DE3012365C2 - Differenzverstärker - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Differenzverstärker nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der US-PS 39 46 303. Fig. 3a. ist bereits ein Differenzverstärker dieser Art bekannt. Bei diesem Differenzverstärker geht die Stromgleichheit in den beiden Verstärkerzweigen bei höheren Belastungsströmen verloren.

Vorteile der Erfindung

Dsr erfindungsgemäße Differenzverstärker mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Größe des Belastungsstromes durch den Differenzverstärker mit Hilfe des zweiten Stromspiegels so ausgeglichen wird, daß die Stromgleichheit in den beiden Verstärkerzweigen auch bei höheren Belastungsströmen erhalten bleibt, Wobei das Stromniveau erhöht und dem erhöhten Laststrom angepaßt wird.

Zeichnung

Der erfindungsgemäße Differenzverstärker ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das elektrische Schaltbild des aus der US-PS 39 46 303 bekannten Differenzverstärkers,

Fig.2 das elektrische Schaltbild eines Differenzverstärkers gemäß der Erfindung.

Beschreibung der Erfindung

Der in F i g. 1 dargestellte bekannte Differenzverstärker enthält einen ersten NPN-Transistor 71 uud einen

ίο zweiten NPN-Transistor Ti. Die Emitter dieser beiden Transistoren sind miteinander verbunden und über eine Stromquelle Sir an den Minuspol der Versorgungsspannung angeschlossen, der seinerseits an Masse angeschlossen ist. Ferner ist ein als Stromspiegel dienender PNP-Transistor Ti vorgesehen. Der Emitter des PNP-Transistors T₃ ist an den Pluspol 10 der Versorgungsspannung angeschlossen. Die Basis des PNP-Transistors 71 ist an den Kollektor des ersten NPN-Transistors 7! angeschlossen. Der erste Kollektor des PNP-Transistors T₃ ist an den Kollektor des zweiten NPN-Transistors Tj angeschlossen. Der zweite Kollektor des PNP-Transistors Ti ist an den Kollektor des ersten NPN-Transistors Γι angeschlossen.
Bei dem in Fig.2 dargestellten erfindungsgemäßen Differenzverstärker hat der PNP-Transistor Ti zusätzlich einen dritten Kollektor, der an den Kollektor und an die Basis eines dritK-n NPN-Transistors T* angeschlossen ist. Der Emitter dieses NPN-Transistors Ta ist dabei an Masse angeschlossen. Die Basis des NPN-Transistors T₄ ist an die Basis eines vierten NPN-Transistors 7s angeschlossen, dessen Emitter ebenfalls an Masse liegt und dessen Kollektor an den Verbindungspunkt der beiden Emitter der NPN-Transistoren Γι und T2 angeschlossen ist. Der dritte NPN-Transistor T₄ und der vierte NPN-Transistor T, bilden dabei einen zweiten Stromspiegel.

In den Fig. 1 und 2 sind mit U\ und Ui die beiden zu vergleichenden Eingangsspannungen, mit /1, h, /3,... die Ströme in den einzelnen Stromzwei.ren bezeichnet.

Bei der einfachen Differenzverstärkerschaltung gemäß F i g. 1 wird die Genauigkeit des Spannungsvergleiches der beiden Eingangsspannungen U\ und Ui vor allem durch die Ungleichheit der Ströme I₂ und 4 beeinträchtigt, die als Folge des Belastungsstromes /1 besteht.

Die erfindungsgemäße Schaltung gemäß Fig. 2 behebt bzw. vermindert diesen Einfluß dadurch, daß mit zunehmendem Strom Λ auch der Versorgungsstrom /10 vergrößert wird, wodurch das Stromgleichgewicht

50- erhalten bleibt bzw. die Ungleichheit gemindert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß vom Stromspiegel Tj ein weiterer Strom /7 abgeleitet und nach nochmaliger Spiegelung durch die Transistoren T₄ und Γ5 den Transistoren Γι und T? zugeführt wird. Je nach Wahl der Übersetzungsverhältnisse der beiden Slromspiegel ist ein beliebiger Kompensationsgrad erreichbar.

In der Praxis wird man nur eine Teilkompensation anwenden, da man für den Fall A = O und zum Ausgleich der nicht idealen Übersetzungsverhältnisse einen »Grundstrom« h benötigt (siehe F i g. 2).

Die Erfindung 1st nicht auf das anhand der Fig-2 beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere können für den zweiten Stromspiegel anstelle der durch die beiden Transistoren T₄ und Ts gebildeten Stromspiegelschaltung auch andere StromspiegelschaU tungen Verwendet werden.

Der erfindungsgemäße Differenzverstärker kann in monolithisch integrierter Technik ausgeführt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 Patentansprüche:

1. Differenzverstärker mit kleiner Offsetspannung mit einem ersten NPN-Transistor Ti) und einem zweiten NPN-Transistor (T₁), deren Emitter miteinander verbunden und über eine Stromquelle (Str) an den Minuspol der Versorgungsspannung angeschlossen sind, und mit einem als Stromspiegel dienenden PNP-Transistor (Ti), wobei der Emitter des PNP-Transistors (T₃) an den Pluspol (10) der Versorgungsspannung, die Basis des PNP-Transistors (Ti) an den Kollektor des ersten NPN-Transistors (Ti), der erste Kollektor des PNP-Transistors (Ti) an den Kollektor des zweiten NPN-Transistors (Ti) und der zweite Kollektor des PNP-Transistors (Ti) an den Kollektor des ersten NPN-Transistors (T]) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der als Stromspiegel dienenden PNP-Transistor (Tj) einen dritten Kollektor hat. der mit dem Fingang eines zweiten Stromspiegels verbunden ist. dessen Ausgang an den Verbindungspunkt der beiden Emitter des ersten (T\) und des zsveiten (Ti) NPN-Transistors angeschlossen ist.

2. Differenzverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stromspiege! aus einem dritten NPN-Transistor (Tt) und einem vierten NPN-Transistor (T₅) besteht, wobei der Kollektor des dritten NPN-Transistors (T₁) den Eingang des zweiten Stromspiegels und der Kollektor des vierten NPN-Transistors (Ti) den Ausgang des zweiten Stromspiegels bildet, die Emitter der beiden den zweiten Stromspiegel bildenden NPN-Tranjistorei (Ti, Ts) mit dem Minuspol der Versorgungsppannung verbunden sind und die Basen der beiden den 7: eiten Stromspiegel bildenden NPN-Transistoren (Tt, T*,) direkt miteinander und mit dem Kollektor des dritten NPN-Transistors (Ti) verbunden sind.

3. Differenzverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er in monolithisch integrierter Technik ausgeführt ist.