Schaltungstechnik

7.1 Differenzstufen 439
Berücksichtigt man die Nebenbedingung in (Gl 7.1-1) so ergibt sich schließlich:
ICQ1 =
1
I0 ----------------------------------------------- ;
1 + exp–
U11' UT ICQ2 =
1
I0 -------------------------------------------- ;
1 + expU11'
UT (7.1-4)
Diese Gleichung stellt die Übertragungskennlinie der Differenzstufe dar. Sie
beschreibt das Übertragungsverhalten der Ausgangsströme der Differenzstufe in
Abhängigkeit der Eingangsspannung (siehe Bild 7.1-4). In einem Experiment soll
dieses Verhalten dargestellt werden.
Experiment 7.1-1: Differenzstufe_Emgek_Grundsch – DCSweep-Analyse
Bild 7.1-3: Emittergekoppelte Differenzstufe mit I 0 = 2mA
Das Ergebnis in Bild 7.1-4 zeigt die Übertragungskennlinie der Differenzstufe
gemäß Gl.(7.1-4). Bei einer Eingangsdifferenzspannung von U 11’ = 0 erhält man
eine gleichmäßige Stromaufteilung von I 0 /2 auf die beiden Transistoren Q1 und
Q2. Der lineare Aussteuerbereich erstreckt sich um U 11’ = 0 bis ca. +-2U T . Bei
Eingangsdifferenzspannungen von U 11’ > 4U T übernimmt der Transistor Q1 den
vollen Strom I 0 , bei U 11’ < 4U T hingegen übernimmt der Transistor Q2 den eingeprägten
Strom I 0 . Ist der Lastkreis mit RC1 bzw. RC2 hinreichend niederohmig, so
ergibt sich eine sättigungslose Begrenzung der Transistorströme auf maximal I 0 .
Eine sättigungslose Begrenzung ist insbesondere für das Schaltverhalten wichtig,
da ungünstige Speicherzeiten sich damit vermeiden lassen. Von Bedeutung ist die
sättigungslose Begrenzung u.a. bei Anwendungen als Komparator und bei Verstärkeranwendungen.