Unterschied eines Stromspiegels zu einem Widerstand

Scherzo · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 81

Hallo an Alle,

ich beschäftige mich gerade mit Differenzverstärkern, um genau zu sein mit deren Spannungsverstärkung und Gleichtaktunterdrückung. Die Herleitung der Formeln für diese beiden Werte leichten mir ein, weswegen ich Sie hier nur kurz aufführe:

Verstärkung von Differenzsignalen

Verstärkung von Gleichtaktsignalen

Gleichtaktunterdrückung

Man möchte also, dass die Widerstände

und

möglichst groß sind um eine hohe Verstärkung und eine hohe Gleichtaktunterdrückung zu bekommen.

Frage:
Wieso ersetzt man diese Widerstände jetzt mit Stromspiegeln, um eine möglichst hohe Last, also einen möglichst hohen Widerstand, zu erhalten und nicht mit normalen großen Widerständen? Einen einfachen Widerstand einbauen sollte doch wesentlich leichter sein.

Idee:
Eventuell generieren die dicken Widerstände zuviel Abwärme?

Viele Grüße und ein schönes Wochenende

Scherzo

Namenloser324 · Gast

Kann sein, dass das in nem IC nicht so leicht ist. Große Kapazitäten werden in ICs auch nicht verwenden, könnte sein, dass das bei Widerständen identisch ist

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Erstens das, zweitens erreicht man durch den Stromspiegel eine enorme Verstärkung, da der Ausgang eine "Stromquelle" wird. Bei Differenzspannung Null fließt durch beide Transistoren der gleiche Strom. Eine Differenzspannung Ud ergibt eine gegensinnige Änderung der Kollektorströme

Da der Stromspiegel (in erster Näherung) für Gleichheit der Ströme sorgt, muss die Differenz dieser Stromänderungen, also

ausgangsseitig herausfließen, und zwar "unabhängig" von der Last(**). Das ergibt bei hohem Lastwiderstand eine entsprechend hohe Ausgangsspannung. Die Verstärkung des "klassischen" Differenzverstärkers ist durch den internen Kollektorwiderstand limitiert.

________
** In Wirklichkeit hat der Stromspiegel einen Ausgangswiderstand von einigen 100 kOhm, wodurch die maximale Verstärkung (in zweiter Näherung) durch diesen limitiert wird. Der "wirksame Kollektorwiderstand" ist dann durch die Steigung

gegeben. Wollte man Rc von Haus aus so groß machen, so hätte man ein Problem mit der Arbeitspunkteinstellung, da ja der Strom im Arbeitspunkt einen entsprechend hohen Spannungsabfall an Rc erzeugen würde und man mit der Versorgungsspannung heraufgehen müsste.

Sie z.B.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm13700.pdf

Scherzo · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 81

Vielen Dank für die Erklärung, diese haben mir sehr weiter geholfen!

Viele Grüße

Scherzo