EP0750807A1 - Amplifier - Google Patents

Abstract

In an amplifier which generates an input-voltage-proportional output voltage with peaks up to double the supply voltage of the push-pull final stages (10, 20) between the outputs (11, 21) of two push-pull final stages (10, 20), each of said push-pull final stages (10, 20) is controlled by a differential amplifier (12, 22) each with a positive and a negative differential input (13, 14, 24, 23), the polarity of which is defined so that the outputs of both push-pull final stages (10, 20) have voltages of the same polarity when there are equal voltages between the positive and negative differential inputs (13, 14; 24, 23), in which one differential input (24) of one differential amplifier (22) is connected with a differential input (14) of the other differential amplifier (22) of the same polarity. The other two different inputs (13, 23) of the differential amplifiers (12, 22) are intended for the application of a voltage proportional to the input voltage.

Description

Verstärker amplifier

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verstärker, der eine einer Eingangsspannung proportionale, zwischen den Ausgängen zweier Gegentaktendstufen abgreifbareThe invention relates to an amplifier that can be tapped between the outputs of two push-pull output stages and is proportional to an input voltage

Ausgangsspannung mit Spitzen- Spitzenwerten bis zum Doppelten der Versorgungsspannung erzeugt.Output voltage with peak peaks up to twice the supply voltage generated.

Zur Modulation der Lichtintensitäten von Lasern bedarf es Spannungen von mehreren 100V zur Ansteuerung einer im wesentlichen kapazitiven Last von 100pF. Wenn Laser in der Videotechnik zum Ausleuchten eines Fernsehbildes eingesetzt werden sollen, kommt für einen den Modulator ansteuernden Verstärker neben der hohen Ausgangsspannung noch das zusätzliche Erfordernis einer hohen Bandbreite von bis zu 30MHz hinzu.To modulate the light intensities of lasers, voltages of several 100V are required to control an essentially capacitive load of 100pF. If lasers are to be used in video technology to illuminate a television picture, in addition to the high output voltage, an amplifier that controls the modulator also has the additional requirement of a high bandwidth of up to 30 MHz.

Herkömmliche Verstärker sind unter Anwendung von diskreten Halbleiterbauelementen in verschiedenen Schaltungsausführungen bekannt. So werden üblicherweise Halbleiterverstärker als Kaskode-Verstärker, Transimpedanzverstärker und Differenzverstärker eingesetzt. Diese Verstärker sind aber bezüglich ihrer erreichbarer Ausgangsspannung und Bandbreite begrenzt.Conventional amplifiers are known using discrete semiconductor components in various circuit designs. Semiconductor amplifiers are usually used as cascode amplifiers, transimpedance amplifiers and differential amplifiers. However, these amplifiers are limited in terms of their achievable output voltage and bandwidth.

Andererseits sind Röhrenverstärker mit großer Bandbreite verfügbar, die auch genügend hohe Ausgangsspannungen liefern können. Bei dieser Technik ist der Aufwand jedoch entsprechend groß. Zudem ist bei Verstärkern hoher Güte auch ein großer Raum zur Unterbringung der Röhren und deren Kühlung erforderlich, wodurch diese Art von Verstärkern für ein Heimvideogerät mit Laserquellen ungeeignet ist. Insbesondere ist der Platzbedarf bei Farbvideogeräten, bei denen sogar drei verschiedenfarbige Laser zur Mischung der darzustellenden Farben angesteuert werden müssen, nicht vertretbar. Für ein kommerziell vertreibbares Farbvideogerät sind sinnvollerweise also nur Verstärker auf Halbieiterbasis einsetzbar. Heute verfügbare Transistoren mit Durchbruchspannungen über 300 V sind aber zur direkten Ansteuerung der Modulatoren nicht verwendbar, da die parasitären Kapazitäten die Grenzfrequenz auf ungefähr 15 MHz begrenzen, wie beispielsweise aus dem Buch "Transistoren - Kurztabelle", Dipl. - Ing. Hans Günther Steidle, Franzis - Verlag München, 1989, oder aus ähnlichen Tabellen hervorgeht. Ein weiteres Problem besteht ferner in der erforderlichen Schaltleistung, da die Impedanz bei 30MHz und 10OpF schon kleiner als 100 Q ist.On the other hand, tube amplifiers with a wide bandwidth are available, which can also supply sufficiently high output voltages. With this technique, however, the effort is correspondingly large. In addition, high quality amplifiers also require a large space to house the tubes and cool them, making this type of amplifier unsuitable for a home video device with laser sources. In particular, the space requirement for color video devices, in which even three differently colored lasers have to be controlled to mix the colors to be displayed, is not justifiable. For a commercially available color video device, it is therefore only sensible to use amplifiers on a semi-conductor basis. Transistors available today with breakdown voltages above 300 V cannot be used for direct control of the modulators, since the parasitic capacitances limit the cut-off frequency to approximately 15 MHz, as for example from the book "Transistors - Short Table", Dipl. - Ing. Hans Günther Steidle, Franzis - Verlag Munich, 1989, or from similar tables. Another problem is the required switching power, since the impedance at 30MHz and 10OpF is already less than 100 Q.

Anderseits sind für Durchbruchspannung über 150 V, aber unter 300 V, genügend Transistortypen mit Grenzfrequenzen über 100 MHz bekannt, wie der 2SA639S oder der 2SA 913, die beide Grenzfrequenzen von 130 MHz haben. Der letztgenannte Transistor kann sogar Verlustleistungen von 15 W verarbeiten. Die erforderliche Ausgangsspannung von über 150 V läßt aber eine direkte Ansteuerung derOn the other hand, there are sufficient transistor types with cut-off frequencies above 100 MHz for breakdown voltage above 150 V, but below 300 V, such as the 2SA639S or the 2SA 913, both of which have cut-off frequencies of 130 MHz. The latter transistor can even process power losses of 15 W. The required output voltage of over 150 V allows direct control of the

Modulatoren mit diesen Transistoren nicht zu.Modulators with these transistors don't.

Ein ähnlich gelagertes Problem gab es in den sechziger Jahren bei eisenlosen Niederfrequenzverstärkern, als Transistoren großer Leistung, jedoch nur mit Durchbruchspannungen bis ungefähr 30 V verfügbar waren. Dort behalf man sich damit, daß die Last zwischen zwei Gegentaktendstufen geschaltet wurde, von denen die eine in Gegenphase zu der andern angesteuert wurde. Dadurch konnte ein doppelt so hoher Spannungshub, wie durch die Versorgungsspannung gegeben, erreicht werden.There was a similar problem with ironless low frequency amplifiers in the 1960s when high power transistors were only available with breakdown voltages up to about 30V. There one dealt with the fact that the load was switched between two push-pull output stages, one of which was driven in opposite phase to the other. This made it possible to achieve a voltage swing twice as high as given by the supply voltage.

Solche Verstärker mit zwei Gegentaktendstufen, zwischen deren Ausgängen die Last betrieben wird, sind beispielsweise aus der DE-AS 20 61 943 und der DE-OS 24 31 485 bekannt. Die DE-AS 20 61 943 beschreibt einen Differenzverstärker, bei dem der negative Zweig der ersten Gegentaktendstufe mit dem positiven Zweig der zweiten Gegentaktendstufe und umgekehrt zusammengeschaltet ist. In der DE-OS 24 31 485 werden in mehreren Ausführungsbeispielen Schaltungen dargestellt, bei denen die Polaritätsumkehr einer Gegentaktendstufe für die andere Gegentaktendstufe mittels eines invertierenden Verstärkers erzeugt wird. Für hohe Frequenzen sind derartige Verstärker jedoch nur begrenzt einsetzbar, denn durch die Parallelschaltung des zum Umkehren der Polarität nötigen Verstärkers wird die Kapazität an der Stelle, an die der Eingang des Verstärkers angeschlossen ist, erhöht und die Grenzfrequenz auf diese Weise herabgesetzt. Man könnte das Problem dadurch umgehen, daß an dieser Stelle entsprechend niederohmig angesteuert wird, was den Leistungsverbrauch der Schaltung aber unnötig erhöht.Such amplifiers with two push-pull output stages, between the outputs of which the load is operated, are known, for example, from DE-AS 20 61 943 and DE-OS 24 31 485. DE-AS 20 61 943 describes a differential amplifier in which the negative branch of the first push-pull output stage is connected to the positive branch of the second push-pull output stage and vice versa. In DE-OS 24 31 485 circuits are shown in several embodiments in which the polarity reversal of a push-pull output stage for the other push-pull output stage is generated by means of an inverting amplifier. However, such amplifiers can only be used to a limited extent for high frequencies, since the parallel connection of the amplifier required to reverse the polarity increases the capacitance at the point to which the input of the amplifier is connected, and the cutoff frequency is reduced in this way. The problem could be avoided by driving at a low impedance at this point, but this unnecessarily increases the power consumption of the circuit.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen brertbandigen Verstärker hoher Ausgangsspannung zu schaffen, der Signale bis zu mehreren Megahertz überträgt und mit dem sich auch überwiegend kapazitive Lasten ansteuern lassen.Proceeding from this, the object of the invention is to create a high-band output amplifier with a broadband band, which transmits signals of up to several megahertz and with which predominantly capacitive loads can also be controlled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verstärker der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jede der Gegentaktendstufen von einem Differenzverstärker mit je einem positiven und einen negativen Differenzeingang angesteuert wird, derenThis object is achieved in an amplifier of the type mentioned in that each of the push-pull output stages is controlled by a differential amplifier, each with a positive and a negative differential input, the

Polaritäten so definiert sind, daß die Ausgänge beider Gegentaktendstufen Spannungen gleicher Polarität aufweisen, wenn gleiche Spannungen zwischen den positiven und negativen Differenzeingängen der beiden Differenzverstärker anstehen, wobei ein Differenzeingang des einen Differenzverstärkers mit einem Differenzeingang gleicher Polarität des anderen Differenzverstärkers zusammengeschaltet ist und die übrigen beiden Differenzeingänge der Differenzverstärker für das Anlegen einer der Eingangsspannung proportionalen Spannung vorgesehen sind.Polarities are defined in such a way that the outputs of both push-pull output stages have voltages of the same polarity if the same voltages are present between the positive and negative differential inputs of the two differential amplifiers, a differential input of one differential amplifier being connected to a differential input of the same polarity of the other differential amplifier and the other two differential inputs the differential amplifier is provided for applying a voltage proportional to the input voltage.

Die Ausgangsspannung des erfindungsgemäßen Verstärkers wird also dadurch erhöht, daß sie von den Ausgängen zweier gegenphasig betriebener Gegentaktendstufen erzeugt wird. Bei einer Versorgungsspannung von 150V des Verstärkers ist daher eineThe output voltage of the amplifier according to the invention is thus increased in that it is generated by the outputs of two push-pull output stages operated in opposite phase. With a supply voltage of 150V the amplifier is therefore one

Spannungsänderung von ± 150 V erreichbar, also insgesamt ein Spannungshub vonVoltage change of ± 150 V achievable, i.e. a total voltage swing of

300 V möglich. Die entgegengesetzten Polaritäten für die Gegentaktendstufen werden von zwei Differenzverstärkern erzeugt, deren Eingänge erfindungsgemäß in Reihe geschaltet sind. Gegenüber einer Parallelschaltung ergibt sich also nur % der Kapazität an dem Punkt, von dem ab die Spannungen zur Ansteuerung der beiden300 V possible. The opposite polarities for the push-pull output stages are generated by two differential amplifiers whose inputs are connected in series according to the invention. Compared to a parallel connection, there is therefore only% of the capacity at the point from which the voltages for controlling the two result

Gegentaktendstufen polaritätsmäßig unterschiedlich weiterverarbeitet werden. Das bedeutet eine vierfache Erhöhung der an dieser Stelle der Schaltung durch innerePush-pull output stages are processed differently in terms of polarity. This means a fourfold increase of the internal circuit at this point in the circuit

Kapazitäten begrenzten Grenzfrequenz. Die Auslegung eines breitbandigen Verstärkers für hohe Frequenzen nach dem Stand der Technik ist dem Fachmann bekannt. Unbekannt war bisher, daß die genannte Stelle das Hochfrequenzverhalten negativ beeinflußt und eine einfache Reihenschaltung statt der Parallelschaltung nach dem Stand der Technik hier Abhilfe schafft. Mit dieser Lehre und dem sonstigen Fachwissen, kann der Fachmann also Breitbandverstärker bis zu hohen Frequenzen und hoher Spannung verwirklichen.Capacities limited frequency limit. The design of a broadband amplifier for high frequencies according to the prior art is known to the person skilled in the art. It was previously unknown that the point mentioned has a negative influence on the high-frequency behavior and a simple series connection instead of the parallel connection according to the prior art provides a remedy here. With this teaching and other specialist knowledge, the skilled person can implement broadband amplifiers up to high frequencies and high voltage.

Bei einem erfindungsgemäßen Verstärker ist nicht nur die Eingangskapazität gegenüber einem einzelnen Verstärker reduziert, sondern sogar in vorteilhafter Weise halbiert. Diese vorteilhafte Eigenschaft war bei Stellung der Aufgabe nicht zu erwarten und ergibt sich erst aus der speziellen Lösung der Reihenschaltung von Eingängen zweier Differenzverstärker.In the case of an amplifier according to the invention, not only is the input capacity reduced compared to an individual amplifier, but is even advantageously halved. This advantageous property was not to be expected when the task was set and only results from the special solution of the series connection of inputs of two differential amplifiers.

Die erwünschte frequenzunabhängige Verstärkung wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung dadurch sichergestellt, daß die Verstärkung mindestens einer der Gegentaktendstufen und/oder des diese ansteuernden Differenzverstärkers durch Gegenkopplung auf eine geringere Gesamtverstärkung reduziert ist.According to a preferred development of the invention, the desired frequency-independent amplification is ensured in that the amplification of at least one of the push-pull output stages and / or the differential amplifier controlling it is reduced to a lower overall amplification by negative feedback.

Dann bestimmt die Gegenkopplung die Höhe der Verstärkung für alle Frequenzen, bei denen die Verstärkung ohne Gegenkopplung wesentlich größer als die durch dieThen the negative feedback determines the level of the gain for all frequencies at which the gain without negative feedback is significantly greater than that by

Gegenkopplung bestimmte Verstärkung ist. Das bedeutet, der Frequenzgang des Verstärkers ist im wesentlichen von den in diesem verwendeten Bauelementen unabhängig. Das gilt aber nur bis zu Frequenzen unterhalb der erreichbaren Grenzfrequenz, bei denen die Gegenkopplung durch die geringere Verstärkung der Halbleiterbauelemente wirkungslos wird.Negative feedback is certain gain. This means that the frequency response of the amplifier is essentially independent of the components used in it. However, this only applies to frequencies below the achievable cut-off frequency at which the negative feedback becomes ineffective due to the lower amplification of the semiconductor components.

Gegenkopplungen sind schaltυngstechnisch auf verschiedene Weise durch Zusammenschaltung von Widerständen, Kondensatoren und Spulen realisierbar. Bei einem erfindungsgemäßen Verstärker soll aber die Verstärkung möglichst über ein großes Frequenzband konstant sein. Das läßt sich auf verschiedene Weisen durch entsprechende Dimensionierung von RC- Gliedern erreichen, indem man eine eventuellen Verstärkungsabfall durch eine Eingangsimpedanz oder eine Impedanz an dem Punkt, an dem die Gegenkopplung abgegriffen wird, bei der Auslegung der Gegenkopplung kompensiert. Da die Eingangskapazitäten sehr gering sein sollten, ist die Eingangsimpedanz im wesentlich ohmisch. Man könnte also die Gegenkopplungsspannung mit einem einfachen Widerstand vom Ausgang der Gegentaktendstufe abgreifen. Problematisch wird dies bei kapazitiven Lasten. Ausgangsstrom und Ausgangsspannung liegen dabei nicht in Phase. Die deswegen auftretenden hohen Ströme können den Ausgang so stark belasten, daß diese über die Gegenkopplung in einem Teilfrequenzbereich auf den Eingang rückwirken. Diese Rückwirkung läßt sich unterdrücken, wenn man den Verstärkerausgang entsprechend niederohmig ausführt, wodurch aber die Endstufe entsprechend Leistung verbraucht.In terms of circuitry, negative feedback can be implemented in various ways by interconnecting resistors, capacitors and coils. In an amplifier according to the invention, however, the gain should be constant over a large frequency band if possible. This can be achieved in various ways by dimensioning the RC elements accordingly, by compensating for a possible drop in the gain due to an input impedance or an impedance at the point at which the negative feedback is tapped when designing the negative feedback. Since the input capacitance should be very low, the input impedance is essentially ohmic. One could tap the negative feedback voltage from the output of the push-pull output stage with a simple resistor. This becomes problematic with capacitive loads. The output current and output voltage are not in phase. The high currents that occur because of this can put so much strain on the output that they react to the input via the negative feedback in a partial frequency range. This reaction can be suppressed if the amplifier output is designed to have a correspondingly low resistance, but this means that the output stage consumes power accordingly.

Die Rückwirkung des Ausgangs auf den Eingang wird dagegen gemäß einer bevorzugten Weiterbildung vermieden, indem ein Differenzeingang eines Differenzverstärkers über einen Widerstand mit einer der Eingangsspannung proportionalen Spannung, die vor der Gegentaktendstufe abgegriffen ist, gegengekoppelt wird.In contrast, according to a preferred development, the feedback effect of the output on the input is avoided by coupling a differential input of a differential amplifier through a resistor with a voltage proportional to the input voltage, which is tapped before the push-pull output stage.

Dann kann die Eingaπgsimpedanz selbst reell sein und die von der Frequenz unabhängige Verstärkung ist praktisch nur von den Widerstandswerten des Gegenko*. lungswiderstands sowie eines weiteren Widerstands im Eingang abhängig. Da die Gegenkopplung nicht direkt am Ausgang des Verstärkers, sondern vor derThen the input impedance itself can be real and the gain independent of the frequency is practically only from the resistance values of the opposing Ko *. Resistance and another resistance in the input. Since the negative feedback is not directly at the output of the amplifier, but before

Gegentaktendstufe abgegriffen wird, ist die Rückwirkung der Phasenverschiebung durch die kapazitive Last auf den Eingang wesentlich unterdrückt, ohne daß der Ausgang entsprechend niederohmig ausgelegt werden muß. Die Weiterbildung spart also Leistung und ermöglicht durch die rein ohmsche Gegenkopplung auch eine für Hochfrequenzen vorteilhafte, rein reelle Eingangsimpedanz.Push-pull output stage is tapped, the reaction of the phase shift due to the capacitive load on the input is significantly suppressed without the output having to be designed with a low resistance. The training therefore saves performance and, through the purely ohmic negative feedback, also enables a purely real input impedance that is advantageous for high frequencies.

Die Verstärkung bleibt bei Gegenkopplung nur bis zu einer Frequenz konstant, bei der die Verstärkung des Verstärkers selbst geringer als die durch die Gegenkopplung eingestellte Verstärkung ist. Bei höheren Frequenzen fällt die Verstärkung stark mit Zunahme der Frequenz ab.In the case of negative feedback, the gain remains constant only up to a frequency at which the gain of the amplifier itself is less than the gain set by the negative feedback. At higher frequencies, the gain drops sharply as the frequency increases.

Dieser Abfall der Verstärkung mit der Frequenz wird gemäß einer vorteilhaftenThis decrease in gain with frequency is according to an advantageous one

Weiterbildung der Erfindung dadurch gemildert, daß die Gegenkopplung über in Reihe geschaltete Widerstände oder einen einzelnen Widerstand erfolgt und ein phasenverschiebendes Bauelement, wie eine Drossel oder ein Kondensator, an einem Abgriff der Reihenschaltung von Widerständen oder parallelgeschaltet zu einem Widerstand vorgesehen ist, das so verschaltet ist, daß die Gegenkopplung in der Nähe der Grenzfrequenz des Verstärkers herabgesetzt ist.Further development of the invention is mitigated in that the negative feedback takes place via series-connected resistors or a single resistor and a phase-shifting component, such as a choke or a capacitor, on one Tapping the series connection of resistors or connected in parallel to a resistor is provided which is connected such that the negative feedback is reduced in the vicinity of the cutoff frequency of the amplifier.

Durch die Herabsetzung der Gegenkopplung läßt sich die maximale Frequenz, bis zu welcher der Verstärker praktisch frequenzunabhängig betreibbar ist hinausschieben. Aufgrund der Änderung der Phasenlage über phasenverschiebende Bauelemente, läßt sich außerdem bei sehr hohen Frequenzen statt einer Gegenkopplung eine Mitkopplung erzielen, so daß über eine derartige Rückkopplung die Verstärkung sogar gegenüber dem ohne Gegenkopplung betriebenen Verstärker erhöht wird, was weiter dazu verwendet werden kann, die Grenze, bei der die Verstärkung abfällt, hinauszuschieben.By reducing the negative feedback, the maximum frequency up to which the amplifier can be operated practically independently of the frequency can be shifted out. Due to the change in the phase position via phase-shifting components, positive feedback can also be achieved at very high frequencies instead of negative feedback, so that such a feedback increases the gain even compared to the amplifier operated without negative feedback, which can also be used to limit it at which the gain drops.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Differenzverstärker Operationsverstärker. Bei dieser Weiterbildung haben die Differenzverstärker einen sehr hohen Eingangswiderstand und einen hohen Verstärkungsfaktor, so daß man denAccording to a preferred development of the invention, the differential amplifiers are operational amplifiers. In this development, the differential amplifiers have a very high input resistance and a high gain factor, so that the

Eingangswiderstand und die gewünschte Verstärkung des Verstärkers praktisch allein durch die externe Beschaltung einstellen kann. Damit läßt sich unter anderem der Eingang des Verstärker besonders gut niederohmig auslegen, was besonders günstig für hohe Frequenzen und zur Vermeidung von Störungen durch Einstreuungen ist.Input resistance and the desired gain of the amplifier can be set practically by the external circuitry alone. Among other things, this allows the input of the amplifier to be designed particularly well with low impedance, which is particularly favorable for high frequencies and for avoiding interference from interference.

Operationsverstärker für verschiedene Grenzfrequenzen, Spannungen und Leistungen werden heute in der Elektrotechnik häufig verwendet. Sie zählen als integrierte Schaltkreise sogar zu den Standardbauelementen, die durch die hohen gefertigten Stückzahlen zu geringem Preis erhältlich sind. Daher läßt sich ein erfindungsgemäßer Verstärker mit diesen Bauelementen besonders kostengünstig herstellen.Operational amplifiers for different cut-off frequencies, voltages and powers are frequently used in electrical engineering today. As integrated circuits, they even count among the standard components that are available at a low price due to the high number of pieces manufactured. An amplifier according to the invention can therefore be manufactured particularly inexpensively with these components.

Bei handelsüblichen, integrierten Operationsverstärkern sind die die Grenzfrequenz wesentlich mitbestimmenden Eingangskapazitäten genauso zu berücksichtigen wie bei zusammengeschalteten Transistoren. Der Preis von Operationsverstärkern steigt stark mit der Reduzierung von Eingangskapazitäten an. Da durch Reihenschaltung derIn the case of commercially available, integrated operational amplifiers, the input capacitances, which substantially determine the cutoff frequency, have to be taken into account just as much as in the case of interconnected transistors. The price of operational amplifiers rises sharply with the reduction of input capacities. Since the series connection

Verstärker die Eingangskapazitäten wesentlich verringert werden, sinkt der Preis für einen erfindungsgemäßen Verstärker vorteilhafterweise unter den eines nach dem Stand der Technik ausgeführten Hochfrequenzverstärkers. Erfindungsgemäße Verstärker sind deshalb für den Konsumerelektronikbereich erschwinglich und die Verwendung solcher Verstärker in der Laservideotechnik ermöglicht schon in naheliegender Zukunft Fernsehgroßprojektion guter Qualität im Haushalt.Amplifier input capacities are significantly reduced, the price for an amplifier according to the invention advantageously falls below that of a high-frequency amplifier designed according to the prior art. Amplifiers according to the invention are therefore affordable for the consumer electronics sector and The use of such amplifiers in laser video technology enables large-scale television projection of good quality in the household in the near future.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die Operationsverstärker so geschaltet, daß die Eingangsspannung zwischen einem positiven Differenzeingang eines Operationsverstärkers gegen Nullpotential des Verstärkers anlegbar und am Eingang für die Eingangsspannung ein niederohmiger Abschlußwiderstand gegen Nullpotential vorgesehen ist.According to a preferred development of the invention, the operational amplifiers are switched so that the input voltage can be applied between a positive differential input of an operational amplifier against zero potential of the amplifier and a low-impedance terminating resistor against zero potential is provided at the input for the input voltage.

Bei dieser Schaltungsanordnung werden aus den eingangsseitig anliegenden Signalen keine Ströme zum Betrieb des Operationsverstärkers gezogen, denn aufgrund des positiven Differenzeingangs kommt der hohe Eingangswiderstand eines Operationsverstärkers am Eingang zur Wirkung. Um trotzdem einen für Hochfrequenz günstigen, niederohmigen Eingang zur Verfügung zu stellen, ist ein niederohmiger Abschlußwiderstand vorgesehen.In this circuit arrangement, no currents for operating the operational amplifier are drawn from the signals present on the input side, since the high input resistance of an operational amplifier comes into effect at the input due to the positive differential input. In order to provide a low-impedance input that is favorable for high frequency, a low-resistance terminating resistor is provided.

Das hat schaltungstechnisch den Vorteil, daß der Verstärker strommäßig von der Erzeugung der zu verstärkendenden Signale vollständig abgekoppelt ist. Ein Strom aus einem Schaltkreis zur Erzeugung von Eingangssignalen fließt nur über den Abschlußwiderstand und wieder zurück. Eingangsströme über dieIn terms of circuit technology, this has the advantage that the amplifier is completely decoupled in terms of current from the generation of the signals to be amplified. A current from a circuit for generating input signals only flows through the terminating resistor and back again. Input currents over the

Spannungsversorgungsleitungen treten bei dieser Schaltung nicht auf. Dadurch ist der Verstärker unempfindlich gegen Erdungsfehler.Power supply lines do not occur with this circuit. This makes the amplifier insensitive to ground faults.

Die rein potentialmäßige Ankopplung des Operationsverstärkereingangs an den Abschlußwiderstand könnte aber eingangsseitige Einstreuungen begünstigen. Dies wird bei der Weiterbildung durch einen niederohmigen Abschlußwiderstand vermieden, durch den eventuelle Einstreuungen im Eingang des Verstärkers kurzgeschlossen werden. En Abschlußwiderstand von 50 Q ist dafür empfehlenswert.The purely potential coupling of the operational amplifier input to the terminating resistor could, however, favor interference on the input side. This is avoided in the further development by a low-impedance terminating resistor, by means of which any interference in the input of the amplifier is short-circuited. A terminating resistor of 50 Q is recommended for this.

Um den größtmöglichen Spannυngshub am Ausgang des Verstärkers zu erzielen, ist es zweckmäßig, die Ruhespannung, also die Ausgangsspannung bei Eingangsspannυng Null, der beiden Gegentaktendstufen genau auf die Hälfte der maximalen Versorgungsspannung einzustellen. Die genaue Einhaltung dieser Bedingung kann in der Serienfertigung durch Verwendung von Bauelementen mit geringen Toleranzen sichergestellt werden, was aber einen erfindungsgemäßen Verstärker unnötig verteuert. Deshalb werden im Stand der Technik üblicherweise Bauelemente niedrigerer Toleranz verwendet und man stellt die gewünschten Ruhespannungen an bestimmten Stellen der Schaltung mit Trimmpotentiometern ein.In order to achieve the greatest possible voltage stroke at the output of the amplifier, it is advisable to set the quiescent voltage, that is to say the output voltage at zero input voltage, of the two push-pull output stages to exactly half of the maximum supply voltage. The exact compliance with this condition can be ensured in series production by using components with small tolerances, but this is unnecessary for an amplifier according to the invention more expensive. For this reason, components with a lower tolerance are usually used in the prior art, and the desired no-load voltages are set at certain points in the circuit using trimming potentiometers.

Trimmpotentiometer eignen sich aufgrund ihrer hohen Kapazitäten und internenTrimming potentiometers are suitable due to their high capacities and internal

Induktivitäten aber wenig für Hochfrequenzverstärker. Außerdem wird bei ungeeignetem Werkzeug zur Einstellung, beispielsweise bei einem Schraubendreher mit metallischer Spitze, der Abgleich erschwert, da dieses auch als Antenne wirken und beim Abgleich Hochfrequenzeinstreuungen verursachen kann. Derartige Probleme beim Abgleich sind dem Fachmann aus der Praxis bekannt.Inductors but little for high-frequency amplifiers. In addition, if the tool is unsuitable for adjustment, for example with a screwdriver with a metallic tip, the adjustment is made more difficult, since this can also act as an antenna and can cause high-frequency interference during adjustment. Problems of this kind in the comparison are known to those skilled in the art from practice.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten sind gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung eine einstellbare Stromquelle und/oder ein einstellbarer Spannungserzeuger vorgesehen, mit denen auf die Ausgangsspannungen der Gegentaktendstufen Gleichspannungsanteile addierbar oder von diesen subtrahierbar sind.To avoid these difficulties, according to a further preferred development of the invention, an adjustable current source and / or an adjustable voltage generator are provided, with which DC voltage components can be added to or subtracted from the output voltages of the push-pull output stages.

Mit Stromquellen und Spannungserzeugern können die Ausgangsspannungen von Differenzverstärkern verändert werden. Stromquellen und Spannungserzeuger sind vorteilhafterweise von den übrigen Bauelementen des Verstärkers weitgehend entkoppelt, so daß beim Abgleich, bei entsprechend hohen Ausgangskapazitäten von Stromquelle und/oder Spannungserzeuger, eventuell entstehende Einstreuungen hochfrequenzmäßig kurzgeschlossen werden.The output voltages of differential amplifiers can be changed with current sources and voltage generators. Current sources and voltage generators are advantageously largely decoupled from the other components of the amplifier, so that any interference that may occur is short-circuited in terms of radio frequency in the event of a correspondingly high output capacitance of the current source and / or voltage generator.

Innenwiderstände der Spannungserzeuger und /oder Stromquellen selbst verändern auch das Hochfrequenzverhalten eines Verstärker wenig, wenn diese, wie aus dem Stand der Technik bekannt, vom übrigen Verstärker durch Parallelkondensatoren oder Spulen in Reihenschaltung entkoppelt werden, da nur der Gleichspannungsanteil für die betrachtete Einstellung wesentlich ist.Internal resistances of the voltage generators and / or current sources themselves also change the high-frequency behavior of an amplifier little if, as is known from the prior art, they are decoupled from the rest of the amplifier by means of parallel capacitors or coils in series connection, since only the DC voltage component is essential for the setting under consideration.

Als einfache Stromquelle eignet sich bevorzugt beispielsweise ein hochohmiger Widerstand, der an einer Versorgungsspannung angeschlossen ist Als Spannungserzeuger kann ein einfacher Spannungsteiler vorgesehen sein. Zur Auskopplung der Hochfrequenz von der Stromquelle kann eine Induktivität vorgesehen werden, während der Spannungserzeuger durch einen Kondensator gleichstrommäßig stabil gehalten werden kann.For example, a high-impedance resistor that is connected to a supply voltage is preferably suitable as a simple current source. A simple voltage divider can be provided as the voltage generator. An inductance can be provided for decoupling the high frequency from the current source be, while the voltage generator can be kept stable by a capacitor.

Die Praxis bei Videoanwendungen hat jedoch gezeigt, daß auf eine Induktivität bei dem Stromerzeuger verzichtet werden konnte, da bei den genannten hohen Frequenzen vonHowever, practice in video applications has shown that an inductance in the power generator could be dispensed with, since at the high frequencies mentioned,

30 MHz die unvermeidlichen Leitungsinduktivitäten beim Schaltungsaufbau schon zur Auskopplung der Hochfrequenz wirksam sind.30 MHz the inevitable line inductances in the circuit structure are already effective for decoupling the high frequency.

Verwendet man gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sowohl eine Stromquelle als auch einen Spannungserzeuger, wobei die einstellbare Stromquelle an den zusammengeschalteten Differenzeingängen angeschlossen und die Spannung des einstellbaren Spannungserzeugers auf die Eingangsspannung addierbar oder von dieser subtrahierbar ist, so hat man zwei Parameter zur Einstellung zur Verfügung, nämlich den einstellbaren Strom und die Spannung. Mit diesen Parametern können auch zwei Parameter im Verstärker verändert werden. Bei der genannten Beschattung sind dies die beiden Ausgangsspannungen bei Eingangsspannung Null der Gegentaktendstufen. Gegenüber einer einzigen Stromquelle oder einem einzigen Spannungserzeuger hat diese Schaltung den Vorteil, daß beide Gegentaktendstufen bezüglich ders Ruhepotentials optimierbar sind.If, according to an advantageous development of the invention, both a current source and a voltage generator are used, the adjustable current source being connected to the interconnected differential inputs and the voltage of the adjustable voltage generator being able to be added to or subtracted from the input voltage, two parameters are available for setting , namely the adjustable current and the voltage. These parameters can also be used to change two parameters in the amplifier. With the shading mentioned, these are the two output voltages at zero input voltage of the push-pull output stages. Compared to a single current source or a single voltage generator, this circuit has the advantage that both push-pull output stages can be optimized with regard to the quiescent potential.

Außerdem können die Ausgangsspannungen der Gegentaktendstufen in einfacher Art und Weise voneinander unabhängig eingestellt werden. Die Ausgangsspannung einer der Gegentaktendstufen ist dabei nämlich vom Strom aus der Stromquelle unabhängig. Das ermöglicht folgenden einfachen Abgleich:In addition, the output voltages of the push-pull output stages can be set independently of one another in a simple manner. The output voltage of one of the push-pull output stages is independent of the current from the current source. This enables the following simple comparison:

Die Spannung an der vom Strom der Stromquelle unabhängigen Gegentaktendstufe, wird erst durch Einstellung des Spannungserzeugers festgelegt. Die Spannung der anderen Gegentaktendstufe wird danach mit dem Strom der Stromquelle eingestellt.The voltage at the push-pull output stage, which is independent of the current of the power source, is only determined by setting the voltage generator. The voltage of the other push-pull output stage is then set with the current of the current source.

Die Darstellung des Abgleichs zeigt, wie einfach es mit der Beschattung gemäß derThe representation of the adjustment shows how easy it is with the shading according to the

Weiterbildung ist, die Ausgangsspannungen der Gegentaktendstufen optimal einzustellen. Es sind nur zwei schnell durchführbare Einstellungen nötig. Der Verstärker wird durch die geringe Arbeitszeit für den Abgleich preisgünstig herstellbar und er ist außerdem servicefreundlich. Deshalb ist der Verstärker bei Konsumanwendungen, wie den Heimvideobereich, besonders vorteilhaft einsetzbar. Wie vorstehend schon beschrieben, soll der Verstärker vor allem auch zur Ansteuerung von Lasern im Videobereich verwendet werden. Die dazu notwendigen Modulatoren haben eine inneren Kapazität im Bereich von 100 pF. Um im Videobereich für einen definierten Schwarzwert immer die gleiche Spannung an der Kapazität zu erzeugen, ist es zweckmäßig, die Last von Zeit zu Zeit auf einen definierten Wert zu entladen. Für diesen Zweck sieht eine bevorzugte Weiterbildung eine parallel zur Last anlegbare Klemmspannung an mindestens einem Aufgang einer Gegentaktendstufe und ein oder mehrere Koppelkondensatoren vor, deren Gesamtkapazität die Kapazität einer mit dem Verstärker betreibbaren kapazitiven Last übersteigt.Further training is to optimally set the output voltages of the push-pull output stages. Only two quick settings can be made. The amplifier is inexpensive to manufacture due to the short working time and it is also easy to service. Therefore, the amplifier can be used particularly advantageously in consumer applications such as the home video sector. As already described above, the amplifier should also be used above all to control lasers in the video area. The modulators required for this have an internal capacitance in the range of 100 pF. In order to always generate the same voltage across the capacitance in the video area for a defined black value, it is advisable to discharge the load from time to time to a defined value. For this purpose, a preferred development provides a clamping voltage that can be applied parallel to the load on at least one rise of a push-pull output stage and one or more coupling capacitors, the total capacitance of which exceeds the capacitance of a capacitive load that can be operated with the amplifier.

Die Einstellung der definierten Kondensatoriadung erfolgt hier mit einer Klemmung. Um den Verstärker während des Anlegens einer Klemmspannung zu entlasten, wird vorteilhafterweise der Last eine weitere Kapazität durch Koppelkondensatoren vorgeschaltet, welche die Rückwirkung schneller Spannungsänderung auf dieThe setting of the defined capacitor charge is done here with a clamp. In order to relieve the amplifier during the application of a clamping voltage, a further capacitance is advantageously connected upstream of the load by means of coupling capacitors, which have the effect of rapid voltage changes on the

Gegentaktendstufen begrenzt. Damit die maximale Spannung an der Last außerhalb der Zeitintervalle zur Klemmung nicht durch einen Spannungsabfall an den Koppelkondensatoren zu stark bedämpft wird, werden deren Kapazitäten wesentlich größer als die Kapazität der kapazitiven Last gewählt.Push-pull output stages limited. So that the maximum voltage at the load outside the time intervals for clamping is not too strongly damped by a voltage drop at the coupling capacitors, their capacities are chosen to be significantly larger than the capacitance of the capacitive load.

Wenn die Kapazität der Koppelkondensatoren gemäß einer bevorzugten Weiterbildung so ausgelegt ist, daß der Innenwiderstand der Gegentaktendstufe zusammen mit der Kapazität des an dessen Ausgang angeschlossenen Koppelkondensator kleiner als 1 μs ist, kann die Klemmung die Spannung an der kapazitiven Last während der bei Videosystemen beim Zeilenwechsel zur Verfügung stehenden Zeit auch genau genug auf den Schwarzwert zurückregeln.If, according to a preferred development, the capacitance of the coupling capacitors is designed in such a way that the internal resistance of the push-pull output stage together with the capacitance of the coupling capacitor connected to its output is less than 1 μs, the clamping can reduce the voltage at the capacitive load during video line systems when changing lines Adjust available time back to the black level precisely enough.

Für die Dimensionierung der Koppelkondensatoren sind somit ein oberer und ein unterer Grenzwert über die Kapazität der Last und den Innenwiderstand des Verstärkers gegeben, die der Fachmann bei der optimalen Auslegung eines erfindungsgemäßen Verstärkers bei kapazitiven Lasten beachten sollte.For the dimensioning of the coupling capacitors there are therefore an upper and a lower limit value for the capacitance of the load and the internal resistance of the amplifier, which the person skilled in the art should take into account in the optimal design of an amplifier according to the invention with capacitive loads.

Die Erfindung wird weiter anhand von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den Zeichnungen verdeutlicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Grundschaltung eines erfindungsgemäßen Verstärkers;The invention is further illustrated using exemplary embodiments in conjunction with the drawings. Show it: 1 shows a basic circuit of an amplifier according to the invention;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit Operationsverstärkern alsFig. 2 shows an embodiment with operational amplifiers as

Differenzverstärker, welches eine einfachen Einsteilung des Ruhepotentials an den Gegentaktendstufen vorsieht;Differential amplifier, which provides a simple division of the resting potential at the push-pull output stages;

Fig. 3 ein der Fig. 2 ähnliches Ausführungsbeispiel, jedoch mitFig. 3 shows an embodiment similar to Fig. 2, but with

Schaltungsänderungen für eine besonders günstige Ansteuerung von kapazitiven Lasten.Circuit changes for a particularly favorable control of capacitive loads.

In Fig. 1 ist das Grundprinzip für einen erfindungsgemäßen Verstärker dargestellt. Die Schaltung kann bei Verstärkern für hohe Ausgangsspannungen und bei hohen Frequenzen verwendet werden. Ein erfindungsgemäßer Verstärker kann weitere Baugruppen als die in Fig. 1 gezeigten aufweisen, wie z. B. einen Vorverstärker, wobei aber die für hohe Frequenzen und große Ausgangsspannungen wesentlichen1 shows the basic principle for an amplifier according to the invention. The circuit can be used with amplifiers for high output voltages and at high frequencies. An amplifier according to the invention can have further assemblies than those shown in FIG. B. a preamplifier, but essential for high frequencies and high output voltages

Schaltungsmerkmale der Fig. 1 verwendet werden.Circuit features of Fig. 1 can be used.

In der Schaltung von Fig. 1 wird die hohe, mit Ua bezeichnete Aυsgangsspannung durch zwei gegenphasig angesteuerten Gegentaktendstufen 10 und 20 erzeugt. Die Ausgangsspannung Ua wird dabei zwischen den Ausgängen 1 1 und 21 derIn the circuit of FIG. 1, the high output voltage denoted by Ua is generated by two push-pull output stages 10 and 20 which are driven in phase opposition. The output voltage Ua is between the outputs 1 1 and 21 of the

Gegentaktendstufen 10 bzw. 20 abgegriffen.Push-pull output stages 10 and 20 tapped.

Die Ausgangsspannung einer Gegentaktendstufe ist üblicherweise durch die Versorgungsspannung begrenzt. Bei einem Laservideosystem wurde als Versorgungsspannung für den einen Modulator ansteuernden Verstärker T80V gewählt. Das bedeutet, bei einer einzigen Gegentaktendstufe 10 oder 20 kann der Spannungshub an einer Last am Ausgang 11 bzw. 21 nur 180 V betragen. Aber dadurch, daß die Last zwischen die Ausgänge zweier Gegentaktendstufen angelegt wird, steht der gesamte Spannungsbereich ± 180 V, also insgesamt ein Spannungshub von 360V zur Verfügung, ohne daß die Endtransistoren in denThe output voltage of a push-pull output stage is usually limited by the supply voltage. In the case of a laser video system, the supply voltage for the amplifier T80V controlling a modulator was selected. This means that with a single push-pull output stage 10 or 20, the voltage swing at a load at output 11 or 21 can only be 180 V. But because the load is applied between the outputs of two push-pull output stages, the entire voltage range ± 180 V, i.e. a total voltage swing of 360 V, is available without the end transistors in the

Gegentaktendstufen 10 und 20 für größere Spannungen als 180 V ausgelegt werden müssen.Push-pull output stages 10 and 20 must be designed for voltages greater than 180 V.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, daß man Gegentaktendstufen 10, 20 mit entgegengestzter Polarität ansteuern kann, indem an einem Punkt des Verstärkers ein invertierender Verstärker und ein nichtinvertierender Verstärker eine einer Eingangsspannung Ue proportionale Spannung abgreifen und die über diese Verstärker gewonnenen Spannungen mit entgegengesetzter Polarität auf die Endstufen gegeben werden. Am Punkt an den der invertierende und der nichtinvertierende Verstärker angekoppelt wird, entsteht aber eine hohe Kapazität durch die Parallelschaltung derFrom the prior art it is known that push-pull output stages 10, 20 can be driven with opposite polarity by a at one point of the amplifier an inverting amplifier and a non-inverting amplifier tap a voltage proportional to an input voltage Ue and the voltages obtained via these amplifiers are passed to the output stages with opposite polarity. At the point to which the inverting and non-inverting amplifier is coupled, however, a high capacitance arises through the parallel connection of the

Eingangskapazitäten, welche die Verstärkung bei hohen Frequenzen dämpft.Input capacities that dampen the amplification at high frequencies.

Demgegenüber werden die Signale entgegengesetzter Polarität zur Ansteuerung der Gegentaktendstufen 10 und 20 in Fig. 1 über zwei Differenzverstärker 12 und 22 erzeugt, deren Drrfereπzeingänge 13, 14, 23 und 24 in Reihe geschaltet sind. DieIn contrast, the signals of opposite polarity for driving the push-pull output stages 10 and 20 in FIG. 1 are generated by two differential amplifiers 12 and 22, the driver inputs 13, 14, 23 and 24 of which are connected in series. The

Eingangsimpedanzen der Differenzverstärker 12 und 22 liegen also bezüglich der Eingangsspannung Ue in Reihe. Durch diese Reihenschaltung wird die Eingangskapazität gegenüber einer Parallelschaltung auf 114 verringert, so daß höhere Frequenzen besser übertragen werden.Input impedances of differential amplifiers 12 and 22 are therefore in series with respect to input voltage Ue. This series connection reduces the input capacitance to 114 compared to a parallel connection, so that higher frequencies are better transmitted.

In der Schaltung von Fig. 1 liegt die Eingangsspannung Ue gegen Nullpotential an. Dementsprechend liegt der positive Differenzeingang 23 des Differenzverstärkers 22 ebenfalls auf Null.In the circuit of FIG. 1, the input voltage Ue is applied to zero potential. Accordingly, the positive differential input 23 of the differential amplifier 22 is also at zero.

Die in Fig. 1 gezeigte Polung dient nur als Beispiel, denn man könnte auch einen negativen Differenzeingang auf Nullpotential legen und alle Polaritäten umkehren. Die Schaltung würde das gleiche Hochfrequenzverhatten zeigen, wenn alle Polungen invertiert würden.The polarity shown in Fig. 1 serves only as an example, because one could also set a negative differential input to zero potential and reverse all polarities. The circuit would show the same high frequency behavior if all polarities were inverted.

Um die genannte Reihenschaltung zu verwirklichen, ist der negative DifferenzeingangIn order to implement the series connection mentioned, the negative differential input

24 des Differenzverstärkers 22 mit dem Differenzeingang 14 gleicher Polung des Differenzverstärkers 12 zusammengeschaltet. Die Eingangsspannung Ue oder eine dieser Spannung proportionale Spannung wird am anderen Differenzeingang 13 des Differenzverstärkers gegen Nullpotential angelegt.24 of the differential amplifier 22 connected to the differential input 14 of the same polarity of the differential amplifier 12. The input voltage Ue or a voltage proportional to this voltage is applied to the other differential input 13 of the differential amplifier against zero potential.

Durch die Reihenschaltung wird die Spannung Ue entsprechend der Teilung der Innenwiderstände in zwei, zwischen den Eingängen der Differenzverstärker liegende Teilspannungen aufgeteilt. Um eine Teilung unabhängig von den Toleranzen der Bauelemente in den Eingangskreisen der Differenzverstärker zu erzielen, kann man an die Differenzeingänge 13, 14 bzw. 23, 24 noch einen Widerstand parallel schalten. Bei einem gewünschten Abschlußwiderstand von 50 Ω für die Eingangsspannung Ue wird der Wert dieser Widerstände dann jeweils 25 Ω betragen. Das Zahlenbeispiel zeigt, daß aufgrund der Schaltung auch der Eingangskreis der Differenzverstärker 12, 22 wesentlich niederohmiger ausgelegt wird, als es beim Stand der Technik möglich ist. Das macht die Schaltung ebenfalls für Hochfrequenzverstärkung wesentlich geeigneter als bekannte Schaltungen.The series connection divides the voltage Ue into two partial voltages between the inputs of the differential amplifiers in accordance with the division of the internal resistances. In order to achieve a division regardless of the tolerances of the components in the input circuits of the differential amplifiers, a resistor can also be connected in parallel to the differential inputs 13, 14 or 23, 24. at a desired terminating resistance of 50 Ω for the input voltage Ue, the value of these resistors will then be 25 Ω in each case. The numerical example shows that, due to the circuit, the input circuit of the differential amplifiers 12, 22 is also designed to have a significantly lower resistance than is possible in the prior art. This also makes the circuit much more suitable than known circuits for high-frequency amplification.

In Fig. 2 ist ein der Schaltung von Fig. 1 ähnlicher Schaltungsaufbau gezeigt. Die Differenzverstärker 12, 22 wurden dabei durch entsprechend beschaltete Operationsverstärker 30, 40 ersetzt.FIG. 2 shows a circuit structure similar to the circuit of FIG. 1. The differential amplifiers 12, 22 were replaced by appropriately connected operational amplifiers 30, 40.

Zu der Nachbildung der Differenzverstärker 12 und 22 gehören Widerstände 32, 34, 36, 44 und 46, wobei die Widerstände 34 und 36 zur Gegenkopplung des Verstärkerzweiges aus dem Operationsverstärker 20 und der Gegentaktendstufe 10 sowie die Widerstände 44 und 46 zur Gegenkopplung des invertierendenThe simulation of the differential amplifiers 12 and 22 includes resistors 32, 34, 36, 44 and 46, the resistors 34 and 36 for negative feedback of the amplifier branch from the operational amplifier 20 and the push-pull output stage 10 and the resistors 44 and 46 for negative feedback of the inverting one

Verstärkerzweiges aus Operationsverstärker 40 und Gegentaktendstufe 20 dienen. Der Widerstand 32 ersetzt sowohl den üblicherweise gegen Nuilpotential geschalteten Widerstand bei einer Grundschaltung zum Betrieb eines Operationsverstärkers 30 als nichtinvertierenden Verstärker als auch den üblichen Vorwiderstand bei einer Beschaltung eines Operationsverstärkers 40 als invertierenden Verstärker.Serve amplifier branch from operational amplifier 40 and push-pull output stage 20. The resistor 32 replaces both the resistance which is usually switched against zero potential in a basic circuit for operating an operational amplifier 30 as a non-inverting amplifier and the usual series resistor when an operational amplifier 40 is connected as an inverting amplifier.

In der Schaltung von Fig. 2 werden alle zum Betrieb nötigen Ströme durch die Widerstände 32, 34, 36, 44 und 46 aus der Ausgängen der Gegentaktendstufen 10 und 20 beziehungsweise aus der Nulleitung der Schaltung entnommen. Aus der Eingangsschaltung zur Erzeugung der Spannung Ue wird dagegen kein Strom in dieIn the circuit of FIG. 2, all the currents necessary for operation are taken through the resistors 32, 34, 36, 44 and 46 from the outputs of the push-pull output stages 10 and 20 or from the neutral line of the circuit. In contrast, no current flows into the input circuit for generating the voltage Ue

Schaltung eingespeist, da die Spannung Ue am positiven Eingang des Operationsverstärkers 30 anliegt, also der sehr hohe Eingangswiderstand des Operationsverstärkers 30 dafür sorgt, daß die Eingangsspannung Ue nur potentialmäßig an den Eingang des Verstärkers angekoppelt ist.Circuit fed because the voltage Ue is present at the positive input of the operational amplifier 30, that is, the very high input resistance of the operational amplifier 30 ensures that the input voltage Ue is only potential-coupled to the input of the amplifier.

Störungen auf der Nulleitung durch unterschiedliche Ströme werden daher nicht in den Eingangskreis übertragen und Erdungsfehler zwischen der die Spannung Ue erzeugenden Schaltung und dem Verstärker nach Fig. 2 wirken sich praktisch nicht aus. Hochfrequenzeinkopplungen am hochohmigen Eingang können dadurch vermieden werden, daß in den Eingang des Verstärkers von Fig. 2 ein niederohmiger Abschiußwiderstand beispielsweise 50 Ω gelegt wird.Disturbances on the neutral line due to different currents are therefore not transmitted to the input circuit and grounding errors between the circuit generating the voltage Ue and the amplifier according to FIG. 2 have practically no effect. High-frequency couplings at the high-impedance input can be avoided by placing a low-resistance terminating resistor, for example 50 Ω, in the input of the amplifier of FIG. 2.

Durch diese Maßnahmen, der stromlosen Ankopplung der Eingangsspannung Ue und dem niederohmigen Abschluß der Eingangsspannung Ue wird der Verstärker störungsfrei, was ihn besonders für Hochfrequenzanwendungen geeignet macht.These measures, the currentless coupling of the input voltage Ue and the low-impedance termination of the input voltage Ue make the amplifier trouble-free, which makes it particularly suitable for high-frequency applications.

Die Gegenkopplungen weisen außerdem zwei Kondensatoren 38 und 48 auf, welche die Gegenkopplung bei hohen Frequenzen erniedrigen, so daß bei hohen Frequenzen die Verstärkungungsabhängigkeit von der Frequenz verringert ist. Damit wird die bei niedrigen Frequenzen erreichbare Frequenz auch bei sehr hohen Frequenzen, in der Nähe der Grenzfrequenz, erzielt. Bei entsprechender Beschaltung mit mehreren Widerständen und Kondensatoren in der Gegenkopplung läßt sich bei hohen Frequenzen sogar eine Phasendrehung der rückgekoppelten Spannung erreichen, so daß bei hohen Frequenzen die Rückkopplung als Mitkopplung wirkt, was die Grenzfrequenz des Verstärkers weiter hinausschiebt.The negative feedback also has two capacitors 38 and 48, which reduce the negative feedback at high frequencies, so that the gain dependence on the frequency is reduced at high frequencies. This means that the frequency that can be achieved at low frequencies is also achieved at very high frequencies, close to the cut-off frequency. With appropriate connection with several resistors and capacitors in the negative feedback, a phase shift of the feedback voltage can even be achieved at high frequencies, so that the feedback acts as positive feedback at high frequencies, which further shifts the cutoff frequency of the amplifier.

Weiter zeigt die Fig. 2 einen einstellbarer Spannungserzeuger 50 und eine Stromquelle 52, welche an den Operationsverstärker 40 angeschlossen sind. Diese dienen dazu, die Ausgangsspannungen der Gegentaktendstufen 10 und 20 an ihren Ausgängen 1 1 und 21 einzustellen, damit die zwischen den Ausgängen erzeugten Pegel den durch die Versorgungsspannung gegebenen Spannungsbereich voll ausschöpfen können, wie im folgenden verdeutlicht wird:2 further shows an adjustable voltage generator 50 and a current source 52, which are connected to the operational amplifier 40. These serve to set the output voltages of the push-pull output stages 10 and 20 at their outputs 11 and 21, so that the levels generated between the outputs can fully utilize the voltage range given by the supply voltage, as will be illustrated below:

Aufgrund der großen Spannungsverstärkung von Operationsverstärkern kann die Spannung zwischen den Differenzeingängen 13, 14 bzw. 23, 24 im Normalbetrieb, also im Arbeitsbereich, in dem keine Übersteuerung auftritt, immer mit Null angesetzt werden. Weiter fließt aufgrund des hohen Eingangswiderstands kein Strom in die Differenzeingänge 13, 14, 23 und 24 der Operationsverstärker 30 und 40. Diese beiden Eigenschaften von Operationsverstärkern machen die Auslegung einer Schaltung nach Fig. 2 sehr einfach. Aufgrund der genannten Eigenschaften liegt am Widerstand 32 eine Spannung U1 =Ue-Uref an. Wenn mit R1 der Widerstandswert des Widerstandes 32 bezeichnet ist, fließt durch diesen also ein Strom 11 « (Ue-Uref) R1.Due to the large voltage amplification of operational amplifiers, the voltage between the differential inputs 13, 14 or 23, 24 can always be set to zero in normal operation, that is to say in the work area in which no overloading occurs. Furthermore, due to the high input resistance, no current flows into the differential inputs 13, 14, 23 and 24 of the operational amplifiers 30 and 40. These two properties of operational amplifiers make the design of a circuit according to FIG. 2 very simple. Because of the properties mentioned, a voltage U1 = Ue-Uref is present at the resistor 32. If R1 is the resistance value of the resistor 32, a current 11 1 (Ue-Uref) R1 flows through it.

Der Strom Iref aus der Stromquelle 52 teilt sich in zwei Ströme auf, einen, der durch den Widerstand 32 und einen, der durch die Widerstände 44 und 46 fließt. Der Gesamtwiderstand der Widerstände 44 und 46 zur Gegenkopplung wird im folgenden mit R2 bezeichnet.The current Iref from current source 52 is divided into two currents, one that flows through resistor 32 and one that flows through resistors 44 and 46. The total resistance of the resistors 44 and 46 for negative feedback is referred to below as R2.

Der durch den Gegenkopplungswiderstand R2 fließende Strom ist wegen derThe current flowing through the negative feedback resistor R2 is due to the

Stromaufteilung lref-11. Damit ergibt sich für die Spannungsbilanz einer Ausgangsspannung Ua2 am Ausgang 21 der Gegentaktendstufe 20:Current distribution lref-11. This results in the voltage balance of an output voltage Ua2 at output 21 of push-pull output stage 20:

Ua2 = Uref + (lref-11) x R2 Ua2 = -Ue x R2/R1 + Uref x(1 +R2/RD + R2 xlrefUa2 = Uref + (lref-11) x R2 Ua2 = -Ue x R2 / R1 + Uref x (1 + R2 / RD + R2 xlref

Die Gleichung enthält im ersten Term den linearen Zusammenhang zwischen Ue und Ua2. Das Vorzeichen zeigt, daß der Operationsverstärker 40 invertierend betrieben wird und zusammen mit der Gegentaktendstufe 20 eine Gesamtverstärkung von R2/R1 aufweist.In the first term, the equation contains the linear relationship between Ue and Ua2. The sign shows that the operational amplifier 40 is operated in an inverting manner and, together with the push-pull output stage 20, has a total gain of R2 / R1.

Die nachfolgenden, von Ue unabhängigen Tenne enthalten Ausdrücke mit Uref und Iref, was zeigt, daß sich die Ausgangsspannung Ua2 sowohl durch die Stromquelle 52 als auch durch den Spannungserzeuger 50 einstellen läßt.The following threshing floor, which is independent of Ue, contains expressions with Uref and Iref, which shows that the output voltage Ua2 can be set both by the current source 52 and by the voltage generator 50.

Dagegen ist die Ausgangsspannung der Gegentaktendstufe 10 vom Strom Iref unabhängig. Aufgrund des hohen Eingangswiderstands des Operationsverstärkers 30 fließt der gesamte Strom 11 durch den Widerstand 32 auch über die Widerstände 34 und 36, denen ein Gesamtwiderstand R3 zugeordnet ist. Damit ergibt sich aus der Spannungsbilanz für die Ausgangsspannung Ua1 am Ausgang 1 1 derIn contrast, the output voltage of the push-pull output stage 10 is independent of the current Iref. Due to the high input resistance of the operational amplifier 30, the entire current 11 flows through the resistor 32 via the resistors 34 and 36, to which a total resistance R3 is assigned. This results from the voltage balance for the output voltage Ua1 at output 1 1

Gegentaktendstufe 10:Push-pull output stage 10:

Ua1 ={ R3 + R1 ) 11 + Uref = Ue x(R3 + R1 )/R1- Uref XR3/R1 Auch hier bedeutet der erste Term eine Verstärkung, allerdings mit dem Faktor (R3 + RD/R1. Außerdem weist der der Spannung Ue proportionale Term nun ein positives Vorzeichen auf, was die nichtinvertierende Arbeitsweise des Operationsverstärkers 30 zusammen mit der Gegentaktendstufe 10 beschreibt. Der zweite, von Ue unabhängige Term der Gleichung ist nur von Uref abhängig, jedoch ist er unabhängig von Iref.Ua1 = {R3 + R1) 11 + Uref = Ue x (R3 + R1) / R1- Uref XR3 / R1 Here too, the first term means an amplification, but with the factor (R3 + RD / R1. In addition, the term proportional to the voltage Ue now has a positive sign, which describes the non-inverting mode of operation of the operational amplifier 30 together with the push-pull output stage 10. The second , Ue term independent of Ue depends only on Uref, however it is independent of Iref.

Der Verstärker nach Hg. 2 kann daher besonders einfach gleichspannungsmäßig abgeglichen werden, indem bei kurzgeschlossenem Eingang zuerst mit Uref die Spannung Ua1 und anschließend durch Regulieren von Iref die AusgangsspannungThe amplifier according to Hg. 2 can therefore be adjusted in a particularly simple manner in terms of DC voltage, in that if the input is short-circuited, first the voltage Ua1 with Uref and then by regulating Iref the output voltage

Ua2 eingestellt wird. Der Abgleich des Verstärkers erfolgt also nur über zwei Einstellungen.Ua2 is set. The amplifier is therefore only adjusted using two settings.

Die Einstellung über eine separate Stromquelle 52 und einen separaten Spannungserzeuger 50 statt durch interne Widerstände innerhalb derThe setting via a separate current source 52 and a separate voltage generator 50 instead of by internal resistors within the

Operationsverstärker 30, 40 oder der Gegentaktendstufen 10 und 1 1 macht die Entkopplung von Hochfrequenz möglich, die beim Abgleich beispielsweise durch Einstreuungen über das Abgleichwerkzeug in den Verstärker gelangen könnte. Eine derartige Verstimmung kann beim Verstärker nach Fig. 2 nicht auftreten.Operational amplifiers 30, 40 or the push-pull output stages 10 and 11 make the decoupling of high frequency possible, which could get into the amplifier during the adjustment, for example, through interferences via the adjustment tool. Such a detuning cannot occur in the amplifier according to FIG. 2.

Die Stromquelle 52 kann zur Verbesserung der hochfrequenzmäßigen Entkopplung auch in Reihenschaltung mit einer Induktivität an den Operationsverstärker 40 angelegt werden. Bei der Auslegung des Verstärkers im Bereich von mehreren Megahertz sind dafür aber schon die Leitungsinduktivitäten auf der Platine zur Entkopplung ausreichend. Der Spannungserzeuger 50 ist durch eine parallelgeschaltete Kapazität hochfrequenzmäßig entkoppelt.The current source 52 can also be connected in series with an inductor to the operational amplifier 40 to improve the high-frequency decoupling. When designing the amplifier in the range of several megahertz, however, the line inductances on the circuit board are sufficient for decoupling. The voltage generator 50 is decoupled in terms of radio frequency by a capacitance connected in parallel.

Um den Verstärker für eine möglichst große Ausgangsspannung auszulegen, werden die Spannungen Ua1 und Ua2 auf die mittlere Spannung der die Gegentaktendstufe versorgenden Spannung bei Ue = 0 eingestellt und die Verstärkung für den ausIn order to design the amplifier for the greatest possible output voltage, the voltages Ua1 and Ua2 are set to the mean voltage of the voltage supplying the push-pull output stage at Ue = 0 and the gain for the off

Operationsverstärker 30 und Gegentaktendstufe 10 gebildeten Verstärkerzweig gleich der Verstärkung aus dem Operationsverstärker 40 und der Gegentaktendstufe 20 gebildeten Verstärkerzweig gewählt, also:Operational amplifier 30 and push-pull output stage 10 amplifier branch selected equal to the gain formed from operational amplifier 40 and push-pull output stage 20 amplifier branch, that is:

1 + R3/R1 = R2/R1 In Fig. 3 ist eine der Schaltung von Fig. 2 ähnliche Schaltung gezeigt. Gegenüber der Schaltung von Fig. 2 wurden aber bei dieser die Gegenkopplungen nicht mehr vom Ausgang der Gegentaktendstufe abgezweigt, sondern die zur Gegenkopplung benötigten Ausgangsspannungen werden mittels Widerständen 39 und 49 zwischen dem Operationsverstärker 30 und der Gegentaktendstufe 10 bzw. zwischen dem Operationsverstärker 40 und der Gegentaktendstufe 40 abgegriffen. Weiter ist die Erhöhung des Maximalwerts der Frequen^*., bei der noch die gleiche Verstärkung wie bei niedrigen Frequenzen erreicht wird, durch eine Parallelschaltung eines Widerstands 54 mit einem in Reihe geschalteten Kondensator 56 am Widerstand 32 verwirklicht, statt mit Kondensatoren 38 und 48 parallel zum Gegenkopplungswiderstand, wie in Fig. 2. Man spart also dadurch Bauelemente ein, weil der bei hohen Frequenzen wirksam werdende Kondensator 56 nur einmal, für beide Zweige gleich, vorgesehen sein muß.1 + R3 / R1 = R2 / R1 3 shows a circuit similar to the circuit of FIG. 2. Compared to the circuit of FIG. 2, however, the negative feedback was no longer branched from the output of the push-pull output stage, but the output voltages required for negative feedback are connected between the operational amplifier 30 and the push-pull output stage 10 by means of resistors 39 and 49 or between the operational amplifier 40 and the push-pull output stage 40 tapped. Furthermore, the increase in the maximum value of the frequencies ^* , at which the same gain as at low frequencies is still achieved, is realized by connecting a resistor 54 in parallel with a capacitor 56 connected in series with the resistor 32, instead of with capacitors 38 and 48 in parallel with the Negative feedback resistance, as in FIG. 2. This saves on components because the capacitor 56, which becomes effective at high frequencies, only has to be provided once, for both branches the same.

Die Schaltung nach Fig. 3 ist für die Ansteuerung einer kapazitiven Last 60 besonders geeignet, die in Fig. 3 durch ein Reihenschaltung von einem Widerstand mit einem Kondenstor dargestellt ist. Kapazitive Lasten müssen in der Videotechnik häufig entladen werden, um eine Restladung zu beseitigen, die für Schwarz einen Wert verschieden von Null erzeugen würde. Dieses Kurzschließen, das auch als Klemmen bezeichnet wird, wird nach Ablauf jeder Zeile während eines Zeitintervalls kleiner als 1 μs durchgeführt.The circuit according to FIG. 3 is particularly suitable for the control of a capacitive load 60, which is represented in FIG. 3 by a series connection of a resistor with a capacitor. Capacitive loads often have to be discharged in video technology in order to remove a residual charge that would produce a value other than zero for black. This short-circuiting, which is also referred to as clamping, is carried out after each line has expired for a time interval of less than 1 μs.

Für dieses Klemmen können in der Schaltung nach Fig. 3 an die Last direkt zwei Spannungen VC1 und VC2 angelegt werden. Um die Gegentaktendstufen von demFor this clamping two voltages VC1 and VC2 can be applied directly to the load in the circuit according to FIG. 3. To the push-pull output stages of that

Klemmvorgang zu entkoppeln, sind in Fig. 3 zwei Kondensatoren 57 und 58 zwischen den Ausgängen 1 1, 21 der Gegentaktendstufen 10, 20 und der Last 60 vorgesehen. Damit ungeachtet der Kondensatoren 57 und 58 praktisch die gesamte verfügbare Ausgangsspannung an der Last 60 anliegen kann, sind die Kapazitäten der Kondensatoren 57 und 58 wesentlich größer als die Kapazität der Last 60.To decouple the clamping process, two capacitors 57 and 58 are provided in FIG. 3 between the outputs 11, 21 of the push-pull output stages 10, 20 and the load 60. So that practically the entire available output voltage can be applied to the load 60 regardless of the capacitors 57 and 58, the capacitances of the capacitors 57 and 58 are substantially larger than the capacitance of the load 60.

Um auch diese Kondensatoren 57 und 58 beim Klemmvorgang auf einen definiertenTo also these capacitors 57 and 58 to a defined during the clamping process

Ladungswert zu ziehen, muß ihre Entladung schnell genug erfolgen, das heißt, die aus dem Innenwiderstand der Gegentaktendstufen 10 und 20 und der Kapazität des am Ausgang 1 1 oder 21 liegenden Kondensators 57 oder 58 gebildete Zeitkonstante muß kleiner als die zur Verfügung stehende Klemmzeit im μs- Bereich sein. Diese Bedingung und die Forderung nach einer höheren Kapazität als die der Last 60 ergeben zusammen eine Unter- und Obergrenze für die Auslegung der Kondensatoren 57 und 58.To pull the charge value, it must be discharged quickly enough, that is, the time constant formed from the internal resistance of the push-pull output stages 10 and 20 and the capacitance of the capacitor 57 or 58 at the output 11 or 21 must be formed be smaller than the available clamping time in the μs range. This condition and the requirement for a capacitance higher than that of the load 60 together result in a lower and upper limit for the design of the capacitors 57 and 58.

Im Ausführungsbeispiel wurden zum Betrieb von Modulatoren für die Steuerung derIn the exemplary embodiment, the operation of modulators for controlling the

Lichtintensität eines Lasers Kondensatoren mit 100nF Kapazität verwendet. Die Gegentaktendstufen enthielten dabei drei parallelgeschaltete Transistoren 2SC4623 im positiven Teil und drei parallelgeschaltet*- Transistoren 2SA1541 im negativen Teil. Alle Transistoren waren dabei im Emitter jeweils mit einem in Reihe geschalteten Schutzwiderstand von 33 Ω versehen, so daß sich für diese Gegentaktendstufen einLight intensity of a laser uses capacitors with 100nF capacitance. The push-pull output stages contained three parallel transistors 2SC4623 in the positive part and three parallel * transistors 2SA1541 in the negative part. All transistors in the emitter were each provided with a protective resistor of 33 Ω connected in series, so that these push-pull output stages are supported

Innenwiderstand von kleiner 6 Ω ergibt.Internal resistance of less than 6 Ω results.

Die Klemmspannungen VC1 und VC2 wirken also über die Kondensatoren auf die Ausgangsspannungen der Gegentaktendstufen 10 und 20 zurück. Deshalb ist hier ein gegenüber der Schaltung gemäß Fig. 2 unterschiedlicher Abgriff der Gegenkopplung zwischen den Operationsverstärkern 30, 40 und den Gegentaktendstufen 10, 20 vorteilhaft, damit das Anlegen der Klemmspannung nicht über die Gegenkopplung auf den Eingang zurückwirken kann.The clamping voltages VC1 and VC2 thus act on the output voltages of the push-pull output stages 10 and 20 via the capacitors. For this reason, it is advantageous here to tap the negative feedback between the operational amplifiers 30, 40 and the push-pull output stages 10, 20 differently from the circuit according to FIG. 2, so that the application of the clamping voltage cannot act on the input via the negative feedback.

Man kann die Schaltung nach Fig. 2 ebenfalls für eine Klemmung verwenden, indem die Eingangsspannung Ue statt der Ausgangsspannung Ua geklemmt wird. Zusätzlich kann dann zur Erzeugung der Klemmspannung an der kapazitiven Last 60 auch eine schaltbare Ausführung für die Stromquelle 52 und den Spannungserzeuger 50 vorgesehen sein, die dann während der Klemmung die gewünschten Werte für die Klemmspannung erzeugen.The circuit according to FIG. 2 can also be used for clamping by clamping the input voltage Ue instead of the output voltage Ua. In addition, a switchable version for the current source 52 and the voltage generator 50 can then also be provided for generating the clamping voltage at the capacitive load 60, which then generate the desired values for the clamping voltage during the clamping.

Ein Verstärker nach Fig. 3 wurde bei Videoprojektionsgeräten mit modulierten Lasern eingesetzt. Zur Ansteuerung der Endtransistoren der Gegentaktendstufe dienten dabei Verstärker vom Typ VPH05. Als Operationsverstärker 30 und 40 wurden solche vom Typ LT 1253 eingesetzt. Die Widerstände 38 und 39 hatten dabei je einen Wert vonAn amplifier according to FIG. 3 was used in video projection devices with modulated lasers. VPH05 amplifiers were used to control the end transistors of the push-pull output stage. LT 1253 were used as operational amplifiers 30 and 40. Resistors 38 and 39 each had a value of

470 Ω und der Widerstand 41 wurde aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen von ebenfalls je 470 Ω gebildet. Die bei hohen Frequenzen wirksame Reihenschaltung des Widerstands 54 und des Kondensators 56 wurde mit 100 Ω und 15pF realisiert. Für die Stromquelle 52 wurden einstellbare Widerstände und für den Spannungserzeuger 53 ein Spannungsteiler vorgesehen, wobei beide von der negativen 15 V Versorgungsspannung der Operationsverstärker 30 und 40 gespeist wurden. Dem Spannungsteiler zur Einstellung der Referenzspannung Uref wurde zur Hochfrequenzentkopplung noch ein Kondensator von 10OnF parallel geschaltet.470 Ω and the resistor 41 were formed from two series-connected resistors of 470 Ω each. The series connection of resistor 54 and capacitor 56, which is effective at high frequencies, was realized with 100 Ω and 15pF. Adjustable resistors were provided for the current source 52 and a voltage divider for the voltage generator 53, both being fed by the negative 15 V supply voltage of the operational amplifiers 30 and 40. A capacitor of 10OnF was connected in parallel to the voltage divider for setting the reference voltage Uref for high-frequency decoupling.

Mit diesem Verstärker konnten hochqualitative Videobilder erzeugt werden, was wesentlich auf die mit dem erfindunρsgemäßen Verstärker erzeugbaren hohen Frequenzen ungeachtet der zur Ansteuerung der Modulatoren zur Intensitätssteuerung der Laser benötigten hohen Spannungen zurückzuführen ist. With this amplifier high-quality video images could be generated, which is essentially due to the high frequencies that can be generated with the amplifier according to the invention, regardless of the high voltages required to control the modulators for intensity control of the lasers.

Claims

Ansprüche Expectations

1. Verstärker, der eine einer Eingangsspannung proportionale, zwischen den Ausgängen (1 1 , 21 ) zweier Gegentaktendstufen (10, 20) abgreifbare1. An amplifier which can be tapped between an output voltage and can be tapped between the outputs (1 1, 21) of two push-pull output stages (10, 20)

Ausgangsspannung mit Spitzen- Spitzenwerten bis zum Doppelten der Versorgungsspannung der Gegentaktendstufen (10, 20) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Gegentaktendstufen (10, 20) von einem Differeπzverstärker (12, 22; 30, 40) mit je einem positiven und einem negativen Differenzeingang (13, 14, 23, 24) angesteuert ist, deren Polaritäten so definiert sind, daß die Ausgänge beider Gegentaktendstufen (10, 20) Spannungen gleicher Polarität aufweisen, wenn gleiche Spannungen zwischen den positiven und negativen Differenzeingängen (13, 14; 24, 23) der beiden Differenzverstärker anstehen, wobei ein Differenzeingang (24) des einen Differenzverstärkers (22) mit einem Differenzeingang (14) gleicher Polarität des anderen Differenzverstärkers (22) zusammengeschaltet ist und die übrigen beiden Differenzeingänge (13, 23) der Differenzverstärker (12, 22) für das Anlegen einer der Eingangsspannung proportionalen Spannung vorgesehen sind.Output voltage with peak peaks up to twice the supply voltage of the push-pull output stages (10, 20), characterized in that each of the push-pull output stages (10, 20) from a differential amplifier (12, 22; 30, 40) with one positive and one negative Differential input (13, 14, 23, 24) is controlled, the polarities of which are defined such that the outputs of both push-pull output stages (10, 20) have voltages of the same polarity if the same voltages between the positive and negative differential inputs (13, 14; 24, 23) of the two differential amplifiers, a differential input (24) of one differential amplifier (22) being connected to a differential input (14) of the same polarity of the other differential amplifier (22) and the other two differential inputs (13, 23) of the differential amplifiers (12, 22) are provided for applying a voltage proportional to the input voltage.

2. Verstärker nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung mindestens einer der Gegentaktendstufen (10, 20) und/oder des diese ansteuernden Differenzverstärkers (30, 40) durch Gegenkopplung auf eine geringere Gesamtverstärkung reduziert ist.2. Amplifier according to claim 1, characterized in that the amplification of at least one of the push-pull output stages (10, 20) and / or the differential amplifier (30, 40) driving this is reduced to a lower overall gain by negative feedback.

3. Verstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein3. Amplifier according to claim 2, characterized in that at least one

Differenzeingang (14; 24) eines Differenzverstärkers (30; 40) über einen Widerstand mit einer der Eingangsspannung proportionalen Spannung, die vor der Gegentaktendstufe (10; 20) abgegriffen ist, gegengekoppelt ist. Differential input (14; 24) of a differential amplifier (30; 40) is coupled through a resistor with a voltage proportional to the input voltage, which is tapped before the push-pull output stage (10; 20).

4. Verstärker nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkopplung über in Reihe geschaltete Widerstände (34, 36) oder einen einzelnen Widerstand (39; 41 ) erfolgt und ein phasenverschiebendes Bauelement, wie eine Drossel oder ein Kondensator (38, 48; 56), an einem Abgriff der Reihenschaltung (34, 36; 44, 46) von Widerständen oder parallelgeschaltet zu einem Widerstand (32) vorgesehen ist, wobei dieses Bauelement so verschaltet ist, daß die Gegenkopplung in der Nähe der Grenzfrequenz des Verstärkers herabgesetzt ist.4. Amplifier according to claim 2 or 3, characterized in that the negative feedback takes place via series-connected resistors (34, 36) or a single resistor (39; 41) and a phase-shifting component, such as a choke or a capacitor (38, 48 ; 56), is provided on a tap of the series circuit (34, 36; 44, 46) of resistors or connected in parallel to a resistor (32), this component being connected such that the negative feedback is reduced in the vicinity of the cutoff frequency of the amplifier .

5. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzverstärker Operationsverstärker (30, 40) sind.5. Amplifier according to one of claims 1 to 4, characterized in that the differential amplifiers are operational amplifiers (30, 40).

6. Verstärker nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsspannung zwischen einem positiven Differenzeingang eines Operationsverstärkers (40) gegen Nullpotential des Verstärkers anlegbar und am Eingang des Verstärkers ein niederohmiger Abschlußwiderstand gegen Nullpotential für die Eingangsspannung vorgesehen ist.6. Amplifier according to claim 5, characterized in that the input voltage between a positive differential input of an operational amplifier (40) against zero potential of the amplifier can be applied and at the input of the amplifier a low-impedance terminating resistor against zero potential is provided for the input voltage.

7. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Stromquelle (52) und/oder ein einstellbarer Spannungserzeuger (53) vorgesehen sind, mit denen auf die Ausgangsspannungen der Gegentaktendstufen (10,7. Amplifier according to one of claims 1 to 6, characterized in that an adjustable current source (52) and / or an adjustable voltage generator (53) are provided, with which on the output voltages of the push-pull output stages (10,

20) Gleichspannungsanteile addierbar oder von diesen subtrahierbar sind.20) DC voltage components can be added or subtracted from them.

8. Verstärker nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare Stromquelle (52) an den zusammengeschalteten Differenzeingängen (14, 24) angeschlossen ist und die Spannung eines einstellbaren Spannungserzeugers (53) auf die Eingangsspannung addierbar oder von dieser subtrahierbar ist.8. Amplifier according to claim 7, characterized in that an adjustable current source (52) is connected to the interconnected differential inputs (14, 24) and the voltage of an adjustable voltage generator (53) can be added to or subtracted from the input voltage.

9. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemmspannung parallel zur Last (60) an mindestens einen Ausgang (1 1 ; 21 ) einer Gegentaktendstufe (10; 20) anlegbar ist und ein oder mehrere Koppelkondensatoren9. Amplifier according to one of claims 1 to 8, characterized in that a clamping voltage parallel to the load (60) to at least one output (1 1; 21) of a push-pull output stage (10; 20) and one or more coupling capacitors

(57, 58) vorgesehen sind, deren Gesamtkapazität die Kapazität einer mit dem Verstärker betreibbaren kapazitiven Last (60) übersteigt.(57, 58) are provided, the total capacity of which exceeds the capacity of a capacitive load (60) that can be operated with the amplifier.

10. Verstärker nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch den innenwiderstand am Ausgang (1 1 , 21 ) einer Gegentaktendstufe (10, 20) zusammen mit der Kapazität des an deren Ausgang angeschlossenen Koppelkondensators (57, 58) gegebene Zeitkonstante kleiner als 1 μs ist. 10. Amplifier according to claim 8, characterized in that one by the internal resistance at the output (1 1, 21) of a push-pull output stage (10, 20) together with the capacitance of the coupling capacitor (57, 58) connected to its output is less than 1 μs.