Schaltungstechnik

7.1 Differenzstufen 469
Null. Bei hinreichend positiver Ansteuerung beträgt der Ausgangsstrom I 0 , bei
genügend großer negativer Aussteuerung -I 0 . Allerdings darf der Spannungsteiler
mit R21 und R22 dabei nicht zu hochohmig dimensioniert sein, da sonst entweder
M2 oder M4 den Stromquellenbetrieb verlässt. Je hochohmiger der Spannungsteiler
ist, um so mehr verringert sich die lineare Stromaussteuerbarkeit am Ausgang.
200A
100A
0A
-100A
-200A
-1,5V -0,5V 0,5V U1 1,5V
Bild 7.1-46: DC-Übertragungskurve der sourcegekoppelten Differenzstufe mit gategekoppelter
Differenzstufe im Lastkreis
Für Kleinsignalbetrieb kann der Lastkreis hochohmiger dimensionsiert werden.
Im Beispiel wurden R21 = R22 = 440k gewählt. Damit ergibt sich der in Bild
7.1-47 dargestellte Verstärkungsverlauf. Bandbegrenzend wirkt die Kapazität C bd ,
die mit 5p angenommen wurde. Im obigen Experiment für die AC-Analyse wird
der Verstärkung der Differenzstufe von Bild 7.1-45 am Ausgangsknoten 2+
bestimmt. Für die Verstärkung erhält man bei der gegebenen Steilheit g m = 1/
4,4k mit dem Lastwiderstand an Knoten 2+ in der Größe von 220k den Wert
von ca. 50. Bild 7.1-47 zeigt das Ergebnis der AC-Analyse der Verstärkung mit
angegebenem Abschätzwert.
Die Stromquelle an der sourcegekoppelten Differenzstufe kann durch eine
zusätzliche gategekoppelte Differenzstufe realisiert werden. Bild 7.1-48 zeigt die
Testschaltung. Im folgenden Experiment wird die Verstärkerschaltung untersucht.
Experiment 7.1-23:
FDifferenzstufe_Sourcegek_LKGategek_realeStromqu_Verst
I2 R21 = R22 0
I2 R21 = R22 = 50k
Das Beispiel ist so gewählt, dass der Arbeitspunkt nicht verändert wird, die Verstärkung
also wieder 50 beträgt. Mit realen parasitären Kapazitäten für die Transistoren
ergibt sich eine obere Eckfrequenz, wie aus dem Ergebnis der Untersuchung