Die Erfindung betrifft eine Differenzverstärkerschaltung,
laut Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a differential amplifier circuit,
according to the preamble of the main claim.
Differenzverstärkerschaltungen dieser Art werden beispiels
weise bei Digital/Analog-Wandlern oder Logikgatterausgängen
zur Rückgewinnung analoger Signalformen benutzt. Fig. 1 zeigt
das Prinzipschaltbild einer bekannten Differenzverstärker
schaltung dieser Art. Sie umfaßt einen Differenzverstärker D,
dessen Verstärker V mit Ein- und Ausgangswiderständen R
beschaltet ist. Der Eingang E zwischen dem invertierenden
Eingang -E und dem nichtinvertierenden Eingang +E ist an den
Ausgang S der gegen Masse M symmetrischen Signalquelle,
dargestellt durch die beiden Signalquellen S1 und S2,
angeschaltet, der unsymmetrische Ausgang A wird zwischen dem
Ausgang des Verstärkers V und Masse M gebildet.Differential amplifier circuits of this type are used, for example, in digital / analog converters or logic gate outputs for the recovery of analog signal forms. Fig. 1 shows the basic circuit diagram of a known differential amplifier circuit of this type. It comprises a differential amplifier D, the amplifier V is connected to input and output resistors R. The input E between the inverting input -E and the non-inverting input + E is connected to the output S of the signal source which is symmetrical with respect to ground M, represented by the two signal sources S1 and S2, and the unbalanced output A is connected between the output of the amplifier V and Mass M formed.
Ein Nachteil dieser bekannten Differenzverstärkerschaltungen
ist, daß die beiden Eingänge -E und +E unterschiedliche Ein
gangsimpedanzen aufweisen, die Ausgänge der symmetrischen
Signalquelle S1, S2 also jeweils unterschiedliche Impedanzen
sehen, nämlich einmal 2/3R und zum anderen 2R. Hierdurch wird
die Gleichtaktunterdrückung der symmetrischen Signalquelle
beeinträchtigt und bei nicht idealen Signalquellen entstehen
störende nichtlineare Signalkomponenten.A disadvantage of these known differential amplifier circuits
is that the two inputs -E and + E have different inputs
have impedance, the outputs of the symmetrical
Signal source S1, S2 each have different impedances
see, namely 2 / 3R and 2R. This will
the common mode rejection of the balanced signal source
impaired and arise with non-ideal signal sources
interfering nonlinear signal components.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Differenzverstärker
schaltung zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet.It is therefore an object of the invention to provide a differential amplifier
to create circuit that avoids these disadvantages.
Dies wird ausgehend von einer Differenzverstärkerschaltung
laut Oberbegriff des Hauptanspruches durch dessen kennzeich
nende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben
sich aus den Unteransprüchen.This is based on a differential amplifier circuit
according to the preamble of the main claim by its character
characteristics solved. Advantageous further developments result
itself from the subclaims.
Durch die erfindungsgemäße Parallelschaltung von zwei iden
tisch aufgebauten Differenzverstärkern und zwar mit ver
tauschten Eingängen wird erreicht, daß die an jedem Eingang
resultierende Impedanz durch die Parallelschaltung jeweils
aus einer invertierenden Eingangsimpedanz und einer nicht in
vertierenden Eingangsimpedanz des einfachen Differenzverstär
kers gebildet wird, die Ausgänge der Signalquelle also immer
die gleiche Impedanz von 1/2R sehen. Hierdurch wird eine
wesentliche Verbesserung der Gleichtaktunterdrückung sowie
eine Reduzierung von nichtlinearen Signalkomponenten bei
nicht idealen Signalquellen erreicht. Eine erfindungsgemäße
Differenzverstärkerschaltung eignet sich daher besonders gut
als Ausgangsschaltung für Digital/Analog-Wandler mit Diffe
renzstrom- bzw. Differenzspannungs-Ausgang, ebenso für Logik
gatterausgänge zur Rückgewinnung von analogen Signalformen
bzw. Signalinformationen.
Through the parallel connection of two iden according to the invention
table-top differential amplifiers with ver
swapped inputs is achieved at each input
resulting impedance through the parallel connection in each case
from an inverting input impedance and one not in
vertical input impedance of the simple differential amplifier
kers is formed, so the outputs of the signal source always
see the same impedance of 1 / 2R. This will create a
significant improvement in common mode rejection as well
a reduction in non-linear signal components
not ideal signal sources reached. An inventive
Differential amplifier circuit is therefore particularly well suited
as output circuit for digital / analog converter with Diffe
Limit current or differential voltage output, also for logic
gate outputs for the recovery of analog signal forms
or signal information.
Eine erfindungsgemäße Differenzverstärkerschaltung kann im
Prinzip mit einem symmetrischen oder einem unsymmetrischen
Ausgang betrieben werden.A differential amplifier circuit according to the invention can
Principle with a symmetrical or an asymmetrical
Output operated.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 2 an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to FIG. 2 using an exemplary embodiment.
Am Ausgang S der gegen Masse M symmetrischen Signalquelle
S1/S2 sind parallel die beiden Differenzverstärker D1 und D2
angeschaltet und zwar jeweils mit vertauschten Eingängen E1
und E2, d. h. an den einen Ausgang S1 der Signalquelle ist der
invertierende Eingang -E1 des Differenzverstärkers D1 und der
nichtinvertierende Eingang E2 des Differenzverstärkers D2 an
geschaltet, während am Ausgang S2 einerseits der nichtinver
tierende Eingang +E1 von D1 und der invertierende Eingang -E2
von D2 angeschlossen ist. Die beiden Differenzverstärker D1
und D2 sind im übrigen identisch aus gleichen Verstärkern V1
und V2 aufgebaut und auch in gleicher Weise mit Ein- und Aus
gangswiderständen R beschaltet. Es ist nicht zwingend, daß
alle Widerstände gleich sind. Für eine zusätzliche Verstär
kung G der Differenzverstärker werden die Widerstände R'=G.R
gewählt.At the output S of the signal source symmetrical to ground M.
S1 / S2 are the two differential amplifiers D1 and D2 in parallel
switched on and with swapped inputs E1
and E2, d. H. to one output S1 of the signal source is the
inverting input -E1 of differential amplifier D1 and
non-inverting input E2 of the differential amplifier D2
switched, while at the output S2 the noninver
ting input + E1 of D1 and the inverting input -E2
connected by D2. The two differential amplifiers D1
and D2 are otherwise identical from the same amplifiers V1
and V2 constructed and in the same way with on and off
gage resistors R connected. It is not imperative that
all resistances are the same. For an additional reinforcement
kung G of the differential amplifier, the resistors R '= G.R
chosen.
Bei der am häufigsten benutzten Anwendung einer solchen Dif
ferenzverstärkerschaltung, bei der von einer symmetrischen
Signalquelle auf einen unsymmetrischen Ausgang A übergegangen
werden soll, wird der unsymmetrische Ausgang A beispielsweise
zwischen dem Ausgang A1 des Differenzverstärkers D1 und Masse
M gebildet, der Ausgang A2 des zweiten Differenzverstärkers
D2 bleibt unbenutzt. Gleichzeitig oder anstatt des symmetri
schen nichtinvertierenden Ausgangs A könnte jedoch auch ein
unsymmetrischer und in diesem Fall dann invertierender Aus
gang A' zwischen A2 und M vorgesehen sein. Schließlich gibt
es noch die dritte Möglichkeit eines symmetrischen Ausgangs
zwischen den Ausgängen A1 und A2 der beiden Differenzverstär
ker D1 und D2, in diesem Fall wirkt die Differenzverstärker
schaltung als symmetrischer Verstärker.With the most frequently used application of such a dif
reference amplifier circuit, in the case of a symmetrical
Signal source transferred to an unbalanced output A.
the unbalanced output A, for example
between the output A1 of the differential amplifier D1 and ground
M formed, the output A2 of the second differential amplifier
D2 remains unused. Simultaneously or instead of the symmetri
However, non-inverting output A could also be a
asymmetrical and then inverting in this case
Gang A 'between A2 and M may be provided. Finally there
it is the third possibility of a symmetrical output
between the outputs A1 and A2 of the two differential amplifiers
ker D1 and D2, in this case the differential amplifier acts
circuit as a symmetrical amplifier.