H - Electricity – 03 – F
Patent
H - Electricity
03
F
H03F 3/45 (2006.01) G06G 7/24 (2006.01) H01L 27/04 (2006.01) H03F 1/00 (2006.01) H03F 1/30 (2006.01) H03G 7/00 (2006.01)
Patent
CA 2222339
Temperature and technology-independent self-calibrating monolithic logarithmic amplifier systems that use integrated cascades of current-summing orvoltage-summing differential-limiter gain stages are disclosed. Each stage is trimmed and stabilized by a respective bias replicator cell and a current mirror cell. The bias replicator provides a bias current control signal in response to a change in a given difference between bias currents in a differential pair of amplifiers controlled by a predetermined differential calibration voltage. The differential pair is identical to a differential pair in the limiter amplifier. The differential calibration voltage Elin is well-within the linear portion of the amplifier's transfer curve during operation, so that the proportional relation between Ek and Elin, which is the same as that between the given difference between currents and the correct bias current value IB, remains constant throughout. The bias replicator signal then varies the input bias current of the limiter amplifier to correct for temperature-related and technology-related bias-current errors. The current mirror uses an op amp connected to a calibration voltage equal to the correct limit voltage of the amplifier to detect a change from that voltage across a variable calibration resistance. The current mirror provides a signal to that variable calibration resistance to cancel that change, and to matching variable load resistances in the gain cell to correct for temperature-related and technology-related load-resistance errors.
Systèmes d'amplificateurs logarithmiques monolithiques à étalonnage automatique indépendants de la température et de la technologie faisant appel à des cascades intégrées d'étages amplificateurs limiteurs différentiels de sommation de courant ou de tension. Chaque étage est ajusté et stabilisé au moyen d'une cellule de reproduction de polarisation et d'une cellule miroir de courant respectivement. La cellule de reproduction de polarisation produit un signal de commande de courant de polarisation en réponse à une variation d'une différence donnée entre les courants de polarisation d'une paire différentielle d'amplificateurs commandés par une tension d'étalonnage différentielle prédéterminée. Cette paire différentielle est identique à une paire différentielle dans l'amplificateur limiteur. En fonctionnement, la tension d'étalonnage différentielle Elin est nettement à l'intérieur de la partie linéaire de la courbe de transfert de l'amplificateur, de sorte que la relation proportionnelle entre Ek et Elin, qui est la même que celle qui existe entre la différence donnée entre les courants et la valeur du courant de polarisation correcte IB demeure constante. Le signal de la cellule de reproduction de polarisation fait ensuite varier le courant de polarisation d'entrée de l'amplificateur limiteur pour compenser les erreurs de courant de polarisation dues à la température ou à la technologie. Le miroir de courant fait appel à un amplificateur opérationnel auquel est appliquée une tension d'étalonnage égale à la tension limite appropriée de l'amplificateur en vue de détecter une variation de cette tension aux bornes d'une résistance d'étalonnage variable. Le miroir de courant applique un signal à la résistance d'étalonnage variable pour annuler cette variation ainsi qu'à des résistances de charge variables appariées dans la cellule de gain pour compenser les erreurs des résistances de charge dues à la température et à la technologie.
Kirby Eades Gale Baker
Lucent Technologies Inc.
LandOfFree
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