DE1537656B2

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Publication number: DE1537656B2
Application number: DE19671537656
Authority: DE
Priority date: 1966-12-19
Filing date: 1967-12-19
Publication date: 1970-12-03
Also published as: GB1201950A; MY7300414A; US3445776A; DE1537656A1

Description

Die Erfindung betrifft einen gleichspannungsgekoppelten Verstärker mit einem ersten und einem zweiten, im Gegentakt an einen Ausgangsanschluß geschalteten Verstärkerelement und mit einer ein drittes Verstärkerelement enthaltenden Phasenumkehrstufe, deren Eingang über eine Widerstandsanordnung zur Erzeugung einer Gleichspannungspegeldifferenz an einen Signaleinspeisungspunkt angeschlossen ist, sowie mit einem vom Ausgangsanschluß zurückgeführten Gegenkopplungszweig.

Bei gleichspannungsgekoppelten Verstärkern muß man den Ruhe-Gleichspannungspegeln an den Eingängen und Ausgängen der einzelnen Stufen besondere Aufmerksamkeit widmen, da sie nicht, wie bei wechselspannungsgekoppelten Verstärkern, mit Hilfe von Koppelkondensatoren überbrückt werden können. Dies gilt insbesondere für die Anschlußpunkte von Gegenkopplungszweigen. Bei Gegentaktverstärkern ergeben sich weitere Schwierigkeiten hinsichtlich der Pegelanpassung für die Phasenumkehrstufe, deren Eingangspegel dem Ausgangspegel der sie ansteuernden Stufe und deren Ausgangspegel den — meist unterschiedlichen — Eingangspegeln der Gegentaktverstärkerelemente angepaßt werden müssen.

Zum Ausgleich derartiger Pegelunterschiede ist es bei einem gleichspannungsgekoppelten Verstärker bekannt, mehrere, in Reihe mit einem Widerstand geschaltete Halbleiterdioden zu verwenden, die zwischen die Basen zweier Gegentakttreibertransistoren komplementären Leitungstyps geschaltet sind. Mit der Basis des einen dieser Treibertransistoren ist außerdem der Kollektor eines Vorstufentransistors verbunden, für den die erwähnte Reihenschaltung als Arbeitsimpedanz dient. Die Dioden dieser Reihenschaltung dienen in erster Linie zur Temperaturkompensation für die Ausgangstransistoren, während die Pegeldifferenz zwischen den Basen der Treibertransistoren durch den Spannungsabfall am Widerstand der Reihenschaltung gebildet wird. Nachteilig ist bei einer solchen Schaltung, daß der Pegelverschiebungswiderstand meist auch eine unerwünschte Signaldämpfung bewirkt, die durch eine entsprechende Verstärkung ausgeglichen werden muß. Insbesondere bei Gegentaktendstufen wird dadurch die Symmetrie gestört. Ein anderer Nachteil tritt auf, wenn man die Ausgleichsverstärkung in die Pegelverschiebungsstufe selbst verlegt und diese dazu mit einem Verstärkerelement versieht. Da der aus Stabilisierungsgründen erforderliche Gegenkopplungszweig vom Ausgangsanschluß des Verstärkers auf den Verstärkereingang die angeschlossene Belastung als Impedanzparameter am Verstärkereingang erscheinen läßt, besteht die Gefahr der Abhängigkeit der Ausgleichsverstärkung von der Größe der angeschlossenen Last, wozu noch durch ebenfalls lastbedingte Schwankungen der Versorgungsspannung Änderungen der Steilheit des Verstärkerelementes auftreten können, so daß die gewünschte Konstanz der Ausgleichsverstärkung nicht sichergestellt ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Vermeidung dieser Nachteile, insbesondere soll vermieden werden, daß gleichzeitig mit einer zwischen verschiedenen Schaltungspunkten erforderlichen Verschiebung eines Gleichspannungspegels eine Signaldämpfung auftritt, so daß die mit deren Ausgleich verbundenen Probleme gar nicht erst auftreten. Insbesondere soll sich die Schaltung für eine Ausbildung in integrierter Form und für Anwendungsgebiete wie Tonfrequenzverstärker, Operationsverstärker, Servoverstärker, Regelverstärker sowie sonstige Arten von Gegentaktverstärkern eignen, bei welcher die Probleme der Pegelverschiebung auftreten.

Bei einem gleichspannungsgekoppelten Verstärker mit einem ersten und einem zweiten, im Gegentakt an einen Ausgangsanschluß geschalteten "VerStärkerelement und mit einer ein drittes Verstärkerelement enthaltenden Umkehrstufe, deren Eingang über eine Widerstandsanordnung zur Erzeugung einer Gleichspannungspegeldifferenz an einen Signaleinspeisungspunkt angeschlossen ist, sowie mit einem vom Ausgangsanschluß zurückgeführten Gegenkopplungszweig wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, daß die Steuerstrecke des dritten Verstärkerelementes parallel zur Steuerstrecke des zweiten Verstärkerelementes geschaltet ist und die Phasenumkehrschaltung ein viertes Verstärkerelement enthält, welches als Spannungsfolger geschaltet und mit seiner Ausgangselektrode an die parallelgeschalteten Eingangselektroden des zweiten und dritten Verstärkerelementes angeschlossen ist, und daß der Gegenkopplungszweig eine vom Ausgangsanschluß auf die Widerstandsanordnung zurückgeführte Impedanz aufweist. Vorzugsweise sind dabei die Verstärkerelemente Transistoren, die sämtlich den gleichen Leitungstyp haben.

Bei einem Verstärker, bei welchem der erste und der zweite Transistor in Reihe geschaltet sind und ihr Verbindungspunkt den Ausgangsanschluß bildet sowie der Kollektor des dritten Transistors mit einer Kollektorimpedanz und mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, kann gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung der Emitter des vierten Transistors mit den Basen des zweiten und dritten Transistors galvanisch gekoppelt sein, während seine Basis an die Widerstandsanordnung angeschlossen ist. Ferner kann die Impedanz des Gegenkopplungszweiges ein Widerstand sein, der an den Verbindungspunkt zweier in Reihe geschalteter Widerstände der Widerstandsanordnung geführt ist.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Widerstandsanordnung einerseits an den Emitter eines weiteren Emitterfolgertransistors, dessen Basis am Signaleinspeisungspunkt liegt, angeschlossen ist, und andererseits über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Konstantstromtransistors an ein Festpotential geführt ist, und daß die Basis des vierten Transistors an den Verbindungspunkt der Widerstandsanordnung mit dem Konstantstromtransistor angeschaltet ist.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Darstellung eines Ausführungsbeispiels in Form einer Gegentakt-Leistungsendstufe hoher Verstärkung, welche sich insbesondere als Operationsverstärker eignet, näher erläutert.

Der in der Figur dargestellte Verstärker enthält ein Paar in Kaskade geschaltete Eingangsstufen 20 und 30 auf der linken Seite der gestrichelten Linie 10 und eine Gegentaktleistungsausgangsstufe 40 auf der rechten Seite dieser Linie. Jede der Stufen 20, 30 und 40 ist zwischen ein Paar Stromversorgungsleitungen 11 und 12 geschaltet. Die Leitung 11 ist mit einer geeigneten Betriebsspannung + V_cc verbunden, die Leitung 12 ist mit einer anderen geeigneten Betriebsspannung — V_ee verbunden. Die Betriebs-

3 4

Spannungspotentiale V_cc und V_ee können beispiels- an dem Eintakt-Ausgangsanschluß 35 der Stufe 30.

weise einer Stromquelle mit drei Anschlüssen ent- Zusätzlich zu der verstärkten Signalspannung besteht

stammen, welche gegenüber einem Bezugspotential, auch eine Gleichspannung am Punkt 35, welche sich

etwa Masse, je eine symmetrische Positive (V_cc) und von dem Bezugspotential unterscheidet.

Negative (V_ee) Spannung liefert. Zusätzlich können 5 Die Stufe 30 dient als Treiberstufe für eine Ein-

zwischen die Leitungen 11 und 12 und das Messe- takt-Ansteuerung der Gegentaktleistungsausgangs-

potential nicht dargestellte Uberbrückungskonden- stufe 40 vom Ausgangspunkt 35 aus. In der Gegen-

satoren geschaltet sein. taktstufe 40 wird das Signal vom Ansteuerpunkt 35

Jedes der Eingangsstufenpaare 20 und 30 enthält über eine Pegelverschiebungsschaltung 50 zu einer

ein Paar Verstärkerelemente (in Stufe 20 die Transi- io Phasenumkehrschaltung 80 übertragen, welche ein

stören 21 und 22), welche als Differentialverstärker Paar Verstärkerelemente 90 und 91 vorspannt und

geschaltet sind. In jeder Eingangsstufe sind zusatz- im Gegentakt betreibt.

liehe Transistoren 23 und 24 vorgesehen, deren Emit- Die Pegelverschiebungsschaltung 50 liegt zwischen

ter23e und 24 e mit den Basen 21 b bzw. 22 b ver- dem Ansteuerpunkt 35 und der Versorgungsleitung

bunden sind. Die Kollektoren 23 c und 24 c sind an 15 12 mit der Spannung V_ee und ist im wesentlichen ein

die Versorgungsleitung 11 angeschaltet, während die Spannungsteiler, der eine Verschiebung des Gleich-

Basen23ö und 24 b mit den Eingangsanschlüssen 13 spannungspegels zwischen dem Punkt 35 und einem

bzw. 14 verbunden sind. Spannungsteiler-Abgriffpunkt 57 bewirkt. Der obere

Den Eingangsanschlüssen 13 und 14 werden von Abschnitt des Spannungsteilers enthält einen Transieiner Steuerquelle 15 Eingangssignale zugeführt. Die 20 stör 51 und Widerstände 52 und 53, während der Steuerquelle 15 ist mit einem weiteren Anschluß 16 untere Abschnitt einen Stromquellentransistor 54 entdargestellt, der an einen geeigneten Bezugspotential hält. Der Transistor 51 ist in Kollektorgrundschalliegt, das in der Figur als Erde dargestellt ist. Die tung geschaltet und arbeitet als ^(-Verstärker. Seine Steuerquelle 17 kann irgendeine geeignete Quelle sein, Basis 51 & ist mit dem Ansteuerpunkt 35, sein Kolweiche den Eingangsanschlüssen 13 und 14 Differenz- 25 lektor 51 c mit der Stromzuleitung 11 und sein Emitsignale zuführt. ter 51 e über eine aus einer Reihenschaltung der

In der Stufe 30 sind die Transistoren 33 und 34 Widerstände 52 und 53 bestehende Impedanz mit

mit ihren Basen 33 b bzw. 34 b an die Differential- dem Spannungsteilerabgriff 57 verbunden. Der

ausgänge der Stufe 20 gleichspannungsgekoppelt. Die Stromquellentransistor 54 liefert einen im wesent-

Emitter und Kollektorkreise der Transistoren 33 und 30 liehen konstanten Strom durch die Widerstände 52

34 gleichen denen der Transistoren 23 und 24 in und 53, so daß die Pegelverschiebung der Spannung

Stufe 20. zwischen dem Ansteuerpunkt 35 und dem Spannungs-

Diese zusätzlichen Transistoren in jeder der Stufen teilerpunkt 57 erfolgt. Hierzu ist der Kollektor 54c

20 und 30 sorgen für ein verbessertes Verhalten am des Transistors 54 mit dem Spannungsteilerpunkt 57

oberen Frequenzende des Übertragungsbereiches ₃₅ und sein Emitter 54 e über einen Emitter-Widerstand

jeder der Verstärkerstufen 20 und 30. So bewirkt 55 mit der Versorgungsleitung 12 verbunden. Die

der Transistor 23 beispielsweise eine Impedanztrans- Basis 54 b des Stromquellentransistors 54 kann mit

formation der Quellenimpedanz Z₅ der Quelle 15, so irgendeiner geeigneten Basisschaltung verbunden sein,

daß die Miller-Kapazität C_m des Transistors 21 par- welche den Transistor 54 als Konstantstromquelle

allel zu Z_s/B liegt, wobei B der Stromverstärkungs- ₄₀ betreibt. Im dargestellten Beispiel ist die Basis 54 b

faktor des Transistors 23 ist. Da die Bandbreite pro- an den gemeinsamen Basiskreis der Stromquellen-

portional dem Produkt aus Quellenimpedanz und transistoren 60 und 70 in den Stufen 20 bzw. 30 an-

Eingangskapazität ist, wird die Bandbreite durch geschlossen.

Vergrößerung des Faktors B wirksam erhöht. Es sei Die am Punkt 35 auftretende Signalspannung wird

noch darauf hingewiesen, daß die Kollektoren jedes 45 auf den Spannungsteilerabgriff 57 übertragen und der

der Transistoren 23, 24, 33 und 34 mit der Strom- Phasenumkehrschaltung 80 zugeführt, welche drei

zuleitung 11 verbunden sind und diese Transistoren Transistoren 81,82 und 83 enthält. Die Basis-Emitter-

daher keine Spannungsverstärkung aufweisen, da in Übergänge dieser letztgenannten Transistoren liegen

ihrer Schaltung der Miller-Effekt nicht auftritt. in einem Strompfad über dem unteren Abschnitt des

Für die Stufen 20 und 30 sind strombestimmende 50 Pegelverschiebungsspannungsteilers, um den Punkt Transistoren 60 und 70 und eine Vorspannungs- 57 auf eine Spannung zu klemmen, welche sich von schaltung für diese Transistoren vorgesehen. Die derVersorgungsspannung — V_ce um die Basis-Emitter-Basen 60 b und 70 b der Transistoren 60 bzw. 70 sind Spannungsabfälle dieser Transistoren unterscheidet, an die gleiche Vorspannungsschaltung angeschlossen, Der Transistor 81 arbeitet als Diode, da sein Kollekdie eine Reihenschaltung einer Temperaturkompen- 55 tor 81c und seine Basis 81 b zusammengeschaltet sind sationsdiode mit einem Widerstand enthält. Diese und weiterhin mit dem Kollektor 54 c verbunden sind, Diode ist als Transistor 65 dargestellt, dessen Basis während sein Emitter an die Basis 82 & des Emitter-65 b mit seinem Kollektor 65 c zusammengeschaltet folger-Transistors 82 angeschlossen ist. Gegebenen- und mit den Basen 60 b und 70 b verbunden ist und falls kann auch der Transistor 81 als Diode zur Leidessen Emitter 65 b über einen Widerstand 61 an der 60 tung eines Durchlaßstromes in der gleichen Richtung, Stromzuleitung 12 liegt. Die Reihenschaltung des in der sein Basis-Emitter-Übergang leitet, geschaltet Widerstandes 61 mit dem Basis-Emitter-Übergang sein.

des Transistors 65 ergibt in bekannter Weise eine Der Emitterfolger-Transistor 82 arbeitet im A-Be-

Temperaturkompensation für die Transistoren 60 trieb und liefert eine Vorspannung und eine Signal-

und 70. 65 spannungsansteuerung für den Phasenumkehrtransi-

Bei der vorbeschriebenen Anordnung wird eine stör 83 und den Gegentaktausgangstransistor 91. Zu

von der Quelle 15 gelieferte Signalspannung durch diesem Zweck ist der Kollektor 82 c des Transistors

die beiden Stufen 20 und 30 verstärkt und erscheint 82 an den Massepunkt 16 der Schaltung und sein

Emitter 82 e an die Basis 83 & des Transistors 83 und die Basis 91 b des Transistors 91 geschaltet. Der Emitter 83 e des Phasenumkehrtransistors 83 ist mit der Zuführungsleitung 12 verbunden und vervollständigt die Klemmschaltung für den Spannungsteilerpunkt 57. Der Kollektor 83 c ist mit der Versorgungsleitung 11 über einen Kollektorwiderstand 84 verbunden. Der Kollektor 83 c ist weiterhin mit der Basis 85 b eines Impedanzwandlertransistors verbunden. Der Transistor 85 ist mit dem Gegentaktausgangstransistor 90 verbunden. Hierzu sind ihre Kollektoren 85 c und 90 c zusammen an die Zuführungsleitung 11 angeschlossen, während der Emitter 85 e mit der Basis 90 ό verbunden ist.

Die Gegentaktausgangstransistoren 90 und 91 sind in Reihe mit einem Ausgangsanschluß 92, der ein Eintaktausgang ist, geschaltet. Der Ausgangsanschluß 92 ist mit dem Emitter 9Oe des Transistors 90 und dem Kollektor 91c des Transistors 91 verbunden. Zur Vervollständigung der Schaltung ist der Emitter 91 e des Transistors 91 an die Stromzuführleitung 12 angeschlossen. Zwischen den Ausgangsanschluß 92 und den Verbindungspunkt 56 der Widerstände 52 und 53 ist ein Gegenkopplungszweig mit einem Widerstand 93 geschaltet. Zwischen dem Ausgangsanschluß 92 und dem Masseanschluß 16 liegt eine Last 100.

Die dargestellte erfindungsgemäße Gegentaktausgangsstufe 40 wird vorzugsweise zur Verringerung von Kreuzmodulationsverzerrungen als ylß-Verstärker betrieben. Vorzugsweise wird weiterhin dafür Sorge getragen, daß bei Fehlen einer Signaleingangsspannung, also im Leerlauf, die Gleichspannung am Ausgangsanschluß 92 gleich dem Bezugspotential am Anschluß 16 ist, das in der dargestellten Schaltung 0 V beträgt. Im Leerlauf sind somit alle Transistoren der Stufe 40 für den /!-Betrieb vorgespannt, wobei die Transistoren 90 und 91 genügend Strom führen, um die Gleichspannung am Ausgangsanschluß 92 auf 0 V zu halten. Wird eine Signalspannung angelegt, so kehrt die Phasenumkehrschaltung 80 die Phase des Signals um und führt den Gegentakttransistoren 90 und 91 gegenphasige Signale zu. Während der positiven Halbwellen der Signalspannung wird der Transistor 91 zum Leiten gebracht, so daß über der Last eine negative Ausgangsspannung entsteht, während gleichzeitig der Transistor 83 die positiven Signalanteile umkehrt und den Transistor 90 abschaltet. Während der negativen Halbwellen der Signalspannung wird der Transistor 91 abgeschaltet, und der Transistor 83 kehrt die negativen Signalanteile um, so daß der Transistor 90 weiter in seinen leitenden Zustand hineingesteuert wird und eine positive Ausgangsspannung an der Last 100 entstehen läßt. Bei kleinen Signalspannungen beider Polarität leiten beide Transistoren 90 und 91, so daß die Verzerrungen im Stromübernahmegebiet klein gehalten werden.

Die Phasenumkehrschaltung 80, die wegen niedriger Eingangsspannungsverluste (oder hoher Gesamtverstärkung) Transistoren 82 und 83 enthält, stellt sicher, daß die Gegentaktstufe 40 eine relativ konstante Verstärkung bei geschlossener Schleife in einem außerordentlich großen Bereich von Lastimpedanzwerten hat. Dieser Bereich erstreckt sich beispielsweise bei einer integrierten Schaltung von Werten in der Größenordnung von 200 Ohm bis in die Größenordnung von über 10 kOhm. Darüber hinaus hält die Verstärkerstufe 40 diese konstante Schleifenverstärkung in einem Bereich der Versorgungsspannung von etwa ± 6 bis etwa +12 V aufrecht.
Die Schaltung der Transistoren 82 und 83 liefert eine relativ hohe Impedanz, die günstig zu den Widerständen der Pegelverschiebungswiderstände 52 und 53 paßt, so daß die Signaldämpfung oder der Verlust der Signalspannung an den Widerständen 52 und 53 so weit verringert wird, daß die erwähnte konstante

ίο Verstärkung bei geschlossener Schleife erreicht wird. Der Transistor 83 dient nicht nur der erforderlichen Signalumkehr, sondern liefert auch über seinen Basis-Emitter-Übergang einen Basis-Emitter-Spannungsabfall V_BE als Vorspannung für den Ausgangstransistor91. Diese Art der Vorspannungserzeugung in Verbindung mit dem Transistor 82 liefert einen deutlichen Vorteil hinsichtlich der Eingangsimpedanz gegenüber Phasenumkehrschaltungen, welche einen einzigen Phasenumkehrtransistor mit einer Diode in seinem Emitterkreis zur Erzeugung der Vorspannung für den Ausgangstransistor verwenden. Bei diesem letztgenannten Schaltungstyp ist die Eingangsimpedanz des einzigen Phasenumkehrtransistors (1 + /?)-mal so groß wie der in Reihe mit der Parallelschaltung der· im Durchlaß geschalteten Diode mit der Eingangsimpedanz des in Emittergrundschaltung betriebenen Transistors 91 geschaltete Emitterwiderstand r_e des Phasenumkehrtransistors. Da dieser Transistor und die Diode im wesentlichen den gleichen Strom führen, sind ihre Impedanzen praktisch gleich. Unter Vernachlässigung der Eingangsimpedanz des Transistors 91, die groß gegenüber dem Durchlaßwiderstand der Diode ist, ist die Eingangsimpedanz des einzigen Phasenumkehrtransistors 2 (1 + ß) r_e.

Andererseits ist die Impedanz der Phasenumkehrstufe 80 bei der Erfindung (1 + /O₈₂) r_e ₈₂, wobei r_e ₈₂ in Reihe mit der Parallelschaltung der Eingangsimpedanz der in Emittergrundschaltung geschalteten Transistoren 83 und 91 erscheint. Wenn die Transistoren 83 und 91 als Paar ausgesucht werden, dann kann dieser Ausdruck geschrieben werden als

Der Faktor 1/2 tritt auf, weil die Eingangsimpedanz der Transistoren 83 und 91 gleich sind und parallel geschaltet sind. Weiterhin ist der Emitterstrom des Transistors 83 gleich der Summe der Basisströme der Transistoren 83 und 91, und weil die Emitterimpedanz eines Transistors umgekehrt proportional seinem Emitterstrom ist, ist die Emitterimpedanz des Transistors 82 gleich (1 + /S₈₃) r_e _82/2. Damit ist die Eingangsimpedanz der Phasenumkehrstufe 80 gleich

und somit um den Faktor (l+ß_S2)/2 besser als bei einem einzigen Phasenumkehrtransistor. Dieser Verbesserungsfaktor beträgt normalerweise mindestens eine Größenordnung und bringt eine bessere Anpassung an die Widerstandswerte der Pegelverschiebungswiderstände 52 und 53, so daß eine geringere Signaldämpfung an ihnen auftritt und höhere Widerstandswerte 52, 53 verwendet werden können. Da diese Eingangsimpedanz einen wesentlich höheren Wert hat, wird die Anpassung durch diese Widerstandsvergrößerung verbessert.

Die als Beispiel dargestellte Schaltung ist mit genügend kleinen Verlusten entworfen worden, so daß bei

Versorgungsspannungen von 6 bis 24 V keine übermäßige thermische Beanspruchung auftritt. Weiterhin hat sich diese Verbesserung der Eingangsimpedanz durch Verzicht auf eine Diode und Hinzufügung eines Transistors im Vergleich mit einer Schaltung mit nur einem einzigen Phasenumkehrtransistor erreichen lassen. Die Signaldämpfung ist soweit verringert worden, daß die Verstärkung der Stufe 40 bei offener Schleife so hoch gewählt werden kann, daß sie bei geschlossener Schleife einen Wert erreicht, der gleich dem Verhältnis des Gegenkopplungswiderstandes 93 geteilt durch den Pegel Verschiebungswiderstand 52 ist. Das bedeutet, daß sich am Punkt 56 scheinbar ein Wechselspannungs-Massepotential ausbildet, so daß die Gegentaktstufe 40 selbst wie ein Operationsverstärker wirkt. Weiterhin ist die Pegelverschiebungsschaltung 50 so ausgebildet, daß sich am Punkt 56 gleichfalls ein wirksames Gleichspannungs-Massepotential ausbildet, welches zusammen mit dem Gleichspannungszustand von 0 V am Ausgangsan-Schluß 92 sicherstellt, daß im Leerlauf kein Rückkopplungsstrom fließt. Wenn sich eine der Spannungen V_ee oder V_cc verschiebt, dann wird ein sich langsam veränderndes Driftsignal durch die Gegentaktstufe 40 übertragen und über den Widerstand 93 so gegengekoppelt, daß die Gleichspannungsverhältnisse in der Stufe 40 stabil bleiben.

Die Klemmwirkung am Punkt 57, welche durch die PN-B asis Emitter-Übergänge der Transistoren 81, 82 und 83 erzielt wird, hält diesen Punkt auf einen Wert von über 2 V (für den Fall von Silizium-Transistoren) positiver als die Betriebsspannung V_ee. Die Spannung am Punkt 57 kann sich frei um einige Millivolt über diesen Nennwert verschieben. Diese wenigen Millivolt bestimmen die Abschaltung oder Sättigung der Transistoren 90 und 91. Wenn einer dieser Transistoren eingeschaltet wird, wird der andere infolge der vom Transistor 83 bewirkten Signalumkehr abgeschaltet. Der Gegenkopplungstransistor 83 fühlt den Ausgangszustand ab und verändert die Spannung am Punkt 57, bis die Transistoren 90 und 91 im wesentlichen gleichmäßig vorgespannt sind (nämlich abgesehen von einem kleinen Leerlaufstrom durch jeden, fast abgeschaltet). Dies rührt daher, daß eine Veränderung von nur wenigen Millivolt am Punkt 57 erforderlich ist, um diesen abgeglichenen Zustand herzustellen, so daß der Rückkopplungswiderstand 93 diesen Zustand über einen großen Bereich von Versorgungsspannungswerten erhält.

Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung eignet sich insbesondere zur Ausbildung als monolithische integrierte Schaltung, da nur Transistoren des gleichen Leitungstyps verwendet sind. An Stelle der dargestellten NPN-Transistoren können ebensogut PNP-Transistoren verwendet werden, wenn die Polaritäten der Versorgungsspannungen V_ee und V_cc entsprechend vertauscht werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Gleichspannungsgekoppelter Verstärker mit einem ersten und einem zweiten, im Gegentakt an einen Ausgangsanschluß geschalteten Verstärkerelement und mit einer ein drittes Verstärkerelement enthaltenden Phasenumkehrstufe, deren Eingang über eine Widerstandsanordnung zur Erzeugung einer Gleichspannungspegeldifferenz an einen Signaleinspeisungspunkt angeschlossen ist, sowie mit einem vom Ausgangsanschluß zurückgeführten Gegenkopplungszweig, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstrecke des dritten Verstärkerelementes (83) parallel zur Steuerstrecke des zweiten Verstärkerelementes (91) geschaltet ist und die Phasenumkehrschaltung (80) ein viertes Verstärkerelement (82) enthält, welches als Spannungsfolger geschaltet und mit seiner Ausgangselektrode (82 e) an die parallelgeschalteten Eingangselektroden (83 b, 91b) des zweiten und dritten Verstärkerelementes (91, 83) angeschlossen ist, und daß der Gegenkopplungszweig eine vom Ausgangsanschluß (92) auf die Widerstandsanordnung (52, 53) zurückgeführte Impedanz (93) aufweist.

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerelemente Transistoren sind und sämtliche Transistoren den gleichen Leitungstyp haben.

3. Verstärker nach Anspruch 2, bei dem der erste und der zweite Transistor in Reihe geschaltet sind und ihr Verbindungspunkt den Ausgangsanschluß bildet und der Kollektor des dritten Transistors mit einer Kollektorimpedanz und mit der Basis des ersten Transistors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter (82 e) des vierten Transistors (82) mit den Basen (21 b, 83 b) des zweiten und dritten Transistors (91, 83) galvanisch gekoppelt ist und seine Basis (82 b) an die Widerstandsanordnung (52, 53) angeschlossen ist.

4. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung (52, 53) zwei in Reihe geschaltete Widerstände enthält, an deren Verbindungspunkt (56) die als Widerstand ausgebildete Impedanz (93) des Gegenkopplungszweiges geführt ist.

5. Verstärker nach Anspruch 1, 2 und .3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung (52, 53) einerseits an den Emitter eines weiteren Emitterfolgertransistors (50), dessen Basis (51 b) am Signaleinspeisungspunkt (35) liegt, angeschlossen ist und andererseits über die Kollektor-Emitter-Strecke eines Konstantstromtransistors (54) an ein Festpotential (~V_ee) angeführt ist, und daß die Basis (82 b) des vierten Transistors (82) an den Verbindungspunkt (57) der Widerstandsanordnung (52,53) mit dem Konstantstromtransistor (54) angeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

009 549/285