Schaltungstechnik

454 7 Gemischte Funktionsprimitive und Funktionsschaltungen
Für die Verstärkung erhält man denselben Wert wie bei der emittergekoppelten Differenzstufe.
v 21 = U22' U11' = gm RC 150;
(7.1-25)
Wegen des geringeren Lastwiderstandes ist der Zahlenwert hier kleiner als im Beispiel
für die emittergekoppelte Differenzstufe. Aufgrund des notwendigen Basispotenzials
(im Beispiel 1,7V) ist die verfügbare Versorgungsspannung verringert.
Insofern muss der Lastkreis niederohmiger dimensioniert werden, um einen Sättigungseffekt
zu vermeiden. Das Ergebnis der AC-Analyse mit den Abschätzwerten
für die Beispielschaltung in Bild 7.1-19 zeigt Bild 7.1-21. Mit basisgekoppelten
Differenzstufen lassen sich u.a. Verstärkerstufen, Komparatoren und Stromquellen
realisieren.
Basisgekoppelte Differenzstufe als Stromquelle: Eine weitere interessante
Anwendung der basisgekoppelten Differenzstufe ergibt sich als Stromspiegel. Bild
7.1-22b) zeigt die basisgekoppelte Differenzstufe als Stromquelle. Über R 0 und Q1
wird der Strom I 0 eingeprägt. Bei gleichen Transistoren erzwingt dieselbe Steuerspannung
gleiche Ausgangsströme. In Bild 7.1-22a) ist nochmals das Prinzip der
basisgekoppelten Differenzstufe dargestellt. Bei einer Differenzeingangsspannung
U 11’ = 0 an den Emittereingängen, müssen die Ausgangsströme gleich groß sein.
Dies gilt auch dann, wenn die Widerstände R E = 0 sind. Allerdings erfordert dies
hohe Anforderungen an die Gleichheit der Transistoren. Es müssen die Sättigungssperrströme
I S,Q1 = I S,Q2 gleich groß sein. Die mit R E seriengegengekoppelten
Transistoren vermindern die Anforderungen an die Gleichheit der Transistoren.
a)
I 0
Q 1
R E
U BB
I 0
Q 2
R E
Bild 7.1-22: Stromspiegel-Schaltungen mit basisgekoppelten Differenzstufen; a) basisgekoppelte
Differenzstufe mit seriengegengekoppelten Transistoren, b) Stromspiegel mit Konstantstromeinstellung
über R 0 und Q1
In den nachstehenden Experimenten wird die basisgekoppelte Differenzstufe als
Stromquelle untersucht, bei Anwendung des Stromspiegels als Stromquelle in der
Grundschaltung von Bild 7.1-19. Zunächst erfolgt eine DC-Analyse, deren Ergebnis
zeigt Bild 7.1-23. Im Beispiel wird mit R 0 und Q5 ein Konstantstrom von I 0 =
1mA eingeprägt.
Experiment 7.1-7: Differenzstufe_Basisgek_Stromsp – DCAnalyse mittels
des SimulationProfile „DC“.
b)
I 0
U B
R 0
Q 1 Q2
I 0