Schaltungstechnik

7.1 Differenzstufen 445
Allgemein wird bei unsymmetrischer Ansteuerung der Differenzstufe (Bild 7.1-
9) der Transistor Q1 als Emitterfolger aus Sicht von Q2 betrieben, wobei Q2 in
Basisgrundschaltung arbeitet. Das Eingangssignal U 1 teilt sich etwa hälftig auf die
Steuerspannungen von Q1 und Q2 auf.
Differenzstufe mit unsymmetrischer Versorgungsspannung: Bei unsymmetrischer
Versorgungsspannung oder nur einer Versorgungsspannungsquelle ergibt
sich ein Problem für die Arbeitspunkteinstellung, so dass U 11’ = 0 ist. Sind die
Spannungsteilerwiderstände R1 und R2 toleranzbehaftet, so stellt sich ein unterschiedliches
Basispotenzial ein. Bei Widerständen mit Toleranzwerten von 10%
kann sich hier ein Unterschied um mehrere U T ergeben. Dies bewirkt eine unakzeptable
Eingangsoffsetspannung und damit eine Verschiebung des Arbeitspunktes.
Bild 7.1-11 zeigt eine Differenzstufe mit unsymmetrischer
Versorgungsspannung und getrennten Basisspannungsteilern.
1
R 1
C 1
R 2
U B
R B1
R C
U B
U22 2 2
Q1 Q2 R E
Bild 7.1-11: Ausführung einer emittergekoppelten Differenzstufe mit unsymmetrischer Versorgungsspannung
Ein ähnliches Problem ergibt sich bei gleichem Basispotenzial aber ungleichen
Transistoren. Der Arbeitspunkt von Transistor Q1 ergibt sich aus der Maschengleichung
um den Steuerkreis (R B1 , U BE,Q1 und U RE bei gegebenem Basispotenzial).
Aufgrund der Beschaltung wird eine gleiche Basis-Emitter-Spannung erzwungen
(zweite Netzwerkgleichung zur Arbeitspunktbestimmung). Sind die Übertragungskennlinien
der Transistoren nicht deckungsgleich (siehe Bild 7.1-12), so erhält man
ebenfalls eine Unsymmetrie für die Kollektorströme und damit eine Offsetspannung
am Ausgang. Im übrigen liegt eine Verschiebung der Übertragungskennlinien
auch bei identischen Transistoren vor, wenn deren Temperatur ungleich ist. Die
beiden Differenzstufentransistoren müssen daher ein hohes „Gleichlaufverhalten“
hinsichtlich der technologischen Parameter und der Temperatur aufweisen. In integrierten
Schaltungen kann dies als gegeben angesehen werden.
I 0
U B
R C
R 1
R B2
R 2
U B
C 1
1