DE2607422B2

DE2607422B2 - Stromregelschaltung

Info

Publication number: DE2607422B2
Application number: DE2607422A
Authority: DE
Inventors: Brian Ashford Middlesex Crowle (Grossbritannien)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1975-02-24
Filing date: 1976-02-24
Publication date: 1978-06-01
Also published as: AU498701B2; FR2301861B1; AU1128776A; US4063149A; NL7601801A; IT1055447B; DE2607422A1; DE2607422C3; FR2301861A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromregelschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine aus der US-PS 36 29 691 bekannte, für den Einbau in einer monolithischen integrierten Anordnung geeignete Stromregelschaltung dieser Art enthält zwei eine Mitkopplungsschleife bildende Stromverstärker, und zwar einen sogenannten Stromspiegelverstärker und einen weiteren Verstärker, der einem Stromspiegelverstärker ähnlich ist. Der Ausgangstransistor des letztgenannten Stromverstärkers ist mit einem Emittergegenkopplungswiderstand versehen, der die Stromverstärkung dieses Verstärkers mit wachsendem Eingangsstrom geringer werden läßt. Bei niedrigen Strömen ist die Verstärkung der offenen Schleife der Stromverstärker größer als 1, und sobald in der Schleife einmal Stromflüsse angeregt worden sind, steigen daher die Werte dieser Ströme an, bis die Schleifenverstärkung auf den Wert 1 vermindert worden ist.

Aus der US-PS 35 79 133 oder 36 59 121 ist ferner eine Stromquelle bekannt, die einen aus einem ersten und einem zweiten Transistor gebildeten Stromverstärker enthält, wobei die Emitter dieser Transistoren miteinander verbunden und an die gemeinsame Klemme des Stromverstärkers angeschlossen sind. Der erste Transistor ist zur Selbstvorspannung geschaltet, so daß die Summe seiner Basis- und Kollektorströme annähernd gleich dem an der Eingangsklemme des Stromverstärkers zugeführten Eingangsstrom ist. Zu diesem Zweck ist die Eingangsklemme des Stromverstärkers direkt mit der Basiselektrode des ersten Transistors und galvanisch über einen Widerstand mit der Kollektorelektrode des ersten Transistors verbunden. An diesem Widerstand fällt wegen des hindurchfließenden Kollektorstroms des ersten Transistors eine Spannung ab, so daß die Emitter-Kollektor-Spannung dieses selbstvorgespannten ersten Transistors kleiner als seine Basis-Emitter-Spannung ist. Diese kleinere Spannung wird an den zweiten Transistor als Emitter-Basis-Spannung angelegt, worauf der zweite Transistor mit einem relativ kleinen Kollektorstrom antwortet, der zur Ausgangsklemme des Stromverstärkers geleitet wird. Bei steigendem Eingangsstrom des Verstärkers wird der Spannungsabfall am besagten Widerstand in proportionaler Weise größer, und die resultierende lineare Abnahme der Basis-Emitter-Spannung des zweiten Transistors führt zu einer exponentiellen Abnahme seines Kollektorstroms. Beim Entwurf integrierter Schaltungen hat man die Verwendung von

Konstanlstromquellen dieses Typs bisher möglichst vermieden, weil kleine prozentuelle Erhöhungen ihres Eingangsstroms zu jeweils einem starken prozentuellen Absinken ihres Ausgangsstroms führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromregelschaltung der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß die Stromwerte, bei denen sich die Mitkopplungsschleife stabilisiert, besser definiert sind als bisher.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein Verstärker der in den US-PS 35 79 13.3 und 36 59 121 beschriebenen Art hervorragend dazu geeignet ist, in Verbindung mit einem weiteren Stromverstärker in einer Mitkopplungsschleife eine Stromregelschaltung der in der US-PS 36 29 691 beschriebenen Art zu bilden. Die exponentiell (statt logarithmische) Abnahme des Ausgangsstroms des Stromverstärkers bei linearer Zunahme seines Eingangsstroms ist in der Stromregelschaltung nicht nachteilig. Dieses Verhalten ist ganz im Gegenteil vorteilhaft, weil aufgrund des steilen Durchgangs der Verstärkungskurve (bei offener Schleife) durch den Punkt der Verstärkung 1 die Mitkopplungsschleile sich bei besser definierten Strompegeln stabilisiert als bei der aus der US-PS 36 29 691 bekannten Regelschaltung. Die hier beschriebene Stromregelschaltung eignet sich besonders gut zum Einbau in eine monolithische integrierte Schaltung.

Die Erfindung wird nachstehend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert; die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 teilweise in Blockform die Stromregelschaltung, die zur Stabilisierung des durch eine Last fließenden Stroms verwendet wird,

F i g. 2 und 3 Detailschaltbilder typischer Ausführungsformen für die Stromregelschaltung nach Fig. 1, und

Fig.4 teilweise in Blockform das Schaltbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Stromregelschaltung, die zum Vorspannen eines ersten und eines zweiten Stromquellentransistors verwendet wird, und eine Konstantstromsenke für relativ niedrigen Strom und eine Konstantstromsenke für relativ hohen Strom bildet.

Die in F i g. 1 dargestellte Stromregelschaltung 10 hat eine erste Klemme 11 und eine zweite Klemme 12, die an eine Versorg'.ingsspannungsquelle 2 geschaltet sind. Die Klemme 12 ist direkt mit dem negativen Pol der Spannungsquelle 2 verbunden, während der positive Pol der Quelle 2 über eine Last 5, die einen widerstandsbehafteten Stromweg bildet, an die Klemme 11 angeschlossen ist. Die Stromregelschaltung besteht aus einem Stromverstärker 20 und einem Stromverstärker 30, die zu einer Mitkopplungsschleife geschaltet sind und deren letztgenannter vom Typ gemäß den vorstehend genannten USA-Patentschriften 35 79 133 und 36 59 121 ist. Die gemeinsamen Klemmen 21 und 31 der Stromverstärker 20 und 30 (d. h. die ihren Eingangsund Ausgangskreisen jeweils gemeinsame Klemme) sind mit der Klemme 11 bzw. 12 der Stromregelschaltung 10 verbunden. Die Mitkopplungsschleife ist dadurch gebildet, daß zum einen die Ausgangsklemme 23 des Stromverstärkers 20 galvanisch (in Fig. 1 als Direktverbindung dargestellt) mit der Eingangsklemme 32 des Stromverstärkers 30 gekoppelt ist und zum anderen die Ausgangsklemme 33 des Stromverstärkers 30 galvanisch (in Fig. 1 als Direktverbindung dargestellt) mit der Eiiigangsklemme 22 des Stromverstärkers 20 gekoppelt ist.

Der Stromverstärker 30 enthält neben einem ohmschen Element 34 einen ersten Transistor 35 und j eine.i zweiten Transistor 36, die so verbunden sind, daß sie bei niedrigen Strömen, bei denen der Spannungsabfall am ohmschen Element 34 kleiner ist als etwa 1 Millivolt, wie ein Stromspiegelverstärker arbeiten. Bei diesen niedrigen Strömen beträgt die Stromverstärkung

in des Verstärkers 30 zwischen seiner Eingangsklemme 32 und der mit 33 bezeichneten Ausgangsklemme —Wo, wobei Wo eine positive Zahl ist. Dies erreicht man, indem man die Transkonduktanz oder Steilheit des Transistors 36 zu derjenigen des Transistors 35 bei niedrigen Strömen im Verhältnis Wb: 1 bemißt. Unter der Voraussetzung, daß die Transistoren 35 und 36 gleiche Diffussions- oder Implantationsprofile haben, erhält man dieses TFanskonduktanzverhältnis, indem man die effektive Fläche des Basis-Emitter-Übergangs des Transistors 36 Wo-mal größer als die effektive Fläche

des Basis-Emitter-Übergangs des Transistors 35 macht.

Der Stromverstärkungsfaktor des Stromverstärkers

20 sei — G, wobei G eine positive Zahl ist. Das Produkt WoG, welches die für niedrige Ströme geltende Verstärkung der offenen Schleife der aus den Verstärkern 20 und 30 gebildeten Mitkopplungsschaltung darstellt, wird größer als 1 gewählt. Somit führt eine kleine anfängliche Störung in der Schleife (z. B. der Leckstrom eines Transistors 14 mit offener Basis) zu einem fortwährenden Anwachsen der Ströme in den Verstärkern 20 und 30. Mit dieser Zunahme der Ströme sinkt der Stromverstärkungsfaktor des Stromverstärkers 30 von —Wo ab, bis er einen Wert —l/G erreicht, bei den die Ströme zu einer Schleifenverstärkung von 1 geführt haben und die Schleife im Gleichgewicht bleibt. Unter diesen Gleichgewichtsbedingungen läßt sich die als Spannungsabfall am ohmschen Element 34 erscheinende Differenz Δ Vbe zwischen den Basis-Emitter-Spannungen V35 und V36 der Transistoren 35 und 36 bestimmen, indem man von der folgenden Grundgleichung für die Transistorwirkung ausgeht:

V_BE=(kT/q)\n(I_E/AJ_s).

Hierbei ist:

Vbe die Basis-Emitter-Spannung des Transistors,

k die Boltzmann-Konstante,

T die Absoluttemperatur des Basis-Emitter-Übergangs des Transistors,

q die Ladung eines Elektrons,

Ie der Emitterstrom des Transistors,

A die Fläche des Basis-Emitter-Übergangs des Transistors,

Js die Emitterstromdichte bei Sättigung des Transistors.

Diesen Größen sind nachfolgend Zahlen als Indizes nachgestellt, welche die jeweilige Größe dem mit derselben Bezugszahl in den Zeichnungen versehenen Transistor zuordnen sollen. Es wird davon ausgegangen, daß Js für die integrierten Transistoren 35 und 36 denselben Wert hat, weil diese Transistoren mit denselben Verfahrensschritten hergestellt sind. Indem die Transistoren nahe beieinander auf der integrierten Schaltung angeordnet werden, sei dafür gesorgt, daß die

b5 Temperaturen ihrer Halbleiterübergänge einander gleich sind. Es gilt:

rpr — Kbf« — Kr₁

Indem man Gleichung (1) in Gleichung (2) einsetzt, erhält man:

I V_BE = {kT/q) In (/_EJS/J_S) - (kT/q) In U_EiJH₀J_s) = (kT/q)\n[H₀I_E3i/l_EM). (3)

Die nachfolgende Gleichung (4) beschreibt die Gleichgewichtsbedingung der Schleife, und durch Einsetzen dieser Gleichung in die Gleichung (3) erhält man dann die Gleichung (5).

• I ^BE = {kT/q) In G H₀.

Der durch das ohmsche Element 34 mit dem Widerstandswert R» fließende Strom l\ ist nach dem ohmschen Gesetz:

= I V_nJ R_M =

R₃₄) In G H₀. (6)

/ι ist im wesentlichen gleich dem Kollektorstrom des Transistors 35, vorausgesetzt, der Basisstrom des Transistors 36 ist vernachlässigbar klein. Diese Voraussetzung trifft in guter Näherung die tatsächlichen Verhältnisse, wenn der Afc-Wert des Transistors 36, d. h. seine Vorwärts-Stromverstärkung in Emitterschaltung, genügend groß ist (z. B. größer als 30). Der Kollektorstrom eines Transistors ist α-mal so groß wie sein Emitterstrom, wobei λ in einem Transistor mit genügend hohem Afc-Wert ein mit der Genauigkeit von etwa 1% gut definierbarer Faktor ist.

= /i/*3j =

«34) In G W₀. (7)

Den Wert von Ie » für den Gleichgewichtsfall erhält man durch Kombination der Gleichungen (4) und (7):

/_£36 =

= (kT/q *₃₅ G R₃₅) In G H₀ . (8)

Der durch die Last 5 zur Klemme 11 der Stromregelschaltung 10 fließende Strom I₂ muß nach dem Kirchhoffschen Gesetz für Ströme aus der Klemme 12 wieder herausfließen, h kann mit der folgenden einfachen Knotenpunktgleichung bestimmt werden:

^E 35

Indem man die Gleichungen (7) und (8) in die Gleichung (9) einsetzt und eine Umordnung vornimmt, erhält man:

I₂ = (Va₃J R₃₄) [(G+ 1 VG] {kT/q) In G H₀. (10)

Wie in den vorangehenden Abschnitten angedeutet, handelt es sich bei oca und Ha um eindeutig definierte Größen und bei k und q um allgemeine Konstanten.

Wenn der Stromverstärker 20 ein Stromspiegelverstärker ist, dann ist G trotz Änderungen in der Temperatur und den Strompegeln im wesentlichen konstant, und h ändert sich proportional mit der Absoluttemperatur und umgekehrt proportional mit dem Widerstandswert Ru des ohmschen Elements 34. Über einen begrenzten Temperaturbereich bleibt I₁ ziemlich konstant, obwohl der Art, in welcher sich Rjt mit der Temperatur ändert, keine besondere Beachtung geschenkt wird. Das heißt, die Stromwerte in der Schaltung sind im wesentlichen unabhängig von der Λ/,-Werten der Transistoren. Wenn man den Wider standswert R» des ohmschen Elements 34 mit dei Temperatur ansteigen läßt, wie es bei Widerstandsele menten aus leicht dotiertem Silizium der Fall ist, kanr man /2 über einen weiteren Temperaturbereich nocr besser konstant halten.

Als spezielles Ausführungsbeispiel enthält der Strom verstärker 20' nach F i g. 2 Transistoren 24 und 25, derer effektive Basis-Emitter-Übergangsflächen zueinandei im Verhältnis 1 : Go stehen. Wenn die Widerstandsweru der Widerstände 27 und 28 im Verhältnis Co : 1 stehen dann ist der Stromverstärker 20' ein Stromspiegelver stärker mit einem Stromverstärkungsfaktor von -Gn Der Transistor 24 ist mit einer Kollektor-Basis-Gleich stromrückkopplung versehen, um seine Basis-Emitter Spannung so einzustellen, daß sein Kollektorstrorr gleich demjenigen Strom ist, der an der Eingangsklem me 22' des Stromspiegelverstärkers angefordert wird Diese Kollektor-Basis-Gleichstromrückkopplung kanr eine Direktverbindung sein, häufig enthält sie jcdocl einen Stromverstärker, z. B. in Form eines Verstärker Iransistors 26 in Kollektorschaltung, um die Einflüsse der Basisströme der Transistoren 24 und 25 auf die Stromverstärkung des Verstärkers 20' zu vermindern Indem man das Verhältnis der Widerstandswerte dei Widerstände 27 und 28 umgekehrt bemißt wie da: Verhältnis der Transkonduktanz der Transistoren !<■ und 25, führt die Beaufschlagung der Transistoren 2i und 24 mit demselben Basispotential dazu, daß dei Transistor 25 einen Go-mal so hohen Kollektorstron wie der Transistor 24 liefert. Alternativ können die Widerstände 27 und 28 auch durch Direktverbindunger von den Emitterelektroden der Transistoren 24 und 2f zur gemeinsamen Klemme 21 ersetzt werden, wobei dei Stromverstärker 20' immer noch als Stromspiege funktioniert.

Der Stromverstärker 20' braucht jedoch keir Stromspiegelverstärker zu sein, und sein Verstärkungs faktor braucht auch nicht unveränderlich mit derr Eingangsstrompegel zu sein. Es ist wünschenswert, da[ die Stromverstärkung des Stromverstärkers 20' unab hängig von den Afc-Werten seiner Transistoren ist, se daß die Strompegel in der Stromregelschaltung 10 vorhersagbar sind und einen temperaturabhängiger Faktor weniger aufweisen. Die von der Schaltung 10 bewirkte Stabilisierung wird besser, wenn die Amplitu de G des Verstärkungsfaktors des Stromverstärkers 20 größer gemacht wird, jedoch benötigt man zui Erzielung hoher Werte von G bei Verwendung vor Sitromspiegelverstärkern oder anderen Verstärkern mii fester Stromverstärkung viel Platz in einem integrierter Schaltungsblock. Für den Fall, daß der Stromverstärker 20' mit bipolaren Sperrschicht- oder Flächentransisto ren statt mit Feldeffekttransistoren aufgebaut ist, hat e·. sich als vorteilhaft herausgestellt, den Stromverstärkei 20' so zu modifizieren, daß das Verhältnis de! Widerstandswerts des Widerstands 27 zu demjeniger des Widerstands 28 im Stromverstärker 20' größer al:

G₀ ist, womit die Stromverstärkung des Transistors 2C über G₀ ansteigt, wenn die Strompegel größer werden Dies erlaubt eine Schaltung mit kleineren Werten vor G₀ und Ho (womit man gewöhnlich mit weniger Platz ir der integrierten Schaltung auskommen kann), wöbe

b^r> man jedoch das zur Erzielung einer guten Stromstabili sierung erforderliche hohe Produkt GW₀ im Bereich derjenigen Stromwerte erhält, bei denen sich da; Gleichgewicht in der Mitkopplungsschleife einstellt.

Wenn man diese Modifikation vollständig durchführt, dann erhält man den in Fig.3 dargestellten Stromverstärker 20".

Neben Anordnungen der Schaltungsstruktur des Stromverstärkers 20' können eine Vielzahl von Stromspiegelverstärkern als Stromverstärker 20 verwendet werden, und auch diese Stromspiegelverstärker können in ähnlicher Weise wie der vorstehend beschriebene Stromspiegelverstärker modifiziert werden. Das wichtige, was man über diese modifizierten Stromspiegelstrukturen wissen muß, ist das Merkmal, daß ihre Stromverstärkungen noch im wesentlichen unabhängig von den h_ie-Werten der Transistoren sind und sich nicht mit der Temperatur ändern. In den Anordnungen nach den Fig.2 und 3 (denen alle diese Strukturen ähnlich sind) ist dieses Merkmal vorhanden, weil die kleine Differenz zwischen den Emitterspannungen der Transistoren 24 und 25 proportional zu Δ Vbe ist. Jeder Spannungsabfall an einem ohmschen Element 27 ist proportional dem Spannungsabfall Δ Vbe am ohmsehen Element 34, weil durch beide Elemente im wesentlichen gleicher Strom fließt. Da sich die Proportionalität zwischen den Kollektorströmen der Transistoren 35 und 36 nicht mit der Temperatur ändert, ist der Spannungsabfall am ohmschen Element 27, der von dem durch dieses Element fließenden Kollektorstrom des Transistors 36 abhängt, proportional dem Spannungsabfall Δ Vbe· Im Stromverstärker 20" nach F i g. 3 ist der dem Wert Δ Vbe proportionale Spannungsabfall am ohmschen Element 27 die linear zur Temperatur T proportionale Spannungsdifferenz, von der man weiß, daß sie zwischen den Emitter-Basis-Spannungen der Transistoren 24 und 25 erforderlich ist, um die Kollektorströme dieser Transistoren im konstanten Verhältnis zu halten. Im Stromverstärker 20' nach F i g. 2 sind die beiden Spannungsabfälle an den ohmschen Elementen 27 und 28 jeweils proportional zu Δ Vbe, so daß auch ihre Differenz proportional zu Δ Vbe ist. Diese Differenz ist gleich der Differenz zwischen den Emitter-Basis-Spannungen der Transistoren 24 und 25, die dann der Temperatur T derart linear proportional sein muß, daß das Verhältnis zwischen den Kollektorströmen der Transistoren 24 und 25 temperaturunabhängig wird.

Die modifizierten Stromspiegelstrukturen können auch den Stromspiegelverstärker in Stromregelschaltungen des in der USA-Patentschrift 36 29 691 beschriebenen Typs ersetzen, allerdings mit weniger günstigen Ergebnissen. Dies kommt daher, weil in den Schaltungen nach den F i g. 2 und 3 die Tendenz zum höheren Verstärkungsfaktor des Stromverstärkers 20' oder 20" dazu neigt, den Wert Δ Vbe schneller zu erhöhen und den Stromverstärkungsfaktor des Stromverstärkers 30 schneller herabzusetzen, wodurch die Stromstabilisierung besser wird. Bei den Schaltungen des in der vorstehend genannten USA-Patentschrift beschriebenen Typs liegt jedoch das im Sinne einer Gegenkopplung auf die Verstärkung wirkende Element im Ausgangskreis des Stromverstärkers, wobei es die Stromverstärkung mit wachsendem Strompegel vermindert. Die im anderen Stromverstärker erfolgende Erhöhung des Verstärkungsfaktors mit steigendem Strompegel neigt dazu, die Schleifenverstärkung weniger schnell zu vermindern und beeinträchtigt somit die Stabilisierung der Schleifenströme in oder nahe dem Gleichgewichtszustand.

Die F i g. 4 veranschaulicht, wie leicht die Stromregel- ^ri Schaltung (10) dazu ausgelegt werden kann, verschiedene Transistoren 41,42, 43 und 44 so vorzuspannen, daß sie von einer Versorgungsquelle über die Verbraucher 46, 47, 48 und 49, deren jeder einen Gleichstromweg darstellt, konstante Kollektorströme ziehen. Die effekti-

K) ven Flächen der Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren 41, 42, 43 und 44 sind (in dieser Reihenfolge) m-, n-, p- und q-m&\ so groß wie die effektive Basis-Emitter-Übergangsfläche des Transistors 35. Der Basis-Emitter-Übergang des Transistors 43 liegt demjenigen des Transistors 35 parallel, so daß sein Kollektorstrom nach Gleichung (1) p-mal so groß wie der Kollektorstrom des Transistors 35 ist, d. h. im wesentlichen pi oder pGhl(G+\) beträgt. Der Transistor 42 hat einen n/Wo-mal so hohen Kollektorstrom wie der Transistor 36, da die Basis-Emitter-Übergänge dieser Transistoren einander parallel geschaltet sind und die effektiven Flächen dieser Übergänge im angegebenen Verhältnis zueinander stehen.

Somit führt der Transistor 42 einen Kollektorstrom π/,/Grtoodern!₂/(G+ \)H₀.

Der Transistor 41 führt einen kleineren Kollektorstrom als die Transistoren 36 und 42, und zwar in einem durch den Spannungsabfall am ohmschen Element 341 bestimmten Maß. Der Transistor 44 führt einen höheren

jo Kollektorstrom als die Transistoren 35 und 36, und zwar in einem durch die Summe der Spannungsabfälle an den ohmschen Elementen 34 und 342 bestimmten Maß. Diese Maße lassen sich berechnen, indem man zunächst dieselbe Methode wie bei der Berechnung des

J5 Verhältnisses zwischen den Emitterströmen der Transistoren 35 und 36 verwendet, um das Verhältnis zwischen dem Emitterstrom Ie41 des Transistors 41 und Ie36 oder zwischen dem Emitterstrom h44 des Transistors 44 und Iε35 zu ermitteln und dann Ie41 mit Λ41 oder /^44 mit Λ44 multipliziert. Es sei darauf hingewiesen, daß die Einfügung der ohmschen Elemente 341 und 342 den Betrieb der Stromregelschaltung 10' an sich nicht beeinträchtigt, solange der Widerstandswert des Widerstands 341 nicht so groß gewählt ist, daß er zur Sättigung des Transistors 35 führt.

Die vorstehend beschriebenen Stromregelschaltungen können als zweipolige Stromregler betrieben werden, wie es in den F i g. 1,2 und 3 gezeigt ist. Jedem von ihnen kann jedoch auch ein Hilfstransistor zugeordnet werden, der seine Basis-Emitter-Vorspannung dadurch erhält, daß er mit dem Basis-Emitter-Übergang eines der im Stromregler enthaltenden Transistoren, wie z. B. der Transistoren 24,25,34 und 35 parallel geschaltet ist. Ein Transistor innerhalb jeder der Stromregelschaltungen kann als Signalverstärker betrieben werden, wobei die Stromregelung dazu dient, die Ruhestrom- bzw. Ruhespannungsbedingungen festzulegen. Auch sind dem auf dem Gebiet der integrierten Schaltungen bewanderten Elektronikfachmann eine Vielzahl anderer Ausführungsformen der Erfindung möglich, die mit den beigefügten Patentansprüchen ebenfalls umfaßt werden sollen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Stromregelschaltung mit einer ersten und einer zweiten Klemme zum Anschluß an eine Schaltung, deren Strom geregelt werden soll, mit einem ersten Stromverstärker, der eine mit der ersten Klemme verbundene gemeinsame Klemme hat, und einem zweiten Stromverstärker, der eine mit der zweiten Klemme verbundene gemeinsame Klemme hat, wobei Eingangs- bzw. Ausgangsklemmen des ersten Stromverstärkers mit einer Ausgangsklernme bzw. einer Eingangsklemme des zweiten Stromverstärkers unter Bildung einer Mitkopplungsschleife verbunden sind, daß die Stromverstärkung — A/des ersten Stromverstärkers zwischen seinen Eingangsund Ausgangsklemmen bei Zunahme seines Eingangsstroms zur Stabilisierung der Schleifenverstärkung bei 1 abnimmt und der zweite Stromverstärker eine Stromverstärkung — C zwischen seinen Eingangs- und Ausgangsklemmen hat und C und H positive Größen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stromverstärker (30) ein Verstärker an sich bekannter Art mit exponentiell abnehmender Stromverstärkung ist und zwei Transistören (35, 36) gleichen Leitungstyps enthält, von denen der erste Transistor (35) mit seiner Basis- und seiner Emitterelektrode an die Eingangsklemme (32) bzw. an die gemeinsame Klemme (31) des ersten Verstärkers (30) angeschlossen ist, während die jo Kollektor- und Emitterelektrode des zweiten Transistors (36) an die Ausgangsklemme (33) bzw. an die gemeinsame Klemme (31) des ersten Verstärkers angeschlossen sind, und daß zwischen die Eingangsklemme (32) des ersten Verstärkers (30) und den Kollektor des ersten Transistors (35) ein ohmsches Element (34, 341) geschaltet ist, das mit seinem von der Eingangsklemme (32) abgewandten Anschlußpunkt mit der Basis des zweiten Transistors (36) verbunden ist.
2. Stromregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stromverstärker (20; 20'; 20") ein Verstärker mit konstantem G ist.
3. Stromregelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stromverstärker (20'; 20") einen dritten und einen vierten Transistor (24,25) enthält, die gegenüber dem ersten und zweiten Transistor (35,36) von entgegengesetztem Leitungstyp sind und deren Basen an gleiches Potential angeschlossen sind, daß der Kollektor des dritten Transistors (24) mit der Eingangsklemme (22') des zweiten Stromverstärkers und über eine Gleichstromgegenkopplung (26) mit der Basis des vierten Transistors (25) verbunden ist, daß der Kollektor des vierten Transistors mit der Ausgangsklemme (23') des zweiten Stromverstärkers verbunden ist, daß zwischen dem Emitter des dritten Transistors (24) und der gemeinsamen Klemme (21') des zweiten Stromverstärkers ein zweites ohmsches Element (27) angeordnet ist, und daß zwischen dem Emitter des vierten Transistors (25) und der gemeinsamen Klemme (2Γ) des zweiten Stromverstärkers eine Gleichstromverbindung vorgesehen ist.
4. Stromregelschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromverbindung zwischen dem Emitter des vierten Transistors (25) und der gemeinsamen Klemme (2Γ) des zweiten Stromverstärkers (20', 20") aus einem dritten ohmschen Element (28) besteht und daß das zweite ohrosche Element (27) einen Widerstandswert hat, der mehr als G-mal so groß wie der Widerstandswert des dritten ohmschen Elementes (28) ist.
5. Stromregelschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußpunkt am ersten ohmschen Element (34, 341) mit der Basis eines weiteren Transistors (41,42, 43) verbunden ist, dessen Emitter mit der gemeinsamen Klemme (31) des ersten Stromverstärkers (30) verbunden ist, und dem weiteren Transistor (41, 42, 43) eine derartige Basis-Emitter-Spannung gibt, daß sein Kollektorstrom proportional dem zwischen der ersten Klemme (12; 12'; 12") und der zweiten Klemme (11; 1Γ; 11") fließenden Strom ist.