DE69621614T2

DE69621614T2 - Rauscharmer Verstärker

Info

Publication number: DE69621614T2
Application number: DE69621614T
Authority: DE
Inventors: Jean-Philippe Robert Cornil; Filip Marcel Louagie
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 2003-03-27
Anticipated expiration: 2016-09-14
Also published as: CA2214849A1; JP4015237B2; US5861778A; JPH10107559A; DE69621614D1; EP0829955A1; EP0829955B1; ATE218767T1; ES2177719T3

Description

Die vorliegende Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, bezieht sich auf eine rauscharme Verstärkerstruktur, die angepaßt ist, um ein an Eingangsanschlüssen derselben angelegtes Eingangssignal zu verstärken, um dadurch ein Ausgangssignal an einem Ausgang derselben zu erzeugen, wobei die Struktur aufweist:
- einen differentiellen Differenzverstärker, der den Ausgang und eine Mehrzahl von Eingangsanschlüssen aufweist, die in einem ersten und in einem zweiten differentiellen Eingangspaar angeordnet sind, wobei das erste differentielle Eingangspaar einen ersten Eingangsanschluß eines ersten Polaritätstyps und einen zweiten Eingangsanschluß eines dem ersten Polaritätstyp entgegensetzten zweiten Polaritätstyps umfaßt, und das zweite differentielle Eingangspaar einen dritten Eingangsanschluß des ersten Polaritätstyps und einen vierten Eingangsanschluß des zweiten Polaritätstyps umfaßt; und
- eine Rückkopplungsstruktur mit einem erstem Rückkopplungsmittel (R1a, C1a; R1b, C1b), das zwischen dem Ausgang und mindestens einem Eingangsanschluß unter der Mehrzahl gekoppelt ist, und einem zweiten Rückkopplungsmittel (R2a, R2a'; R2b, R2b'), das zwischen dem einen Eingangsanschluß und einem gemeinsamen Knoten gekoppelt ist, wobei das Eingangssignal an einen Satz von zwei Eingangsanschlüssen unter der Mehrzahl und verschieden von dem einen Eingangsanschluß angelegt wird.
Eine derartige rauscharme Verstärkerstruktur ist bereits in der Technik bekannt, z. B. aus dem Artikel "A 3.3-V 800-nVrms Noise, Gain-Programmable CMOS Microphone Preamplifier Design üsing Yield Modeling Technique", G. Nicollini u. a., SGS- Thompson Microelectronics, der im IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, Bd. 28, Nr. 8, August 1993, Seiten 915 bis 921 veröffentlicht wurde. Darin werden unterschiedliche Verstärkeranordnungen verglichen, um eine rauscharme Verstärkerstruktur mit einer hohen Widerstandseingangsimpedanz und einem breiten Eingangsgleichtaktbereich zu erhalten. Es wurde bewiesen, daß die beste Struktur auf dem Gebrauch eines "differentiellen Differenzverstärkers" (DDA) basiert. Bei dieser bestbekannten Struktur wird das Eingangssignal an das erste differentielle Eingangspaar des Verstärkers angelegt. Das erste Rückkopplungsmittel der Rückkopplungsstruktur, die die Verstärkung des Verstärkers steuert, ist aus einem ersten Widerstand aufgebaut, der zwischen dem Ausgang und einem Eingangsanschluß des zweiten differentiellen Eingangspaars verbunden ist, während das zweite Rückkopplungsmittel aus einem zweiten Widerstand aufgebaut ist, der zwischen dem letzteren Eingangsanschluß und dem gemeinsamen Knoten verbunden ist, was in diesem Fall die Masse ist. Der andere Eingangsanschluß des zweiten differentiellen Eingangspaars ist ebenfalls mit dem gemeinsamen Knoten, d. h. mit Masse verbunden.
Ein Problem mit dieser bekannten rauscharmen Eintaktverstärkerstruktur besteht darin, daß eine unannehmbare Verzerrung in dem Ausgangssignal erscheint, wenn die Amplitude des Eingangssignals relativ hoch wird, z. B. in dem Bereich von 1 Vpp. In dem Artikel ist die Amplitude des Eingangssignals auf 100 mV begrenzt.
Der Grund dafür ist, daß der dynamische Bereich eines einzigen differentiellen Eingangspaars unzureichend hoch ist. Dieser dynamische Bereich kann beispielsweise durch Verringern des Breiten-Längen-Verhältnisses (W/L) der Eingangstransistoren des differentiellen Eingangspaars vergrößert werden. Kleinere Transistoren führen jedoch zu mehr eingangsbezogenen Rauschen, das für rauscharme Verstärker nicht empfehlenswert ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine rauscharme Verstärkerstruktur des obigen bekannten Typs mit einer hohen Widerstandseingangsimpedanz und einem breiteren Eingangsgleichtaktbereich bereitzustellen, die auf eine vollkommene differentielle Art und Weise arbeitet.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe infolge der Tatsache erreicht, daß das Eingangssignal zwischen den zweiten und den dritten Eingangsanschlüssen entgegengesetzter Polaritätstypen der ersten bzw. der zweiten differentiellen Eingangspaare angelegt wird, daß der Ausgang ein differentieller Ausgang mit einem ersten Ausgangsanschluß und einem zweiten Ausgangsanschluß ist, daß das erste Rückkopplungsmittel eine erste Rückkopplungsschaltung, die den ersten Ausgangsanschluß mit dem ersten Eingangsanschluß des ersten differentiellen Eingangspaares koppelt, und eine zweite Rückkopplungsschaltung, die den zweiten Ausgangsanschluß mit dem vierten Eingangsanschluß des zweiten differentiellen Eingangspaares koppelt, umfaßt, und daß das zweite Rückkopplungsmittel eine dritte Rückkopplungsschaltung, die den ersten Eingangsanschluß mit dem gemeinsamen Knoten koppelt, und eine vierte Rückkopplungsschaltung, die den vierten Eingangsanschluß mit dem gemeinsamen Knoten koppelt, umfaßt.
Auf diese Art und Weise wird eine vollkommen differentielle Verstärkerstruktur mit einer hohen Eingangsimpedanz und einem breiten Bereich für den Eingangsgleichtaktmodus erhalten. Tatsächlich wird das Eingangssignal an Eingangsanschlüsse angelegt, die zu unterschiedlichen differentiellen Eingangspaaren des differentiellen Differenzverstärkers gehören. Als Ergebnis empfängt keines der differentiellen Paare ein hohes Eingangssignal, und folglich verursacht keines von ihnen eine unannehmbare harmonische Verzerrung. Der dynamische Eingangsbereich erhöht sich daher erheblich. Die Eingangsimpedanz wird von den Eingangstransistoren des differentiellen Differenzverstärkers bestimmt und weist deshalb ein relativ hohen Widerstandswert auf. Die Verstärkung dieser Struktur wird durch die Verhältnisse der mit den ersten und vierten Eingangsanschlüssen des differentiellen Differenzverstärkers gekoppelten Rückkopplungsschaltungen bestimmt.
Um den Eingangsgleichtaktbereich noch weiter zu erhöhen, besteht eine weiteres charakteristisches Merkmal der Erfindung darin, daß die Struktur ferner ein Eingangsgleichtakteinstellmittel mit einem zweiten differentiellen Differenzverstärker und ein Widerstandsrückkopplungsnetzwerk aufweist, daß der zweite differentielle Differenzverstärker einen zweiten differentiellen Ausgang mit einem dritten Ausgangsanschluß und einem vierten Ausgangsanschluß umfaßt und eine zweite Mehrzahl von Eingangsanschlüssen aufweist, die in einem dritten und in einem vierten differentiellen Eingangspaar angeordnet sind, wobei das dritte differentielle Eingangspaar einen fünften Eingangsanschluß und einen sechsten Eingangsanschluß entgegengesetzter Polaritätstypen umfaßt, und das vierte differentielle Eingangspaar einen siebenten Eingangsanschluß und einen achten Eingangsanschluß entgegengesetzter Polarisationstypen umfaßt, daß die sechsten und achten Eingangsanschlüsse jeweils mit den zweiten und dritten Eingangsanschlüssen des ersten erwähnten differentiellen Differenzverstärkers verbunden sind, und die fünften und siebenten Eingangsanschlüsse jeweils mit den ersten und vierten Eingangsanschlüssen des ersten differentiellen Differenzverstärkers verbunden sind, und daß das Widerstandsrückkopplungsnetzwerk die Rückkopplungsstruktur (R1a, C1a, R2a, R2a'; R1b, C1b, R2b, R2b') aufweist, wovon die dritte Rückkopplungsschaltung und die vierte Rückkopplungsschaltung Widerstandsmittel sind, die den fünften Eingangsanschluß mit dem siebenten Eingangsanschluß über den gemeinsamen Knoten koppelt, und angepaßt ist, um die dritten und vierten Ausgangsanschlüsse des zweiten differentiellen Differenzverstärkers jeweils mit den ersten und vierten Eingangsanschlüssen des ersten differentiellen Differenzverstärkers zu koppeln.
Auf diese Art und Weise gibt das Eingangsgleichtakteinstellmittel Ströme in den ersten differentiellen Differenzverstärker ab, wodurch der Eingangsgleichtaktbereich des letzteren erhöht wird. Mit anderen Worten ist der Gleichtakt dieser Eingangsanschlüsse unabhängig von dem Ausgangsgleichtakt an dem Eingangsgleichtakt über das Eingangsgleichtakteinstellmittel vorgespannt, das als eine Gleichtaktrückkopplungsschaltung basierend auf dem zweiten differentiellen Differenzverstärker arbeitet.
Um zu ermöglichen, daß die Verstärkung der vorliegenden Struktur modifiziert werden kann, ist ein noch weiteres charakteristisches Merkmal derselben, daß das Widerstandsrückkopplungsnetzwerk ferner ein Schaltmittel aufweist, das angepaßt ist, um die dritten und vierten Ausgangsanschlüsse des zweiten differentiellen Differenzverstärkers mit den ersten und vierten Eingangsanschlüssen des ersten differentiellen Differenzverstärkers entweder direkt für einen ersten Zustand des Schaltmittels oder über die Widerstandsmittel für einen zweiten Zustand des Schaltmittels zu koppeln.
Die vorliegende rauscharme Verstärkerstruktur wird dadurch mit einer programmierbaren Verstärkung versehen, die gemäß dem Status des Schaltmittels hoch oder niedrig eingestellt werden kann.
Ausführlicher gesagt umfaßt jede der dritten und vierten Rückkopplungschaltungen eine gleiche Mehrzahl von in Reihe geschalteter Widerstände, und das Schaltmittel umfaßt:
- ein erstes Paar von Schaltern, die angepaßt sind, um die dritten und vierten Ausgangsanschlüsse des zweiten differentiellen Differenzverstärker mit den ersten und vierten Eingangsanschlüssen des ersten differentiellen Differenzverstärkers zu verbinden;
- ein zweites Paar von Schaltern, die angepaßt sind, um die dritten und vierten Ausgangsanschlüsse des zweiten differentiellen Differenzverstärker mit dem gemeinsamen Knoten der dritten und vierten Rückkopplungsschaltungen zu verbinden; und
- mindestens ein drittes Paar von Schaltern, wobei jeder Schalter des dritten Paares über einen Widerstand eines verschiedenen der Widerstandsmittel verbunden ist.
Ein weiteres charakteristisches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der erste Zustand des Schaltmittels einer relativ niedrigen Verstärkung der Struktur entspricht, für die die Schalter des ersten Paares von Schaltern geschlossen sind, während die Schalter der zweiten und dritten Paare von Schaltern offen sind, und daß der zweite Zustand des Schaltmittels einer relativ hohen Verstärkung der Struktur entspricht, für die die Schalter des ersten Paares von Schaltern geöffnet sind, während die Schalter der zweiten und dritten Paare von Schaltern geschlossen sind.
Somit wird für ein hohes Eingangssignal die Verstärkung der Struktur (erster Status) durch Öffnen der Schalter des dritten Paares auf niedrig eingestellt, so daß der Widerstandswert des Widerstandsmittels maximal ist, wohingegen für ein niedriges Eingangssignal die Verstärkung (zweiter Status) durch Schließen der Schalter des dritten Paares auf hoch gesetzt wird, wobei der Widerstandswert des Widerstandsmittel dadurch verringert wird. Außerdem hindert, wie es später ausführlicher erläutert wird, das Schaltmittel das Widerstandsrückkopplungsnetzwerk daran, differentielles Rauschen in den ersten differentiellen Differenzverstärker zu injizieren, wenn die Verstärkung hoch ist.
Weitere charakteristische Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in den Ansprüchen 6 bis 8 dargelegt.
Die oben erwähnten und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden offensichtlicher und die Erfindung wird am besten mit Bezug auf die folgende Beschreibung einer Ausführungsform verstanden, wenn sie in Verbindung mit der beigefügten Figur genommen wird, die eine rauscharme Verstärkerstruktur gemäß der Erfindung darstellt.
Die Figur zeigt eine vollkommen differentielle rauscharme Verstärkerstruktur basierend auf einer "differentiellen Differenzverstärker(DDA)"-Topologie, um eine hohe Widerstandseingangsimpedanz und einen breiten Eingangsgleichtaktbereich sicherzustellen. Sie weist eine eingebaute programmierbare Verstärkungsschaltung auf, die zwischen 2 dB und 20 dB umschaltbar ist, die nachstehend als ein niedriger Verstärkungs- und ein hoher Verstärkungs-Modus bezeichnet wird. Die Verstärkerstruktur wird in einer 0,5 um- Standard-CMOS-Technologie implementiert. Sie verbraucht 1,9 mA von einer einzigen SV-Versorgung.
Ausführlicher gesagt besteht die Verstärkerstruktur im wesentlichen aus einem Rückkopplungsschaltungen R1a, C1a und R1b, C1b zugeordneten differentiellen Differenzverstärker DDA1. Der Verstärker DDA1 weist zwei differentielle Eingangspaare N1, P1 und N2, P2 sowie auch ein differentielles Ausgangspaar outp, outn auf. Eine vollständige Beschreibung eines derartigen differentiellen Differenzverstärkers wird hier nachstehend nicht gegeben, da er in der Technik beispielsweise aus dem Artikel "A Versatile Building Block: The CMOS Differential Difference Amplifier" von E. Säckinger u. a., veröffentlicht in dem IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, Bd. SC-22, Nr. 2, April 1987, Seiten 287 bis 294 bekannt ist.
Die Rückkopplungsschaltungen werden durch die parallele Verbindung eines Widerstand R1a; R1b und eines Kondensators C1a; C1b aufgebaut, um einen Tiefpaßfilter bereitzustellen. Diese Schaltungen rückkoppeln die Anschlüsse outp, outn des differentiellen Ausgangspaars mit Eingangsanschlüssen des Verstärkers DDA1. Eine Besonderheit des Verstärkers DDA1 ist, daß die Rückkopplungsschaltung R1a, C1a den Ausgangsanschluß outp mit dem invertierenden Eingang (-) N1 des ersten differentiellen Eingangspaares N1, P1 von DDA1 verbindet, wohingegen die Rückkopplungsschaltung R1b, C1b den Ausgangsanschluß outn mit dem nicht-invertierenden Eingang (+) P2 des zweiten differentiellen Eingangspaares N2, P2 von DDA1 verbindet. Ein Eingangssignal Vin kann dann an die verbleibenden Eingangsanschlüsse P1 und N2 von DDA1 angelegt werden, d. h. zwischen dem nicht-invertierenden Eingang (+) P1 des ersten differentiellen Eingangspaares N1, P1 und dem invertierenden Eingang (-) N2 des zweiten differentiellen Eingangspaares N2, P2.
Die Verstärkerstruktur umfaßt ferner einen zweiten differentiellen Differenzverstärker DDA2 und ein Widerstandsrückkopplungsnetzwerk, das durch die Reihenschaltung von vier Widerständen R2a, R2a'; R2b, R2b' und zugeordneten Schaltern aufgebaut wird, wie es nachstehend erläutert wird.
Der Verstärker DDA2 weist zwei differentielle Eingangspaare N1', P1' und N2', P2' sowie auch ein differentielles Ausgangspaar O1, O2 auf. Der invertierende Eingang (-) N1' des ersten differentiellen Eingangspaares N1', P1' von DDA2 ist mit dem invertierenden Eingang (-) N1 des ersten differentiellen Eingangspaares N1, P1 von DDA1 über einen Rückkopplungsknoten A1 verbunden, wohingegen der invertierende Eingang (-) N2' des zweiten differentiellen Eingangspaares N2', P2' von DDA2 mit dem nicht-invertierenden Eingang (+) P2 des zweiten differentiellen Eingangspaares N2, P2 von DDA1 über einen Rückkopplungsknoten B1 verbunden ist.
Ferner ist der nicht invertierende Eingang (+) P1' des ersten differentiellen Eingangspaares N1', P1' von DDA2 mit dem nicht-invertierenden Eingang (+) P1 des ersten differentiellen Eingangspaares N1, P1 von DDA1 verbunden, wohingegen der nicht invertierende Eingang (+) P2' des zweiten differentiellen Eingangspaares N2', P2' von DDA2 mit dem invertierenden Eingang (-) N2 des zweiten differentiellen Eingangspaares N2, P2 von DDA1 verbunden ist. Folglich ist das Eingangssignal Vin ebenfalls zwischen den nichtinvertierenden (+) Eingangsanschlüssen P1' und P2' von DDA2.
Die Widerstände R2a, R2a'; R2b, R2b' des Widerstandsrückkopplungsnetzwerks sind zwischen den Anschlüssen A1 und B1 in Reihe geschaltet. Die Ausgänge O1 und O2 von DDA2 sind mit den Knoten A1 und B1 über Schalter GL1 und GL2 und mit einem gemeinsamen Knoten cm gekoppelt, der die Widerstände R2a' und R2b' über Schalter GH1 bzw. GH2 verknüpft. Weitere Schalter GH3 und GH4 sind über die Widerstände R2a und R2b gekoppelt, d. h. zwischen den Knoten A1 und A2 sowie B1 und B2, wobei R2a mit R2a' durch den Knoten A2 und R2b mit R2b' durch den Knoten B2 verknüpft ist.
Der differentielle Eingangswiderstand der Verstärkerstruktur ist im wesentlichen unendlich. Die Gleichstromverstärkung wird ohne weiteres als
(R1 + R2)/R2
berechnet, wobei R1 gleich dem Widerstandswert der identischen Widerstände R1a oder R1b und R2 gleich dem Widerstandswert von R2a + R2a' oder seinem Äquivalent R2b + R2b' ist, wenn die Schalter GH3 und GH4 offen sind.
Der zweite Verstärker DDA2 zwingt den Gleichtakt der Rückkopplungsknoten A1 und B1 von DDA1 dazu, gleich dem Gleichtakt des differentiellen Eingangssignal Vin zu sein. Daher gibt DDA2 Ströme I1 und I2 in das Widerstandsrückkopplungsnetzwerk ab.
Der Status der Schalter bestimmt den Verstärkungsmodus des Verstärkers. In dem hohen Verstärkungsmodus (20 dB), der für ein niedriges Eingangssignal Vin verwendet wird, sind die Schalter GH1, GH2, GH3 und GH4 alle geschlossen, wohingegen die Schalter GL1 und GL2 offen sind. In diesem hohen Verstärkungsmodus wird der Ausgangsstrom von DDA2 für die Gleichtakteinstellung in den gemeinsamen Knoten CM injiziert. Dies macht von DDA2 erzeugte Rauschen in ein Gleichtaktrauschen und somit für das differentielle Ausgangssignal unbedeutend. Dies führt zu einem minimalen eingangsbezogenen Rauschen.
Um die Verstärkung in den niedrigen Modus (2 dB) umzuschalten, d. h. für ein größeres Eingangssignal Vin, werden die Schalter GH3 und GH4 geöffnet. Ein zusätzlicher Widerstand R2a/R2b wird dadurch in das Rückkopplungsnetzwerk eingefügt. Das Injizieren des Gleichtakteinstellstroms in den Knoten cm führt jedoch zu Problemen des dynamischen Bereichs der Ausgangsstufe des Verstärkers DDA2. Daher werden die Schalter GH1 und GH2 dann ebenfalls geöffnet und die Schalter GL1 und GL2 geschlossen. Der Strom wird dann direkt an den Rückkopplungsknoten A1 und B1 hinzugefügt. Auf diese Art und Weise wird das Ausgangsrauschen von DDA2 zu dem Verstärkerausgang differentiell hinzugefügt. Bei dieser niedrigen Verstärkungskonfiguration ist jedoch das Rauschen mit Bezug auf das Eingangssignal weniger bedeutend, was dann viel größer ist.
Die interne Schaltungsanordnung der differentiellen Differenzverstärker DDA1 und DDA2 ist relativ klassisch und daher nicht ausführlich gezeigt. Es ist jedoch bedeutsam anzumerken, daß bei dem Verstärker DDA1 der Gleichtakt der Ausgänge auf analoge Masse gezwungen wird, was gleich der Hälfte der Versorgungsspannung ist. Ferner sind die Eingangstransistoren der differentiellen Paare sehr groß dimensioniert (750 um/7,5 um), um das Rauschen zu verringern. Das große W/L(Breite/Länge)-Verhältnis führt zu einer hohen Transkonduktanz gm, die das eingangsbezogene Rauschen der anderen Transistoren in DDA1 verringert. Dies ist nur möglich, wenn das Eingangssignal über die Eingangsanschlüsse der differentiellen Eingangspaare, d. h. P1 und N2 angelegt wird, wie bei dem vorliegenden Fall, andernfalls könnte das W/L-Verhältnis der Eingangstransistoren nicht zu groß gewählt werden, um die Verarbeitung von vernünftigen Eingangssignalen mit begrenzter Verzerrung zu ermöglichen.
Bei dem Verstärker DDA2 wird der Ausgangsstrom von dem Gleichtakt des Eingangssignal Vin bestimmt, das an die nichtinvertierenden Eingänge P1' und P2' der beiden differentiellen Paare angelegt wird. Die Rückkopplungsknoten A1 und B1 des Widerstandsnetzwerks werden an die invertierenden Knoten N1' und N2' zurückgeführt. Dies bildet eine Gleichtakteinstellschleife. Der Eingangsgleichtaktbereich ist an der unteren Seite, an dem Gleichtakt der Ausgänge von DDA1 begrenzt, da die Ausgänge der Gleichtakteinstellung DDA2 nur Strom abgeben können. Der Eingangsgleichtaktbereich könnte jedoch ohne weiteres an der unteren Seite durch Anpassen der Ausgangsstufe an den Senken- und Quellenstrom erweitert werden. Der Eingangsgleichtaktbereich würde dann an der unteren Seite durch die Sättigungsbegrenzung der Stromquelle des differentiellen Eingangspaares von sowohl DDA1 als auch DDA2 begrenzt werden. Folglich kann der Eingangsgleichtaktbereich von der Hälfte der Versorgungsspannung bis zu der sogenannten oberen Versorgungsspannung (rail voltage) variieren.
Es sei bemerkt, daß alle oben erwähnten Schalter GL1, GH1, GH3 und GL2, GH2, GH4 durch CMOS-Transistoren verwirklicht werden können, wie es in der Technik bekannt ist. Obgleich die vorliegende Struktur mit nur zwei möglichen Verstärkungsmodi beschrieben wird, ist es ferner für einen Fachmann relativ leicht, die Ausgestaltung des Widerstandsrückkopplungsnetzwerks zu erweitern, um viele weitere mögliche Verstärkungseinstellungen beispielsweise durch Erhöhen der Anzahl von Widerständen und der Anzahl von Schaltern über diese zu erhalten.
Während die Prinzipien der Erfindung oben in Verbindung mit einer spezifischen Vorrichtung beschrieben wurden, ist es offensichtlich, daß diese Beschreibung nur beispielhaft und nicht als eine Begrenzung auf dem Schutzumfang der Erfindung durchgeführt wird.

Claims

1. Rauscharme Verstärkerstruktur, die angepaßt ist, um ein an einen Eingangsanschluß derselben angelegtes Eingangssignal (VIN) zu verstärken, um dadurch ein Ausgangssignal (VOUT) an einem Ausgang (outp; outn) derselben zu erzeugen, wobei die Struktur aufweist:

- einen differentiellen Differenzverstärker (DDA1), wobei der Ausgang und eine Mehrzahl von Eingangsanschlüssen (N1, P1; N2, P2) in einem ersten (N1, P1) und in einem zweiten (N2, P2) differentiellen Eingangspaar angeordnet sind, wobei das erste differentielle Eingangspaar (N1, P1) einen ersten Eingangsanschluß (N1) eines ersten Polaritätstyps (-) und ein zweiter Eingangsanschluß (P1) eines zweiten Polaritätstyps (+) entgegensetzt des ersten Polaritätstyps umfaßt, und das zweite differentielle Eingangspaar (N2, P2) einen dritten Eingangsanschluß (N2) des ersten Polaritätstyps (-) und einen vierten Eingangsanschluß (P2) des zweiten Polaritätstyps (+) umfaßt; und

- eine Rückkopplungsstruktur (R1a, C1a, R2a, R2a'; R1b, C1b, R2b, R2b') mit einem erstem Rückkopplungsmittel (R1a, C1a; R1b, C1b), das zwischen dem Ausgang und mindestens einem Eingangsanschluß (N1; P2) unter der Mehrzahl (N1, P1; N2, P2) gekoppelt ist, und einem zweiten Rückkopplungsmittel (R2a, R2a'; R2b, R2b'), das zwischen dem einen Eingangsanschluß und einem gemeinsamen Knoten (cm) gekoppelt ist, wobei das Eingangssignal (VIN) an einen Satz von zwei Eingangsanschlüssen (P1, N2) unter der Mehrzahl und unterschiedlich von dem einen Eingangsanschluß (N1; P2) angelegt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal (VIN) zwischen den zweiten (P1) und den dritten (N2) Eingangsanschlüssen entgegengesetzter Polaritätstypen der ersten (N1, P1) bzw. der zweiten (N2, P2) differentiellen Eingangspaare angelegt wird,

daß der Ausgang (outp; outn) ein differentieller Ausgang mit einem ersten Ausgangsanschluß (outp) und einem zweiten Ausgangsanschluß (outn) ist,

daß das erste Rückkopplungsmittel (R1a, C1a; R1b, C1b) eine erste Ruckkopplungsschaltung (R1a, C1a), die den ersten Ausgangsanschluß (outp) mit dem ersten Eingangsanschluß N1) des ersten differentiellen Eingangspaares (N1, P1) koppelt, und eine zweiten Rückkopplungsschaltung (R1b, C1b), die den zweiten Ausgangsanschluß (outn) mit dem vierten Eingangsanschluß (P2) des zweiten differentiellen Eingangspaares (N2, P2) koppelt, umfaßt, und

daß das zweite Rückkopplungsmittel (R2a, R2a'; R2b, R2b') eine dritte Rückkopplungsschaltung (R2a, R2a'), die den ersten Eingangsanschluß (N1) mit dem gemeinsamen Knoten (CM) koppelt, und eine vierte Rückkopplungsschaltung (R2b, R2b'), die den vierten Eingangsanschluß (P2) mit dem gemeinsamen Knoten (CM) koppelt, umfaßt.

2. Rauscharme Verstärkerstruktur gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur ferner ein Eingangsgleichtakteinstellmittel mit einem zweiten differentiellen Differenzverstärker (DDA2) und einem Widerstandsrückkopplungsnetzwerk (GL1, GH1, GH3, R2a, R2a'; GL2, GH2, GH4, R2b, R2b') aufweist,

daß der zweite differentielle Differenzverstärker (DDA2) einen zweiten differentiellen Ausgang (O1; O2) mit einem dritten Ausgangsanschluß (O1) und einem vierten Ausgangsanschluß (O2) umfaßt und eine zweite Mehrzahl von Eingangsanschlüssen (N1', P1'; N2', P2') aufweist, die in einem dritten (N1', P1') und in einem vierten (N2', P2') differentiellen Eingangspaar angeordnet sind, wobei das dritte differentielle Eingangspaar (N1', P1') einen fünften Eingangsanschluß (N1') und einen sechsten Eingangsanschluß (N2', P2') entgegengesetzter Polaritätstypen und das vierte differentielle Eingangspaar (N2', P2') einen siebenten Eingangsanschluß (N2') und einen achten Eingangsanschluß (P2') entgegengesetzter Polarisationstypen umfaßt,

daß die sechsten (P1') und achten (P2') Eingangsanschlüsse jeweils mit den zweiten (P1) und dritten (N2) Eingangsanschlüssen des ersten erwähnten differentiellen Differenzverstärkers (DDA1) verbunden sind, und die fünften (N1') und siebenten (N2') Eingangsanschlüsse jeweils mit den ersten (N1) und vierten (P2) Eingangsanschlüssen des ersten differentiellen Differenzverstärkers (DDA1) verbunden sind, und

daß das Widerstandsrückkopplungsnetzwerk (GL1, GH1, GH3, R2a, R2a'; GL2, GH2, GH4, R2b, R2b') die Rückkopplungsstruktur (R1a, C1a, R2a, R2a'; R1b, C1b, R2b, R2b') aufweist, wovon die dritte Rückkopplungsschaltung (R2a, R2a') und die vierte Rückkopplungsschaltung (R2b, R2b') Widerstandsmittel sind, die den fünften Eingangsanschluß (N1') mit dem siebenten Eingangsanschluß (N2') über den gemeinsamen Knoten (CM) verbindet, und angepaßt ist, um die dritten (O2) und vierten (O2) Ausgangsanschlüsse des zweiten differentiellen Differenzverstärkers (DDA2) jeweils mit den ersten (N1) und vierten (P2) Eingangsanschlüssen des ersten differentiellen Differenzverstärkers (DDA1) zu koppeln.

3. Rauscharme Verstärkerstruktur gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsrückkopplungsnetzwerk (GL1, GH1, GH3, R2a, R2a'; GL2, GH2, GH4, R2b, R2b') ferner ein Schaltmittel (GL1, GH1, GH3; GL2, GH2, GH4) aufweist, das angepaßt ist, um die dritten (O1) und vierten Ausgangsanschlüsse des zweiten differentiellen Differenzverstärkers (DDA2) mit den ersten (N1) und vierten (P2) Eingangsanschlüssen des ersten differentiellen Differenzverstärkers (DDA1) entweder direkt für einen ersten Zustand des Schaltmittels oder über die Widerstandsmittel (R2a, R2a'; R2b, R2b') für einen zweiten Zustand des Schaltmittels zu koppeln.

4. Rauscharme Verstärkerstruktur gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der dritten (R2a, R2a') und vierten (R2b, R2b') Rückkopplungschaltungen eine gleiche Mehrzahl von in Serie geschalteter Widerstände (R2a, R2a'; R2b, R2b1) aufweist, und

daß das Schaltmittel (GL1, GH1, GH3; GL2, GH2, GH4) aufweist:

- ein erstes Paar von Schaltern (GL1; GL2), die angepaßt sind, um die dritten (O1) und vierten (O2) Ausgangsanschlüsse des zweiten differentiellen Differenzverstärker (DDA2) mit den ersten (N1) und vierten (P2) Eingangsanschlüssen des ersten differentiellen Differenzverstärkers (DDA1) zu verbinden;

- ein zweites Paar von Schaltern (GH1; GH2), die angepaßt sind, um die dritten (O1) und vierten (O2) Ausgangsanschlüsse des zweiten differentiellen Differenzverstärker (DDA2) mit dem gemeinsamen Knoten (CM) der dritten (R2a, R2a') und vierten (R2b, R2b') Rückkopplungsschaltungen zu verbinden; und

- mindestens ein drittes Paar von Schaltern (GH3; GH4), wobei jeder Schalter (GH3; GH4) des dritten Paares über einen Widerstand (R2a; R2b) eines verschiedenen der Widerstandsmittel (R2a, R2a'; R2b, R2b1) verbunden ist.

5. Rauscharme Verstärkerstruktur gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zustand des Schaltmittels (GL1, GH1, GH3; GL2, GH2, GH4) einer relativ niedrigen Verstärkung der Struktur entspricht, für die die Schalter des ersten Paares von Schaltern (GL1; GL2) geschlossen sind, während die Schalter der zweiten (GH1; GH2) und dritten (GH3; GH4) Paare von Schaltern offen sind, und

daß der zweite Zustand des Schaltmittels (GL1, GH1, GH3; GL2, GH2, GH4) einer relativ hohen Verstärkung der Struktur entspricht, für die die Schalter des ersten Paares von Schaltern (GL1; GL2) geöffnet sind, während die Schalter der zweiten (GH1; GH2) und dritten (GH3; GH4) Paare von Schaltern geschlossen sind.

6. Rauscharme Verstärkerstruktur gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (N1) und dritten (N2) Eingangsanschlüsse des ersten erwähnten differentiellen Differenzverstärkers (DDA1) invertierende (-) Eingangsanschlüsse sind, während die zweiten (P1) und vierten (P2) Eingangsanschlüsse des ersten differentiellen Differenzverstärkers (DDA1) nicht invertierende (+) Eingangsanschlüsse sind.

7. Rauscharme Verstärkerstruktur gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fünften (N1') und siebenten (N2') Eingangsanschlüsse des zweiten differentiellen Differenzverstärkers (DDA2) invertierende (-) Eingangsanschlüsse sind, während die sechsten (P1') und achten (P2') Eingangsanschlüsse des zweiten differentiellen Differenzverstärkers (DDA2) nicht invertierende (+) Eingangsanschlüsse sind.

8. Rauscharme Verstärkerstruktur gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (R1a, C1a) und zweiten (R1b, C1b) Rückkopplungsschaltungen des ersten Rückkopplungsmittels (R1a, C1a; R1b, C1b) jeweils eine Filterschaltung sind, die die Parallelverbindung eines Widerstandes (R1a; R1b) und eines Kondensators (C1a; C1b) umfassen.