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DE69716899T2 - Differenzausgangsverstärkeranordnung und Verfahren zur Abstimmung der Ausgangsimpedanz für einen solchen Verstärker - Google Patents

Differenzausgangsverstärkeranordnung und Verfahren zur Abstimmung der Ausgangsimpedanz für einen solchen Verstärker

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DE69716899T2
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DE
Germany
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arrangement
amplifier
resistor
output
operational amplifier
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DE69716899T
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Jean-Philippe Robert Ad Cornil
Philippe Guillaume Dobbelaere
Francois Jeanjean
Rudi Verbist
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Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel SA
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Publication date
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Differentialausgangsverstärkeranordnung wie beschrieben im Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Eine derartige Differentialausgangsverstärkeranordnung ist bereits aus der Standard-Operationsverstärker-Theorie bekannt, wie beispielsweise im Handbuch "Microelectronics: digital and analog circuits and systems" von J. Millman - ISBN Nr. 0-07- 066410-2, Ausgabe 1983 beschrieben. In diesem ist auf Seite 575 in Fig. 16.8 ein verbesserter Messverstärker dargestellt, bei dem die erste Stufe aus zwei Operationsverstärkern A1 und A2 besteht, deren invertierende Eingangsanschlüsse über einen Kopplungswiderstand R gekoppelt sind, wobei jeder Verstärker einen Rückführwiderstand R' aufweist, und es handelt sich dabei um einen Differentialausgangsverstärker, wie auch auf der gleichen Seite des Dokumentes des Standes der Technik erwähnt ist. Dieser Differentialausgangsverstärker entspricht dem Teil der Anordnung, der im nicht kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 beschrieben ist. Tatsächlich entsprechen die Operationsverstärker A1 bzw. A2 des Standes der Technik den jeweiligen ersten bzw. zweiten Operationsverstärkern OA1 bzw. OA2, der Kopplungswiderstand R des Standes der Technik entspricht dem ersten Widerstand R1, und die zwei Rückführwiderstände, die im Dokument des Standes der Technik mit R' bezeichnet sind, entsprechen dem zweiten und dem dritten Widerstand R2 und R20, wie beschrieben im nicht kennzeichnenden Teil von Anspruch 1.
  • Ein derartiger Ausgangsverstärker weist den Vorteil auf, dass er einen sehr hohen Eingangswiderstand hat, sowie auch ein hervorragendes Gleichtakt-Unterdrückungsverhältnis.
  • Bei der Verwendung eines derartigen Differentialausgangsverstärkers zur Abgabe maximaler Leistung an ein Lastglied, und zwar über Übertragungsleitungen, die mit den Differentialausgangsanschlüssen dieses Verstärkers verbunden sind, ist es wichtig, sowohl die Impedanz der Last als auch die Ausgangsimpedanz dieses Verstärkers auf die charakteristische Impedanz der Leitung abzustimmen. Die klassische Lösung für diese Abstimmung besteht aus einer künstlichen Erhöhung der Ausgangsimpedanz des Differentialausgangsverstärkers, dadurch dass ein Widerstand in Reihe zu jedem Differentialausgangsanschluss hinzugefügt wird. Für einen charakteristischen Impedanzwert von RL/2 muss der Last-Reihenwiderstand in diesem Differentialausgangsverstärker so groß sein wie RL, hingegen muss für jeden der zwei Differentialausgangschlüsse ein Reihenwiderstand mit einem Widerstandswert von näherungsweise RL/2 zwischen diesen Anschluss und die Übertragungsleitung geschaltet werden.
  • Die entstehende Konfiguration führt jedoch zu einem erhöhten Stromverbrauch, sowie in den hinzugefügten Reihenwiderständen als auch in beiden Operationsverstärkern selber. Dieser erhöhte Stromverbrauch weist einen nachteiligen Effekt auf die Ausfallrate der Komponenten und somit ebenso auf die Lebensdauer der gesamten Anordnung auf.
  • Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Differentialausgangsverstärkeranordnung des obigen bekannten Typs bereitzustellen, die für eine Abstimmung auf eine vorbestimmte Lastimpedanz geeignet ist, jedoch gegenüber der Lösung des Standes der Technik einen verminderten Stromverbrauch aufweist.
  • Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel aufgrund der Tatsache erzielt, dass die Differentialausgangsverstärkeranordnung zusätzliche Widerstände in einer Konfiguration wie beschriebenen im Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 hat.
  • Auf diese Weise ist es nun möglich, dadurch, dass nicht nur ein vierter Widerstand zwischen den Verstärkerausgangsanschluss des ersten Operationsverstärkers und den ersten Ausgangsanschluss der Anordnung, und ein fünfter Widerstand zwischen den Ausgangsanschluss des zweiten Operationsverstärkers und den zweiten Ausgangsanschluss der Anordnung, sondern auch in einer Kreuzrückführungs-Topologie der sechste bzw. der siebte Widerstand zwischen den ersten bzw. den zweiten Ausgangsanschluss der Anordnung den zweiten Eingangsanschluss des zweiten bzw. des ersten Operationsverstärkers hinzugefügt wird, dass diese vierten und fünften Widerstände, die in Reihe mit den Ausgangsanschlüssen beider Operationsverstärker angeordnet sind, nun im Vergleich zur beschriebenen Lösung des Standes der Technik einen geringeren Widerstandswert haben. Ein kleinerer Reihenwiderstand verringert nicht nur den Stromverbrauch des Widerstands selber, sondern um die gleiche Ausgangsleistung im Lastglied wie bei der Lösung des Standes der Technik zu erzielen, wird auch der von beiden Operationsverstärkern abgegebene Ausgangsstrom und demzufolge auch der Stromverbrauch dieser Operationsverstärker vermindert. Als Ergebnis wird der gesamte Stromverbrauch der gesamten Anordnung beträchtlich vermindert.
  • Weiter kann angemerkt werden, dass durch Hinzufügen des sechsten und siebten Widerstands im Vergleich zur Situation des Standes der Technik ein zusätzlicher Freiheitsgrad eingebracht wird, was einen weiteren wichtigen Vorteil der Erfindung darstellt.
  • Ein weiteres charakteristisches Merkmal der Erfindung ist in Anspruch 2 beschrieben.
  • Indem man für den zweiten und dritten Widerstand im Wesentlichen identische Widerstandswerte wählt, wird eine bessere Lastverteilung der zwei Operationsverstärker erzielt.
  • In ähnlicher Weise wird, wie in den Ansprüchen 3 und 4 dargelegt, dadurch, dass man den vierten bzw. den fünften, und den sechsten bzw. den siebten Widerstand mit im Wesentlichen identischem Wert wählt, nicht nur eine bessere Belastungsverteilung der beiden Verstärker erzielt, sondern die Gestaltungskriterien und Formeln, auf Basis derer die Werte dieser Widerstände zur Abstimmung auf spezielle Charakteristiken gewählt werden können, werden viel einfacher.
  • Noch ein weiteres charakteristisches Merkmal der Erfindung wird in Anspruch 5 beschrieben.
  • Dadurch ist die auf diese Weise erzielte Verstärkeranordnung vom Standpunkt der Systemtheorie ein stabiles System. Dies bedeutet, dass diese Anordnung nicht pendelt.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren, um die Ausgangsimpedanz eines Differentialausgangsverstärkers auf einen gewünschten Wert abzustimmen, indem geeignete Widerstandswerte der oben beschriebenen Anordnung ausgewählt werden, wie weiter in den Ansprüchen 6 und 7 beschrieben ist. In Anspruch 8 ist die Ausgangsimpedanz für den Fall symmetrischer Widerstandswerte für beide Verstärker gegeben, und auf der Basis derer diese Widerstandswerte dann gewählt werden können, um die gewünschte Impedanz zu erzielen.
  • Die obigen und weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden klarer und die Erfindung selbst ist am besten verständlich, indem man Bezug nimmt auf die folgende Beschreibung einer Ausführungsform in Verbindung mit der anliegenden Zeichnung, welche eine Ausführungsform einer Differentialausgangsverstärkeranordnung DOA gemäß der Erfindung darstellt.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Differentialausgangsverstärkeranordnung DOA weist zwei Eingangsanschlüsse der Anordnung auf, die mit IN1 und IN2 bezeichnet sind und mit den jeweiligen mit 1 und 2 bezeichneten Anschlüssen einer mit Vs bezeichneten Differentialeingangssignalquelle verbunden sind. Die Differentialausgangsverstärkeranordnung DOA weist zwei mit ZOUT1 und ZOUT2 bezeichnete Ausgangsanschlüsse auf, wobei die Differenz der Ausgangsspannungen bei beiden Ausgangsanschlüssen auftritt und die Differentialausgangsspannung der Anordnung bildet.
  • Die Differentialausgangsverstärkeranordnung beinhaltet einen ersten Operationsverstärker OA1, dessen erster Eingangsanschluss, der mit INP1 bezeichnet ist, mit dem ersten Eingangsanschluss IN1 der Anordnung verbunden ist. Der Ausgangsanschluss OUT1 des ersten Operationsverstärkers ist über einen mit R2 bezeichneten Rückführwiderstand mit dem zweiten Verstärkereingangsanschluss INN1 des ersten Operationsverstärkers OA1 verbunden. Dieser zweite Verstärkereingangsanschluss ist ein Typ mit entgegengesetzter Polarität wie beim ersten Verstärkereingangsanschluss INP1.
  • Die Differentialausgangsverstärkeranordnung beinhaltet weiter einen zweiten Operationsverstärker OA2, dessen erster Eingangsanschluss, der mit INP2 bezeichnet ist, vom gleichen Polaritätstyp ist wie der erste Eingangsanschluss des ersten Operationsverstärkers, und mit dem zweiten Eingangsanschluss IN2 der Anordnung verbunden ist. Der Ausgangsanschluss OUT2 des zweiten Operationsverstärkers ist über einen Rückführwiderstand, der mit R20 bezeichnet ist, mit einem zweiten Eingangsanschluss dieses zweiten Operationsverstärkers verbunden, der mit INN2 bezeichnet ist und vom gleichen Typ ist wie der zweite Verstärkereingangsanschluss INN1 des ersten Operationsverstärkers. Beide zweite Eingangsanschlüsse INN1 und INN2 beider Operationsverstärker OA1 und OA2 sind miteinander über einen Widerstand R1 verbunden.
  • Zwischen beiden ersten Eingangsanschlüssen beider Verstärker wird auf diese Weise das Differentialeingangssignal Vs angelegt.
  • Es sei angemerkt, dass aus Stabilitätsgründen beide erste Eingangsanschlüsse INP1 und INP2 beider Verstärker OA1 und OA2 den nicht invertierenden Eingangsanschlüssen dieser Operationsverstärker entsprechen, hingegen die zweiten Eingangsanschlüsse INN1 und INN2 den invertierenden Eingangsanschlüssen beider Verstärker entsprechen, wie einem Fachmann allgemein bekannt ist.
  • Die Anordnung beinhaltet vier weitere Widerstände: Einen vierten Widerstand, der mit R3 bezeichnet ist und zwischen den ersten Verstärkerausgangsanschluss OUT1 und den ersten Ausgangsanschluss ZOUT1 der Anordnung geschaltet ist; einen fünften Widerstand, der mit R30 bezeichnet ist und zwischen den Ausgangsanschluss OUT2 des zweiten Operationsverstärkers OA2 und den zweiten Ausgangsanschluss ZOUT2 der Anordnung geschaltet ist; einen sechsten Widerstand, der mit R4 bezeichnet ist und zwischen den ersten Ausgangsanschluss ZOUT1 der Anordnung und den zweiten Eingangsanschluss INN2 des zweiten Operationsverstärkers OA2 geschaltet ist; und einen siebten Widerstand, der mit R40 bezeichnet ist und zwischen den zweiten Ausgangsanschluss ZOUT2 der Anordnung und den zweiten Verstärkereingangsanschluss INN1 des ersten Operationsverstärkers OA2 geschaltet ist. Das Hinzufügen dieser vier Widerstände macht es möglich, die Ausgangsimpedanz der Anordnung auf einen gewünschten Wert abzustimmen, der für gewöhnlich mit dem Wert einer Lastimpedanz übereinstimmt. Diese Lastimpedanz ist in der Zeichnung als Widerstand RL dargestellt, der zwei Anschlüsse RL1 und RL2 aufweist, welche über Übertragungsleitungen T1 bzw. T2 mit dem ersten und dem zweiten Ausgangsanschluss ZOUT1 und ZOUT2 der Anordnung verbunden sind.
  • Die Formel der Ausgangsimpedanz ZOUT, auf deren Basis die unterschiedlichen Werte der Widerstände gewählt werden können, ist für den Fall gegeben, bei dem die jeweiligen Widerstände R2 und R20, R3 und R30, R4 und R40, im Wesentlichen identische Widerstandswerte haben. In diesem Fall wird die Formel der Differentialausgangsimpedanz von DOA ziemlich einfach und ist dargestellt durch die Formel (1):
  • ZOUT = 2(R3R4)/(R3 + R4 - R2) (1)
  • wobei R2, R3 und R4 in dieser Formel den Widerstandswert von R2 und R20, R3 und R30 bzw. R4 und R40 darstellen.
  • Damit ZOUT an RL angepasst ist, können dann die Werte von R2, R3 und R4 basierend auf dieser Formel berechnet werden, wobei ZOUT auf den gleichen Wert wie RL festzulegen ist.
  • Es ist anzumerken, dass die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitungen T1 und T2 aus diesen Anpassungsgründen RL/2 betragen muss.
  • Aus der Formel (1) ist es bereits klar, dass die Summe von R3 und R4 größer sein muss als der Wert von R2, eine Anforderung, die durch einen Fachmann auch aus einer Stabilitätsanalyse hergeleitet werden kann.
  • Der Verstärkungsfaktor A der Anordnung ist gegeben durch die folgende Formel:
  • wobei R1, R2, R3, R4 und RL wiederum die Widerstandswerte der Widerstände R1, R2 und R20, R3 und R30, R4 und R40 bzw. RL darstellen.
  • Die Werte von R1, R2, R3 und R4 können, basierend auf diesen zwei Formeln, gewählt werden, unter Berücksichtigung der gewünschten Verstärkung und des Ausgangswiderstands, sowie weiteren Eigenschaften der verwendeten Operationsverstärker, wie etwa das Verstärkungsfaktor-Bandbreiten-Produkt.
  • Es sei angemerkt, dass beide Formeln für "ideale" Operationsverstärker erhalten wurden, welche eine unendliche Eingangsimpedanz und Leerlaufverstärkung (open-loop-gain) und eine Ausgangsimpedanz von 0 haben. Da in der Realität diese idealen Verstärker nicht existieren, müssen bei der Auswahl der Werte für die Widerstände einige Vorkehrungen getroffen werden, wie im folgenden Beispiel erläutert wird.
  • In einer Ausführungsform beispielsweise einer asynchronen digitalen Teilnehmerleitung, abgekürzt als ADSL, bei der Leitungstreiber beide Seiten einer Übertragungsleitung abschließen, deren charakteristische Impedanz durch eine Hybridschaltung transformiert wird, so dass sie einen zu 12,5 Ω äquivalenten Wert aufweist, der am Ausgang von beiden Operationsverstärkern beobachtet werden kann, weist der Lastwiderstand RL aus Anpassungsgründen einen äquivalenten Widerstandswert von 25 Ω auf. Ein erforderlicher Wert, der sich aus Umgebungssystembetrachtungen ergibt, die innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung liegen, impliziert, dass der Verstärkungsfaktor A der Anordnung 17,72 beträgt. Für diese Ausführungsform werden die folgenden Operationsverstärker und Widerstandswerte verwendet:
  • bei den Operationsverstärkern handelt es sich um Stromverstärker, beispielsweise vom Typ AD816, aufgrund ihrer hervorragenden Stromsteuerungsfähigkeit und geringer Hochfrequenzverzerrung; diese Eigenschaften stellen wiederum eine Voraussetzung für diese Anwendung dar, wie einem Fachmann bekannt ist;
  • R2 und R20 sind zu 1000 Ω gewählt, um das gewünschte Verstärkungsfaktor-Bandbreiten-Produkt für diese Art von Verstärker zu erzielen. Diese Werte sind technischen Datenblättern zu entnehmen, die durch die Hersteller dieser Verstärker geliefert werden;
  • R3 und R30 sollten einerseits so klein wie möglich sein, um eine maximale Leistung am Lastglied zu ermöglichen. Da die Operationsverstärker nicht ideal sind und sich durch das Vorhandensein der Rückführwiderstände R2 und R20 in einer Konfiguration mit geschlossener Schleife (closed loop) befinden, addiert sich in beiden Formeln die nicht 0 betragende Ausgangsimpedanz dieser Verstärker zum Wert der Widerstände R3 und R30. Um diesen Effekt zu minimieren, werden die Widerstandswerte für diese letzteren Widerstände so gewählt, dass sie mindestens eine Größenordnung größer sind als der Wert der Ausgangsimpedanz des Verstärkers. Daher wird ein Wert von 3,92 Ω sowohl für R3 als auch für R30 gewählt. aus beiden Gleichungen werden dann die Werte von R1 und R4 berechnet, so dass sie ein Wert von 1451 Ω bzw. 212 Ω haben.
  • Im Vergleich zur Situation des Standes der Technik wird, um die gleiche Leistung an das Lastglied zu liefern wie bei der Situation des Standes der Technik, bedingt durch die Verminderung des Spannungsabfalls über dem vierten und dem fünften Widerstand R3 und R30, der Dynamikbereich beider Verstärker erhöht. Um den gleichen Dynamikbereich zu erzielen und dabei die gleiche Leistung an die Last zu liefern wie bei der Situation des Standes der Technik, kann die Versorgungsspannung beider Verstärker vermindert werden, was noch einen zusätzlichen Vorteil darstellt.
  • Auch wenn die Prinzipien der Erfindung vorstehend in Verbindung mit einer speziellen Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Beschreibung lediglich beispielhaft ist und keine Einschränkung des Schutzumfangs der Erfindung darstellt.

Claims (8)

1. Differentialausgangsverstärkeranordnung (DOA), die einen ersten Eingangsanschluss (IN1) der Anordnung und einen zweiten Eingangsanschluss (IN2) der Anordnung beinhaltet, welche mit einem ersten Anschluss (1) bzw. einem zweiten Anschluss (2) einer Eingangssignalquelle (Vs) verbunden werden, wobei die Differentialausgangsverstärkeranordnung (DOA) weiter einen ersten Ausgangsanschluss (ZOUT1) der Anordnung und einen zweiten Ausgangsanschluss (ZOUT2) der Anordnung beinhaltet, die eine Differentialausgangsspannung zwischen dem ersten Ausgangsanschluss (ZOUT1) der Anordnung und dem zweiten Ausgangsanschluss (ZOUT2) der Anordnung abgeben, wobei die Differentialaüsgangsverstärkeranordnung (DOA) weiter beinhaltet:
- einen ersten Operationsverstärker (OA1), der einen ersten Verstärkereingangsanschluss (INP1) eines ersten Polaritätstyps (+) aufweist und mit dem ersten Eingangsanschluss (IN1) der Anordnung verbunden ist, wobei der erste Operationsverstärker (OA1) einen zweiten Verstärkereingangsanschluss (INN1) eines zweiten Polaritätstyp (-) aufweist, der zum ersten Polaritätstyp entgegengesetzt ist, und einen Verstärkerausgangsanschluss (OUT1), der mit dem ersten Ausgangsanschluss (ZOUT1) der Anordnung verbunden ist;
- einen zweiten Operationsverstärker (OA2), der einen ersten Eingangsanschluss (INP2) vom ersten Polaritätstyp (+) aufweist und mit dem zweiten Eingangsanschluss (IN2) der Anordnung verbunden ist, wobei der zweite Operationsverstärker (OA2) einen zweiten Eingangsanschluss (INN2) vom zweiten Polaritätstyp (-) aufweist, der über einen ersten Widerstand (R1) mit dem zweiten Verstärkereingangsanschluß (INN1) des ersten Operationsverstärkers (OA1) verbunden ist, wobei der zweite Operationsverstärker (OA2) weiter einen Ausgangsanschluss (OUT2) beinhaltet, der mit dem zweiten Ausgangsanschluss (ZOUT 2) der Anordnung verbunden ist,
- der Verstärkerausgangsanschluss (OUT1) des ersten Operationsverstärkers (OA1) mit dem zweiten. Verstärkereingangsanschluss (INN1) des ersten Operationsverstärkers (OA1) über einen zweiten Widerstand (R2) verbunden ist,
- der Ausgangsanschluss (OUT2) des zweiten Operationsverstärkers (OA2) mit dem zweiten Eingangsanschluss (INN2) des zweiten Operationsverstärkers (OA2) über einen dritten Widerstand (R20) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Verstärkerausgangsanschluss (OUT1) des ersten Operationsverstärkers (OA1) über einen vierten Widerstand (R3) mit dem ersten Ausgangsanschluss (ZOUT1) der Anordnung verbunden ist,
- der Ausgangsanschluss (OUT2) des zweiten Operationsverstärkers (OA2) über einen fünften Widerstand (R30) mit dem zweiten Ausgangsanschluss (ZOUT2) der Anordnung verbunden ist,
- der erste Ausgangsanschluss (ZOUT1) der Anordnung über einen sechsten Widerstand (R4) mit dem zweiten Eingangsanschluss (INN2) des zweiten Operationsverstärkers (OA2) verbunden ist,
- der zweite Ausgangsanschluss (ZOUT2) der Anordnung über einen siebten Widerstand (R40) mit dem zweiten Verstärkereingangsanschluss (INN1) des ersten Operationsverstärkers (OA1) verbunden ist.
2. Differentialausgangsverstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Widerstand (R2) und der dritte Widerstand (R20) im Wesentlichen identische Widerstandswerte haben.
3. Differentialausgangsverstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Widerstand (R3) und der fünfte Widerstand (R30) im Wesentlichen identische Widerstandswerte haben.
4. Differentialausgangsverstärkeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der sechste Widerstand (R4) und der siebte Widerstand (R40) im Wesentlichen identische Widerstandswerte haben.
5. Differentialausgangsverstärkeranordnung nach allen vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandswert des zweiten Widerstands (R2) kleiner ist als die Summe der Widerstandswerte des vierten (R3) und des sechsten Widerstands (R4).
6. Verfahren zur Abstimmung der Ausgangsimpedanz einer Differentialausgangsverstärkeranordnung (DOA) auf einen vorbestimmten Wert, wobei die Differentialausgangsverstärkeranordnung einen ersten Eingangsanschluss (IN1) der Anordnung und einen zweiten Eingangsanschluss (IN2) der Anordnung beinhaltet, die mit einem ersten Anschluss (1) bzw. einem zweiten Anschluss (2) einer Eingangssignalquelle (Vs) verbunden werden, und die Differentialausgangsverstärkeranordnung (DOA) weiter einen ersten Ausgangsanschluss (ZOUT1) der Anordnung und einen zweiten Ausgangsanschluss (ZOUT2) der Anordnung beinhaltet, die eine Differentialausgangsspannung zwischen dem ersten Ausgangsanschluss (ZOUT1) der Anordnung und dem zweiten Ausgangsanschluss (ZOUT2) der Anordnung abgeben, wobei die Differentialausgangsverstärkeranordnung (DOA) weiter beinhaltet:
- einen ersten Operationsverstärker (OA1), der einen ersten Verstärkereingangsanschluss (INP1) eines ersten Polaritätstyps (+) aufweist und mit dem ersten Eingangsanschluss (IN1) der Anordnung verbunden ist, wobei der erste Operationsverstärker (OA1) einen zweiten Verstärkereingangsanschluss (INN1) eines zweiten Polaritätstyp (-) aufweist, der zum ersten Polaritätstyp entgegengesetzt ist, und einen Verstärkerausgangsanschluss (OUT1), der mit dem ersten Ausgangsanschluss (ZOUT1) der Anordnung verbunden ist;
- einen zweiten Operationsverstärker (OA2), der einen ersten Eingangsanschluss (INP2) vom ersten Polaritätstyp (+) aufweist und mit dem zweiten Eingangsanschluss (IN2) der Anordnung verbunden ist, wobei ein zweiter Eingangsanschluss (INN2) vorn zweiten Polaritätstyp (-) über einen ersten Widerstand (R1) mit dem zweiten Verstärkereingangsanschluss (INN1) des ersten Operationsverstärkers (OA1) verbunden ist, und der zweite Operationsverstärker (OA2) weiter einen Ausgangsanschluss (OUT2) beinhaltet, der mit dem zweiten Ausgangsanschluss (ZOUT 2) der Anordnung verbunden ist,
- der Verstärkerausgangsanschluss (OUT1) des ersten Operationsverstärkers (OA1) dadurch mit dem zweiten Verstärkereingangsanschluss (INN1) des ersten Operationsverstärkers (OA1) über einen zweiten Widerstand (R2) verbunden ist,
- der Ausgangsanschluss (OUT2) des zweiten Operationsverstärkers (OA2) dadurch mit dem zweiten Eingangsanschluss (INN2) des zweiten Operationsverstärkers (OA2) über einen dritten Widerstand (R20) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Verbinden des Verstärkerausgangsanschlusses (OUT1) des ersten Operationsverstärkers (OA1) über einen vierten Widerstand (R3) mit dem ersten Ausgangsanschluss (ZOUT2) der Anordnung,
- Verbinden des Ausgangsanschlusses (OUT2) des zweiten Operationsverstärkers (OA2) über einen fünften Widerstand (R30) mit dem zweiten Ausgangsanschluss (ZOUT2) der Anordnung,
- Verbinden des ersten Ausgangsanschlusses (ZOUT1) der Anordnung über einen sechsten Widerstand (R4) mit dem zweiten Eingangsanschluss (INN2) des zweiten Operationsverstärkers (OA2),
- Verbinden des zweiten Ausgangsanschlusses (ZOUT2) der Anordnung über einen siebten Widerstand (R40) mit dem zweiten Verstärkereingangsanschluss (INN1) des ersten Operationsverstärkers (OA1), und
- Auswählen der Werte des jeweiligen zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebten Widerstands, um die Ausgangsimpedanz der Anordnung auf den vorbestimmten Wert abzustimmen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Widerstand (R2) und der dritte Widerstand (R20) so gewählt sind, dass sie im Wesentlichen identische Widerstandswerte haben,
der vierte Widerstand (R3) und der fünfte Widerstand (R30) so gewählt sind, dass sie im Wesentlichen identische Widerstandswerte haben,
der sechste Widerstand (R4) und der siebte Widerstand (R40) so gewählt sind, dass sie im Wesentlichen identische Widerstandswerte haben.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstandswert des zweiten (R2), des vierten (R3) und des sechsten Widerstands so gewählt sind, dass der Widerstandswert des zweiten Widerstands (R2) kleiner ist als die Summe der Widerstandswerte des vierten Widerstands (R3) und des sechsten Widerstands (R4).
- das doppelte Produkt aus den Widerstandswerten des vierten Widerstands (R3) und des sechsten Widerstands (R4) durch die Differenz zwischen der Summe der Widerstandswerte des fünften Widerstands (R3) und des sechsten Widerstands (R4), und dem Widerstandswert des zweiten Widerstands (R2) geteilt wird, um die Ausgangsimpedanz der Anordnung zu erzielen, wobei der Wert der Ausgangsimpedanz dadurch im Wesentlichen gleich dem vorbestimmten Wert ist.
DE69716899T 1997-09-05 1997-09-05 Differenzausgangsverstärkeranordnung und Verfahren zur Abstimmung der Ausgangsimpedanz für einen solchen Verstärker Expired - Lifetime DE69716899T2 (de)

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