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Einfache Ersatzkonfiguration fuer einen PNP (PMOS) Stromspiegel durch Einsatz von NPN (NMOS) Elementen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000031457D
Original Publication Date: 2004-Oct-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Oct-25

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Derzeit werden zumeist PNP (Positive Negative Positive Channel) (PMOS - Positive Channel Metal Oxide Semiconductor) Elemente dazu verwendet, einen gegebenen Strom derart auf einen anderen abzubilden, dass der Ausgangsstrom als Stromquelle wirkt (PNP-Stromspiegel). Dieser ist gegebenenfalls kaskadiert. Dadurch kann sich eine schlechte Betriebsspannungsunterdrueckung (PSRR - Power Supply Rejection Ratio) ergeben. Zudem weisen PNP und PMOS Transistoren oftmals schlechtere Eigenschaften auf als NPN (Negative Positive Negative Channel) und NMOS (Negative Channel Metal Oxide Semiconductor) Transistoren. Beispielsweise besitzen PNP Transistoren eine geringere Stromverstaerkung und eine tiefe Transitfrequenz. Eine neuartige besondere Schaltungskonfiguration, bei der zwei Strommesselemente (Transistoren) verwendet werden, die den Unterschied zwischen Ausgangsstrom und Eingangsstrom messen und mit hoher Geschwindigkeit auf Null regeln, loest das Problem. Es kann damit eine hoehere Betriebsspannungsunterdrueckung (PSRR) in der Stromspiegelung erreicht werden. Dabei wird eine Konfiguration aus ausschliesslich NPN (NMOS) Transistoren derart verwendet, dass der Ausgangsstrom auf den Eingangsstrom abgebildet wird. Es handelt sich hierbei um ein geregeltes Strommessprinzip, dessen Signale sich alle auf die Ausgangslast beziehen. Da auch die Regelungsschaltung des Stromspiegels aus NPN (NMOS) Transistoren besteht, koennen mit diesem Prinzip hohe Frequenzen erreicht werden. Durch einen geschickten Regelungsmechanismus des Stromspiegels ergibt sich der Vorteil, dass das System leicht stabilisiert werden kann. Es ist eine stabile Realisierung moeglich, die weitgehend unabhaengig von Fertigungstoleranzen ist. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass alle relevanten Signale auf die Last bzw. auf die Masse bezogen sind und sich somit eine sehr hohe PSRR fuer den Ausgangsstrom ergeben kann. Die Schaltung ist zudem relativ einfach gestaltet.