Hallo zusammen,
da mir das letzte Mal schon schnell und ausführlich hier geholfen wurde, versuche ich es nochmals.
Ich habe eine Frage zum Bereich von Differenzverstärkern. Die kann man ja auch NPN- oder PNP- Transistoren aufbauen, mit Widerständen oder Stromspiegeln etc.
Meine Frage wäre nun, ob es irgendwelche Gründe gibt, warum man z.B. den Differenzverstärker mit NPNs aufbauen sollte, haben die Vorteile gegenüber PNPs? Die gleiche Frage habe ich bezüglich der Stromspiegel/Stromquellen. Gibt es da vor und Nachteile den ein oder anderen Transistortyp zu verwenden. Ich habe im Internet einmal in einem Nebensatz gelesen, dass sich wohl PNPs besser für die Stromquellen/Stromspiegel eignen als NPNs, aber leider stand da nicht bei warum und ich kann mir da auch keinen Reim drauf machen.
Gibt es da Vor- und Nachteile für den einen oder anderen Typ oder tut sich da nix?
Grüße
Sven
Hallo Sven,
Meine Frage wäre nun, ob es irgendwelche Gründe gibt, warum
man z.B. den Differenzverstärker mit NPNs aufbauen sollte,
haben die Vorteile gegenüber PNPs? Die gleiche Frage habe ich
bezüglich der Stromspiegel/Stromquellen. Gibt es da vor und
Nachteile den ein oder anderen Transistortyp zu verwenden.
Hochohmige Widerstände rauschen mehr. Zudem sind solche schwierig auf einem Chip herzustellen, weil sie viel Platz brauchen.
Widerstände haben zudem den Nachteil, dass der Strom sich mit der Eingangsspannung ändert und sich so der Arbeitspunkt er Transistoren verschiebt.
Deshalb verwendet man Stromquellen und -spiegel.
Bei integrierten Schaltungen gibt es noch Tricks, die man mit Einzelbauteilen nicht hinbekommt.
Wenn man z.B. den Kollektor als Ring ausführt, kann man diesen Ring in Segmente aufteilen. Bei einem Stromspiegel teilen sich dann die Ströme proportional zu den Segmentgrössen auf.
Desweiteren sind die Transistoren auf einem Chip fast identisch und haben auch immer praktisch die selbe Temperatur. Da sind dann die Probleme mit dem Temperatur-Gleichlauf auch wesentlich kleiner als bei Einzelhalbleitern.
MfG Peter(TOO)
Hochohmige Widerstände rauschen mehr. Zudem sind solche
schwierig auf einem Chip herzustellen, weil sie viel Platz
brauchen.
Widerstände haben zudem den Nachteil, dass der Strom sich mit
der Eingangsspannung ändert und sich so der Arbeitspunkt er
Transistoren verschiebt.
Deshalb verwendet man Stromquellen und -spiegel.
Bei integrierten Schaltungen gibt es noch Tricks, die man mit
Einzelbauteilen nicht hinbekommt.
Wenn man z.B. den Kollektor als Ring ausführt, kann man diesen
Ring in Segmente aufteilen. Bei einem Stromspiegel teilen sich
dann die Ströme proportional zu den Segmentgrössen auf.
Desweiteren sind die Transistoren auf einem Chip fast
identisch und haben auch immer praktisch die selbe Temperatur.
Da sind dann die Probleme mit dem Temperatur-Gleichlauf auch
wesentlich kleiner als bei Einzelhalbleitern.
Hallo,
vielen Dank für die Erklärungen. Somit haben Stromspiegel/Transistoren doch erhebliche Voreile gegenüber Widerständen.
Gibt es denn nun auch Unerschiede, ob man nun pnp oder npn verwendet oder ist das im Grunde gleich?
Grüße
Sven
Hallo Sven,
Gibt es denn nun auch Unerschiede, ob man nun pnp oder npn
verwendet oder ist das im Grunde gleich?
Wie dir schon geschrieben wurde, kann es minimale Unterschiede beim Rauschen geben.
Wobei das auch nicht unbedingt generell der Fall ist. Das hängt hauptsächlich mit der Dotierung zusammen, dass es da Unterschiede gibt. Dabei muss man noch unterscheiden ob es sich um Einzelhalbleiter oder ein IC handelt (wegen der Mischung von npn und pnp auf einem Chip).
MfG Peter(TOO)
Hallo zusammen,
vielen Dank für die schnelle Hilfe.
Grüße
Sven
Hallo zusammen,
p-dotiertes Silizium ist hochohmiger als n-dotiertes. Deshalb zeigen npn-Transistoren etwas bessere Eigenschaften bzw. man kann sie kleiner bauen, dadurch sind sie auch etwas schneller. Am deutlichsten merkt man das heute bei MOSFETs: RDSon bei p-Kanal-FETs ist über doppelt so groß als bei n-Kanal FETs, bei gleicher Chipfläche.
Bei üblichen günstigen (= wenige Masken, wenige Diffusionen) Bipolarprozessen ist die Verstärkung der lateralen pnp-Transistoren ziemlich schlecht und ihre Verstärkung ist rel. stark abhängig von der Spannung. Vertikale pnp-Transistoren haben zwar gute Eigenschaften, ihr Kollektor ist aber mit dem Substrat verbunden. (Das hat übrigens Thomas Frederiksen ausgenutzt, als er Ende der 70-er Jahre bei NSC die „legendären“ LM324, LM358, LM339 und LM393 entwickelt hat, s. dort die Eingangsstufen.)
Bei einzelnen (= diskreten) Bipolartransistoren fallen die Unterschiede weniger stark auf. Das sind heute übrigens immer vertikale Transistoren, d. h., der Strom fließt vertikal durch den Chip. Auf der Oberseite sind Emitter und Basis, auf der Unterseite (= Montagefläche) immer der Kollektor.
Bernhard