) 42

I_I ^t; _ I₁₀ ^₁ - I₁₀ + (_qRi; T₀

₂₀ (1 +ψ)

= I₂₀ (1 +ψ) (28)

I₃(T) = I₃₀ (1 ₊ 1^t₊ (Al)2 ) ₍₂₉₎

50983 9/0656 _0R,_{Q1NAL 1NSPECT6D}

PUN. 7 4 35. 25.1.75.

SS /£ ·—*-—" lH

^Ι3ο - -Τ6Ϊ-

Für Temperaturausgleich muss gelten, dass

I₁ + I₂ + I₁	₃ - I₁₀ + I₂₀ +
oder aber:
Ig£ - I +	IcT

Substitution von (31) in (30) ergibt das System:

gO _τ _ _τ (ορ\

E. ^Χ10 - ^Χ20 ^yjtC'

Die Summe der Ströme I₁ + I₀ ·ι- I₀ wird unter dieser Bedingung (mit dem Ausdruck (23))i

V_ kT

(33)

"1

Aus dem Ausdruck, (33) lässt sich der Wert des Widerstandes R₁ als Funktion des gewünschten Stromes I bestimmen:

^kTo
R₁ = ^- . (34)

An Transistoren, wie sie in der beschriebenen Schaltung verwendet werden, durchgeführte Messungen haben nachgewiesen, dass V _o = 1,180 und ^= 3,125. Für T_Q wird 293^OK gewählt. Das Einsetzen der verschiedenen Werte in den Ausdruck (34) ergibt:

R₁ - ^28 ₍₃₅₎

5 09839/0656

25.1.75. - 25 -

Um die TemperaturabhSngigkeit erster Ordnung auszugleichen, muss der Ausdruck (32) erfüllt werden. Der Ausdruck (31) (Ausgleich zweiter Ordnung) kann wieder geschrieben werden als:

— 6 20
". 16 1

Wenn der Wert R^ (Ausdruck (3*0) eingestellt worden ist, darf der Ausdruck (33) Am Ausdruck (36) substituiert

werden:

kT (J )^Z

τ τι ο 6 ^v 20'

* < W7 - Ϊ6 ~

Der Ausdruck (32) kann wieder geschrieben werden alsί

^τΖ0 = h; (^Vgo - ^Vbeo) (38)

Das Kombinieren der Ausdrücke (37) und (38) ergibt als Bedingung für einen Ausgleich zweiter Ordnung»

5»

6 i_go ;___<^_ . Π-^- (39)

Cv ν \ '
* go beo'

Substitution der für die Transistoren dieser Schaltung

geltenden Werte von V , f) und V, und Substitution _kT . g° C beo

von ergibt den Wert 0,38 für das rechte Glied der

Gleichung (39). Dies ist praktisch gleich 6/16, so dass die Schaltung nach Fig» 6 die Temperaturfehler zweiter Ordnung ausgleicht.

Die Abregelung geht nun sehr einfach vor sich. Ausgehend von dem gewünschten "Strom I, ,wird "mit Hilfe" des Ausdrucks (35) der Wert des Widerstandes R^ bestimmt

5 09839/06 56

25.ι.75.

und dieser wird auf diese Weise eingestellt. Da der Widerstand R„ noch nicht den gewünschten Wert erreicht hat, wird der die Klemme P durchfliessende Strom nicht gleich dem gewünschten Strom sein« Der Widerstand R„ soll nun derart eingestellt v/erden, dass der genannte Strom den gewünschten Wert aufweist. Zu diesem Zeitpunkt sind die Bedingung (31 )· sowie die Bedingung (32) erfüllt. Während der Aenderung von R„ wird ja ein Punkt erreicht, an dem die Bedingung (30) erfüllt ist. An diesem Punkt ist auch die Bedingung (31) erfüllt und ist die Summe der Ströme gleich dem gewünschten Wert I.

Die Teilschaltungen VII und "VIII dienen dazu, den Strom I weniger abhängig von der Spannung zu machen, die zwischen den Klemmen F und F¹ angelegt wird. Zwischen den Klemmen F¹ und R ist eine Spannung gleich der Summe der Basis-Emitter-Spannung der Transistoren T„_o, T„o» Τ»-, Toz-» Tpo und T₂₂ vorhanden, welche Summenspannung annähernd gleich 6V, ist und bei einem konstanten Strom I konstant' ist. Zwischen den Klommen F' und A¹ ist eine Spannung gleich der Summe der Basis-Emitter-Spannungen der obengenannten Transistoren abzüglich der Basis-Emitter-Spannungen der Transistoren T₁O und T.. „ vorhanden. Zwischen den Klemmen F und R¹ ist eine Spannung gleich der Summe der Basis-Emitter-Spannungen der Transistoren T₁,-, T-„ und T„_o vorhanden. Zwischen den

509839/06 58

25.1-75.

Klemmen F und G ist eine Spannung gleich der Summe der Basis-Emitter-Spannungen der Transistoren T-~, ^17» ^20 und Tl,, abzüglich der Basis-Emitter-Spannung der Transistoren Tjnq und TuQ vorhanden. Bei einem konstanten Strom I v/erden die Aenderungen der Spannung zwischen den Klemmen P und P^f auf die Spannung zwischen den Klemmen R^f und A¹ und die Spannung zwischen den Klemmen G und Ii übertragen· Dadurch, dass die Schaltungen VII und VIII eine hohe Impedanz für Spannungsänderungen aufweisen, werden die diese Schaltungen durchfliessenden Ströme nahezu nicht von den SpannungsMnderungen der Speisespannung beeinflusst. Die Schaltung VII besteht ja aus einer bekannten Darlingtonschaltung, während die Schaltung VIII aus der Reihenschaltung der Transistoren Tl^. und Τκ~ besteht. Der Basisstrora für den Transistor Tj ~ wird vom Transistor Tjl Q geliefert« Die impedanz steigernd en Eigenschaften einer derartigen Schaltung sind bekannt. Der als Diode geschaltete Transistor Tj, g legt eine Spannung V, zwischen der Basi,s des Transistors Tk₀ und dem Emitter des Transistors Tu^ an. Da die Schaltung VIII zwei stabile Zustände aufweist, und zwar den leitenden und den nichtleitenden Zustand, überbrückt der als Diode geschaltete Transistor T^- den Basis-Emitter-Uebergang des Transistors Tj₊^, um den Transistor T^g zwangsweise in den leitenden Zustand zu steuern. Der als Diode geschaltete

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PHN.7^35. ?5.1.75. - 28 -

Transistor T_?o übei-brUclct den Basis-Kollektor-Uebergang des Transistors T^· Die Basis-Kollektor-Spannung des Transistors T^, ist ja gleich der Summe der Basis-Emitter-Spannungen der Transistoren T^p und Tjlq abzüglich der Basis-Emitter-Spannung des Transistors IY^. -⁰^*⁰ Anlassschaltung IX liefert in den Kollektorkreisen der Transistoren Tph und Τρκ einen Strom, der gleich dem Basisstrom des Transistors T₂₁ ist. Die zweite Stromquellenschaltung II weist als stabilen Zustand ebenfalls den nichtleitenden Zustand auf. Dadurch, dass die Anlassschaltung. IX zu dem Zeitpunkt, zu dem die Speisespannung angelegt wird, wodurch der Transistor T₂₁ leitend wird und einen Basisstrom zieht, die Kollektorströme der Transistoren T₂^, und T₂^ der Stromquellenschaltung II aufprägt, gelangt diese Schaltung in den leitenden Zustand.

Die Schaltung nach Fig. 6 ist für die verschiedenen Basisströme ausgeglichen, was aus der Betrachtung der Basisströme in Fig« 6 hervorgeht₀ Der Basisstrom des Transistors T.. j, wird von dem Basisstrom des Transistors Τ..,-, ausgeglichen. Der Basisstrom des Transistors T^. wird von einem der Kollektorströme der Transistoren T^₂Ii und T₂C ausgeglichen. Der Basisstrom des Transistors T-g, der einen Teil einer Darlingtonschaltung bildet, ist vernachlässigbar klein. Der Strom \_ I wird an der Klemme A^!

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PUN.7^35. 25.1.75.

in zwei Ströme I- und Xp geteilt, die in derselben Grössenordnung liegen. Insbesondere ist der durch die Klemme A¹ fliessende Strom annähernd gleich der Hälfte des die Klemme A durchfliessenden Stromes. Der Basisstrom des Transistors Tp- wird also von den Basisströmen der Transistoren T„^ und T„g ausgeglichen.

Die Summe der Ströme, die durch die Kollektor-Emitter-Strecken der Transistoren T„_o, T^₁ und T„_o fliessen, ist gleich dem den Transistor T₂₁ durchfliessenden Strom. Die Summe der Basisströme der Transistoren T„_o» Τ«,.j und To₂ wird, demzufolge von einem der Kollektorströme der Transistoren Tpu und Tp- ausgeglichen. Die Summe der Basisströme, die zwischen dem zwischen den Klemmen P, G, R¹, A¹ und P¹ gebildeten Stromweg und zwischen den Klemmen F, G, R, A und F¹ gebildeten Stromweg fliessen, ist also gleich Null.

Die Extrapolation von V im Ausdruck (3) gilt für Siliziumtransistoren. Für Germaniumtransistoren kann ein dem Ausdruck (6) in allgemeiner Form ähnlicher Ausdruck abgeleitet werden, wodurch sich die Erfindung nicht auf Siliziumtransistoren beschränkt.

Die Schaltung nach Fig. 6 besteht, mit Ausnahme der Regelwiderstände R- und R₂, aus Halbleiterbauelementen, wodurch die Schaltung besonders gut als monolithisch integrierte Schaltung ausgeführt werden kann.

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Pi ω. 7^3 5. 25.1.75.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das Beispiel nach Fig. 6. Zahlreiche Abänderungen in bezug auf die Anordnung und die Ausbildung der Stromspiegelschaltungen und der impedanzsteigernden Elemente sind . möglich. Für die beschriebenen Stroniquellenschaltungen und die Quadrierschaltung können andere Typen gewählt werden. So kann z.B. der Transistor T₁ der ersten Stromquellenschaltung als Diode geschaltet werden. Auch können di"e Stromspiegelschaltungen V oder VI fortgelassen werden,, wenn eine Quadrierschaltung von einem anderen Typ verwendet wird. Ebenso können alle Transistoren durch Transistoren durch einen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp ersetzt werden, wobei die Richtung der Ströme invertiert wird.

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Claims

PHF,7^35. .-25.1.75.

PATENTANSPRÜCHE:

1, I Stromstabilisierungsschaltung, dadurch, gfekennzeichnet, dass die Schaltung enthält:

— eine an sich bekannte Dreipolschaltung (l) mit zwischen einer Eingarigsklemme (A) und einer gemeinsamen Klemme (b* zwei parallelen Zweigen, deren einer mindestens die Kollektor-Emitter-Strecke eines ersten Transistors (T₁) und der andere mindestens den Basis-Emitter-Uebergang eines zweiten Transistors (Tp) in Reihe mit einem Widerstand enthält (R^), wobei der Kollektor des zweiten Transistors (¹T^) mit einer Ausgangsklemme (A¹) verbunden ist und die Basis des ersten Transistors (T₁) mit einem von dem Eingangssignal abgeleiteten Signal gesteuert wird, in der Weise, dass bei einem konstanten Strom an der Eingangsklemme (a) ein Strom mit einem negativen Temperaturkoeffizienten an. der Ausgangsklemme (A') erscheint;

- eine an sich bekannte Zweipolschaltung (il) mit zwei parallelen Zweigen, die mittels einer Stromteilerschaltung (T„, Tr) derart miteinander gekoppelt sind, dass die Ströme, die die beiden Zweige durchfliessen, in einem festen Verhältnis zueinander stehen, während mindestens ein in den Zweig aufgenommener Halbleiterübergang (Tj-) durch eine in den anderen Zweig aufgenommene Reihenschaltung mindestens eines Halbleiter-

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PFN,7^35. 25.1.75.

Übergangs (iv) und eines Widerstandes (R₂) überbrückt wird, wobei mindestens einer der beiden genannten Halbleiterübergänge der Basis-Emitter-Uebergang eines Transistors ist, in der Weise, dass zwischen den Klemmen (C, C^f) dieser Zweipolschaltung ein Strom mit einem positiven Temperaturkoeffizienten erscheint;

- und eine an sich bekannte Stromspiegelschaltung (iv), deren Eingangskiemrae (G¹) mit der Ausgangsklemme (A') •der genannten Dreipolschaltung und auch mit der einen Klemme (c) der genannten Zweipolschaltung verbunden ist, deren andere Klemme (C^f) mit der gemeinsamen Klemme (b) der genannten Dreipolschaltung verbunden ist, während die Ausgangsklemme (g) der genannten Stromspiegelschaltung mit der Eingangsklemme (a) der Dreipolschaltung verbunden ist»

2.; . Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung weiter eine Quadrierschaltung (ill) enthält, der mindestens ein Strom zugeführt wird, der dem Strom proportional ist, der zwischen den Klemmen (C₁-C¹) der genannten Zweipolschaltung fliesst, welche Quadrierschaltung einen Ausgangskreis aufweist, in dem ein Strom fliesst, der dem Quadrat des die genannte Zweipolschaltung durchfliessenden Stromes proportional ist, wobei dieser Ausgangskreis die Eingansgklemme (G') der ersten Stromspiegelschaltung mit der gemeinsamen Klemme (b) der genannten Dreipolschaltung verbindet.

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25.1.75.

3« Schaltung nach· Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangskreis der genannten Quadrierschaltung aus der Kollektor-Emitter-Strecke eines ersten Transistors (T..q) besteht, dessen Kollektor mit der Eingangsklemme (G¹) der genannten ersten Stromspiegelschaltung (iV) und dessen Emitter mit der gemeinsamen Klemme (b) der genannten Dreipolschaltung verbunden ist, während
die Basis mit dem Emitter eines zweiten Transistors (T₁₁) und mit dem Kollektor eines dritten Transistors (Tq₂)
verbunden ist, dessen Basis-Emitter-Uebergang den Basis-Emitter-Uebergang des ersten Transistors (T₁) der genannten Dreipolschaltung überbrückt und dessen Kollektor mit dem Eingang (A) der genannten Dreipolschaltung und dessen Basis mit der Basis und dem Kollektor eines
vierten Transistors (T..^) verbunden ist, dessen Emitter mit der Basis und dem Kollektor eines fünften Transistors (Τ.«.,) verbunden ist, dessen Emitter mit dem Emitter des ersten Transistors (T-q) verbunden ist, während der Kollektor des vierten Transistors (T₁₂) mit dem Kollektor eines sechsten Transistors (T„„) verbunden ist, dessen Basis-Emitter-Uebergang den Basis-Emitter-Uebergang
eines Transistors (T^jj.) überbrückt, der von der genannten 3tromteilerschaltung einen Teil bildet, wobei
der letztere Transistor (Τ~κ) wenigstens einen proportionalen Teil des Stromes führt, der zwischen den Klemmen (c, C') der genannten Zweipolschaltung fliesst.

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25.1.75.

4, Schaltimg nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Eingangskreis und dem Ausgangskreis der Stromspiegelschaltung Mittel (VII, Viii) angeordnet sind, mit deren Hilfe der Schaltung eine hohe Differentialimpedanz erteilt wird, 5· Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung als monolithisch integrierte Schaltung ausgeführt ist.

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