CH665924A5 - Verstaerker mit strom-spannungswandlung, insbesondere vorverstaerker eines optischen empfaengers. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen mit einem Widerstand stromge-gengekoppelten Transimpedanzverstärker zur Umsetzung eines Eingangsstromes in eine Ausgangsspannung.

Ein derartiger Transimpedanzverstärker ist beispielsweise aus dem Artikel von Y. Netzer in der Zeitschrift EDN, 20. Sep-temper 1980, Seiten 161 bis 164 bekannt. Transimpedanzver-stärker eignen sich gut als rauscharme Vorverstärker von optischen Empfängern, die als lichtempfindliches Element eine PIN-Photodiode haben.

Es ist bekannt, dass für diese Anwendungen der Gegenkopplungswiderstand des Transimpedanz Verstärkers möglichst gross sein soll, damit das wesentlich durch seinen Rauschstrom bestimmte Verstärker-Eingangsrauschen möglichst klein wird, und dass das Produkt aus dem Gegenkopplungswiderstand und der Verstärker-Eingangskapazität möglichst klein sein soll, damit die Bandbreite des Verstärkers möglichst gross wird. (Die

R

Bandbreite ist näherungsweise proportional zu , wobei A

RC

die Umlaufverstärkung, R der Widerstandswert des Gegenkopplungswiderstandes und C die Verstärker-Eingangskapazität ist.)

Somit verbessert ein grosser Gegenkopplungswiderstand zwar die Rauscheigenschaften, verringert jedoch die Bandbreite, so dass es als schwierig gilt, Verstärker zu entwickeln, die sowohl eine grosse Bandbreite als auch ein geringes Eingangsrauschen haben.

Aus Electronics Letters Vol. 15, No. 20, Seiten 650 bis 652 ist z.B. ein Transimpedanzverstärker bekannt, der zwar mit 112 MHz eine beträchtlich grosse Bandbreite, jedoch wegen des kleinen GegenkopplungsWiderstandes von 5,1 kö ein zustarkes Eingangsrauschen und damit eine zu geringe Empfindlichkeit aufweist, um die an optische Empfänger gestellten Forderungen erfüllen zu können.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Transimpedanzverstärker anzugeben, der auch bei grosser Bandbreite ein geringes Eingangsrauschen und damit eine hohe Empfindlichkeit aufweist.

Die Aufgabe wird wie im Patentanspruch 1 angegeben gelöst. Weiterbildungen, die zusätzliche Beiträge zur Verbesserung der Verstärkereigenschaften leisten, sind den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7 entnehmbar.

Die im Anspruch 1 angegebene Lösung und die in den abhängigen Ansprüchen angegebene Weiterbildung haben im einzelnen folgende Vorteile.

Durch die erfindungsgemässe Realisierung des Gegenkopplungswiderstandes nach dem Patentanspruch 1 lässt sich die parasitäre Längskapazität, die, wie z.B. aus der eingangs genannten Literaturstelle bekannt ist, zur Verstärker-Eingangskapazi-tät beiträgt und damit die Bandbreite beeinträchtigt, erheblich reduzieren und auf diejenige Grösse begrenzen, die notwendig ist, um ein Schwingen des Verstärkers zu verhindern.

Durch die Anordnung der Leiterbahnstücke neben der Widerstandsbahn, d.h. in deren Nähe, werden differentiell zwischen den Leiterbahnstücken und der Widerstandsbahn Querkapazitäten wirksam, so dass der Gegenkopplungswiderstand ein komplexes RC-Netzwerk mit geringer Längskapazität ist, dass die Stromgegenkopplung auch bei hohen Frequenzen wirksam sein lässt. Dadurch werden Rauschquellen, die sich innerhalb der Verstärkerschleife befinden, reduziert.

Dadurch, dass, wie im Anspruch 2 angegeben, das kürzere Leiterbahnstück jedes Paares mit dem Eingang verbunden ist, ist die durch die Leiterbahnstücke und diesen gegenüberliegende Flächenerden gebildete Querkapazität am Eingang kleiner als am Ausgang.

Somit wird der Beitrag solcher Querkapazitäten zur Verstär-ker-Eingangskapazität, die bekanntlich die Bandbreite beeinträchtigt, möglichst gering gehalten.

Die rechtwinklig zu den Leiterbahnstücken verlaufenden Fortsätze nach Anspruch 3 ermöglichen es, insbesondere, wenn sie sich an den freien Enden der Leiterbahnstücke befinden, die Längskapazität des Widerstandes für den jeweiligen Anwendungsfall geeignet auszubilden. Ansonsten bieten solche Fortsätze die Möglichkeit, geringe Querkapazitäten zu bilden, um, wo immer es notwendig ist, störende Schaltkapazitäten aus der Schaltungsumgebung des Gegenkopplungswiderstandes zu kompensieren.

Durch die Anordnung des Trägerplättchens im Abstand von der Verstärker-Trägerplatte und vom Gehäuse nach dem Anspruch 3 ist dafür gesorgt, dass Querkapazitäten, die durch die Widerstandsbahn mit den damit verbundenen Leiterbahnstücken und die Flächenerden der Verstärker-Trägerplatte oder des Verstärkergehäuses gebildet werden, auf ein unschädliches Mass herabgesetzt werden. Eine hierzu alternative Massnahme ebenfalls zur Verringerung von Querkapazitäten zwischen dem Gegenkopplungs widerstand und der Verstärker-Trägerplatte oder dem Verstärkergehäuse ist im Anspruch 5 angegeben. Dabei soll der Gegenkopplungswiderstand auf der Verstärker-Trägerplatte selbst angeordnet sein, und diese Trägerplatte soll sich im Abstand vom Verstärkergehäuse befinden, wobei allerdings dafür zu sorgen ist, dass sich in der Nähe des Gegenkopplungs-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

665 924

Widerstandes keine leitende Flächen auf der Trägerplatte befinden, die Querkapazitäten mit der Gegenkopplung bilden würden. Diese Lösung des Problems der Querkapazitäten erscheint im Hinblick auf eine rationelle Fertigung die vorteilhaftere zu sein.

Während in den Ansprüchen 1 bis 5 Verbesserungen beansprucht werden, die ausschliesslich durch die Gestaltung und Anordnung des Gegenkopplungsnetzwerks des Verstärkers,

auch ß-Netzwerk genannt, bewirkt sind, ist im Anspruch 6 eine vorteilhafte Realisierung des Vorwartsteils V (Fig. 1), auch H-Netzwerk genannt, angegeben, die einen weiteren Beitrag zur Verbesserung des Rauschens und der Bandbreite des Verstärkers leistet. Dabei hat die beanspruchte Kaskadenstufe am Verstärkereingang, die an sich bekannt ist, die Eigenschaft, dass sie einen geringen Beitrag zur Verstärker-Eingangskapazität liefert. Der Differenzverstärker erhöht die Umlaufverstärkung und damit aufgrund der oben angegebenen Beziehung, die Bandbreite, vorausgesetzt, dass das Produkt R C nicht auch erhöht wird. Ein Transimpedanzverstärker mit einem Differenzverstärker, der einer Kaskadenstufe nachgeschaltet ist, ist bekannt aus dem Forschungsbericht BMFT-FB-T82-012 «Optisches, glasfasergebundenes Nachrichtensystem bei Wellenlängen um 1200 nm», Seiten 63 und 64. Dieser Verstärker hat jedocch eine relativ geringe Bandbreite (10 MHz), weil zur Verbesserung des Rauschens ein grosser Gegenkopplungswiderstand (100 kß) gewählt ist und keine Massnahmen getroffen sind, um die Eigangskapa-zität' zu verkleinern. (Für eine Übertragungsgeschwindigkeit von 34 Mbit/s ist die Bandbreite dieses Verstärkers ausreichend.)

Im Gegensatz zu diesem bekannten Transimpedanzverstärker, der mehrere Wechselstromkopplungen aufweist (siehe Stromlaufplan), ist der vorliegende Transimpedanzverstärker gemäss dem Anspruch 7 durchweg gleichstromgekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass Gleichstromanteile des Signals bei der Verarbeitung nicht verloren gehen und dass keine externer Abgleich der Arbeitspunkte der Transistoren erforderlich ist, weil die Gegenkopplung Bauelementetoleranzen nicht wirksam werden lässt.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das bekannte Prinzipschaltbild eines Transimpedanzverstärkers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenkopplungswiderstand des erfindungsgemässen Verstärkers,

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt zur Darstellung des Einbaus des Gegenkopplungswiderstandes in den Verstärker,

Fig. 4 einen Stromlaufplan des Verstärkers.

Ein Transimpedanzverstärker nach dem in Fig. I gezeigten bekannten Prinzip ist ein stromgegengekoppelter Verstärker V, der einen Eingangsstrom, beispielsweise den Fotostrom einer Fotodiode D in eine Ausgangsspannung umsetzt, wobei das Übersetzungsverhältnis gleich dem Widerstand des Gegenkopplungswiderstandes Rg ist.

Das bekannte Problem, dass die parasitäre Längskapazität des Gegenkopplungswiderstandes vermieden oder kompensiert werden muss, ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Gegenkopplungswiderstand Rg wie in Fig. 2 gezeigt ausgebildet ist. Er besteht im wesentlichen aus einer Widerstandsbahn 1 aus einem Material mit geringer Leitfähigkeit und aus mindestens einem Paar von Leiterbahnstücken 2 und 3 aus einem Material hoher Leitfähigkeit, die auf einer der beiden Seiten der Widerstandsbahn parallel zu dieser angeordnet und an ihren beiden einander abgewandten Enden mit den Enden der Widerstandsbahn verbunden sind. Diese Verbindung besteht dadurch, dass die einander abgewandten Enden der Leiterbahnstücke 2 und 3 in relativ grossflächige Anschlussstücke 4 aus demselben Material einmünden, die mit den beiden Enden der Widerstandsbahn 1 verbunden sind. Die Widerstandsbahn 1, die Leiterbahnstücke 2 und 3 und die Anschlussstücke 4 sind vorzugsweise in

Dünnfilmtechnik auf ein Trägerplättchen 5 aus Isoliermaterial aufgebracht. Die Dünnfilmtechnik hat den Vorteil, dass der Widerstand eine geringe spannungsabhängige Rauschleistung aufweist. Je nach Anwendungsfall könnte auch eine entsprechende Aufbringung in Dickfilmtechnik auf dem Trägerplättchen 5 geeignet sein.

Die Leiterbahnstücke 2 und 3 versehen den Widerstand mit einer sehr geringen Längskapazität im Bereich von 30 bis 30 fF, die durch den Abstand der beiden einander zugewandten freien Enden je nach Anwendungsfall definiert einstellbar und leicht veränderbar ist. Es sei betont, dass eine geringe Längskapazität deshalb notwendig ist, weil eine Längskapazität des Gegenkopplungswiderstandes von Null den Transimpedanzverstärker bei hoher Umlaufverstärkung zum Schwingen bringen würde.

Bei Verwendung des Widerstandes nach Fig. 2 hat es sich gezeigt, dass auch der Abstand zwischen den Leiterbahnstücken

2 und 3 einerseits und der Widerstandsbahn 1 andererseits einen Einfluss auf die Verstärkereigenschaften hat und nicht zu gross gemacht werden darf. Es kommt folglich auch darauf an, dass zwischen der Widerstandsbahn und den Leiterbahnstücken dif-ferentiell wirkende Querkapazitäten vorhanden sind, so dass es sich nicht nur um eine Parallelschaltung einer Kapazität zu einem ohmschen Widerstand, sondern um ein ziemlich komplexes RC-Netzwerk handelt.

Statt des gezeigten einen Paares von Leiterbahnstücken 2 und 3 können auch mehrere Paare vorgesehen sein, die sich auf einer oder auf beiden Seiten der Widerstandsbahn 1 befinden.

Da der in Fig. 2 gezeigte Widerstand in einen Verstärker mit grossen leitenden Flächen als Flächenerde und mit einem vorzugsweise metallischen Verstärkergehäuse zur hermetischen Abdichtung eingebaut ist, bestehen auch Querkapazitäten zwischen dem Gegenkopplungswiderstand und leitenden Flächen der Verstärker-Trägerplatte oder des Verstärkergehäuses, die durch die nachstehend beschriebene räumliche Anordnung des Gegenkopplungswiderstandes zwar erheblich vermindert, jedoch nicht unwirksam gemacht werden können.

Um den Beitrag solcher Querkapazitäten zur Verstärker-Eingangskapazität, die bekanntlich die Bandbreite beeinträchtigt, gering zu halten, sind die beiden Leiterbahnstücke 2 und 3 ungleich lang, und das kürzere Leiterbahnstück 2 ist mit dem Verstärkereingang verbunden.

Falls innerhalb der Verstärkerschaltung parasitäre Schaltkapazitäten kompensiert werden müssen, können die Leiterbahnstücke an geeigneten Stellen, wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet, mit Fortsätzen 6 versehen sein, die vorzugsweise rechtwinklig zu ihnen verlaufen, entweder wie gezeigt von der Widerstandsbahn wegführend oder auf diese zulaufend. Durch solche Fortsätze der Leiterbahnstücke im Bereich von deren freien Enden lässt sich zusätzlich die Längskapazität beeinflussen und durch Entfernung solcher Fortsätze auf einfache Weise abgleichen, beispielsweise um Toleranzen der Fotodiode zu kompensieren.

Der in Fig. 3 dargestellte Längsschnitt durch das Verstärkergehäuse zeigt die räumliche Anordnung des Trägerplättchens mit dem Gegenkopplungswiderstand im Verstärker, die, wie bereits erwähnt, zur Herabsetzung von Querkapazitäten dient.

Vom Verstärkergehäuse sind im Teil-Längsschnitt nach Fig.

3 der Gehäuseboden 7, eine Gehäusewand 8 und der Gehäusedeckel 9 dargestellt. Auf dem Gehäuseboden 7 ist die Verstär-ker-Trägerplatte 10 befestigt, auf der sich die nicht gezeigten Bauelemente des Verstärkers als hybride integrierte Schaltung befinden. Von der gesamten Verstärkerschaltung ist lediglich die räumliche Anordnung des Gegenkopplungswiderstandes gezeigt, die eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung bedeutet. Hierbei ist das Trägerplättchen 5 mit dem Gegenkopplungswiderstand der in Fig. 2 gezeigiten Art auf der Oberseite von zwei Stützen 11 befestigt, deren Unterseite auf der Verstärker-Trägerplatte 10 befestigt sind. Die Stützen 11, deren Quer5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

665 924

4

schnitt vorzugsweise kreisförmig ist und deren Querschnittsdurchmesser etwa der Breite des Trägerplättchens 5 entspricht, sorgen dafür, dass das Trägerplättchen 5 einen hinreichend grossen Abstand zur Verstärker-Trägerplatte hat, um Querkapazitäten zwischen dem Gegenkopplungswiderstand und den leitenden Flächen auf der Verstärker-Trägerplatte oder dem Gehäuseboden weitgehend unwirksam zu machen. Aus den gleichen Gründen ist auch die Höhe des Verstärkergehäuses so bemessen, dass auch zwischen dem Gehäusedeckel 9 und dem Trägerplättchen 5 ein hinreichend grosser Abstand besteht.

Der auf dem Trägerplättchen 5 in erhöhter Position angeordnete Gegenkopplungswiderstand ist mittels zweier Anschlussdrähte 12, die von seinen Anschlussstücken 4 (Fig. 2) zu Anschlussstücken auf der Verstärker-Trägerplatte geführt sind, in den Gegenkopplungsweg der auf der Verstärker-Trägerplatte befindlichen übrigen Schaltung eingeschaltet. Aus der Unterseite des Gehäuses ragen Anschlussstifte 14 zur Stromversorgung des Transimpedanzverstärkers und zur Abnahme seines elektrischen Ausgangssignals heraus.

Eine alternative Möglichkeit zur Verringerung solcher Querkapazitäten, die unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteilhafter sein können, besteht darin, dass das Trägerplättchen mit dem Gegenkopplungswiderstand kein separates Plättchen, sondern ein Teil der Verstärker-Trägerplatte ist, wobei die leitenden Flächen so auf der Verstärker-Trägerplatte angeordnet sein müssen, dass sie zum Gegenkopplungswiderstand einen hinreichend grossen Abstand haben, damit Querkapazitäten so weit, wie es notwendig ist, reduziert sind. Damit auch zum Gehäuse keine zu grossen Querkapazitäten enstehen, wird diese Verstärker-Trägerplatte in einem Abstand vom Gehäuseboden und vom Gehäusedeckel innerhalb des Gehäuses befestigt.

Anhand der Fig. 4 wird nun erläutert, welche Schaltungs-massnahmen im Vorwärtsteil V (Fig. 1), auch n-Netzwerk genannt, des Transimpedanzverstärkers zur Verbesserung der Verstärkereigenschaften getroffen sind.

Eine Fotodiode D, vorzugsweise eine PIN-Fotodiode, ist in Sperrichtung über einen Widerstand R1 mit dem positiven Pol + U einer Versorgungsspannungsquelle verbunden. Der Widerstand R1 bildet zusammenmit einem Kondensator Cl, der zwischen seinen Verbindungspunkt mit der Diode D und Masse geschaltet ist, ein Siebglied zur Unterdrückung von der Versorgungsspannung überlagerten hochfrequenten Spannungen. Ausserdem ist über den Kondensator Cl die Kathode der Fotodiode wechselstrommässig an Masse gelegt. Der Fotostrom der Fotodiode steuert in an sich bekannter Weise eine Kaskadenstufe, bestehend aus einem Galliumarsenid-Feldeffekttransistor T1 und einem bipolaren Transistor T2, indem die Anode der Foto-diole mit der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors T1 verbunden ist. Mit der Gate-Elektrode ist in ebenfalls bekannter Weise der Rückkopplungswiderstand Rg verbunden, der jedoch erfindungsgemäss wie vorstehend beschrieben realisiert und angeordnet ist. Die Source-Elektrode des Feldeffekttransistors T1 ist mit Masse verbunden, und die Drain-Elektrode liegt über einen Lastwiderstand R am positiven Pol +U der Versorgungsspannungsquelle. Ein zwischen den mit dem positiven Pol + U verbundenen Anschluss des Lastwiderstandes R2 und Masse geschalteter Abblockkondensator C2 bildet für hochfrequente Wechselströme einen Kurzschluss gegen Masse. Über einen Last widerstand R3 ist der Kollektor des Transistors T2 mit dem negativen Pol -U der Versorgungsspannungsquelle verbunden, der über einen Abblockkondensator C9 wechselstrommässig gegen Masse kurzgeschlossen ist. Die Basis des Transistors T2 ist über einen niederohmigen Vorwiderstand R4 mit dem Verbindungspunkt zweier Widerstände R5 und R6 verbunden, die als Spannungsteiler zwischen +U und Masse geschaltet sind. Zwischen den Verbindungspunkt der Widerstände R5 und R6 und Masse ist ein Abblockkondensator C4 geschaltet, um hochfrequente Wechselströme gegen Masse kurzzuschliessen, wobei der Vorwiderstand R4 hochfrequente Schwingungen des Transistors T2 verhindert.

Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Ausgangsspannung der Kaskadenstufe in einem ihr nachgeschalteten Differenzverstärker verstärkt, bevor sie zur Stromgegenkopplung und zur Erzeugung der Verstärkerausgangsspannung (durch einen Emitterfolger) verwendet wird. Diese Massnahme erhöht die Umlaufverstärkung A und trägt damit gemäss der eingangs angegebenen Beziehung zusätzlich zur oben beschriebenen erfindungsgemässen Realisierung des Gegenkopplungs Widerstandes dazu bei, die Bandbreite des Transimpedanzverstärkers zu erhöhen.

Der Differenzverstärker besteht im wesentlichen aus zwei bipolaren Transistoren T3 und T4, deren Emitter über einen gemeinsamen Emitterwiderstand R9 mit dem einen Pol und deren Kollektor jeweils über einen Kollektorwiderstand RIO und Rll mit dem anderen Pol der Versorgungsspannungsquelle verbunden sind. Die Basis-Vorspannung des Transistors T3 liefert ein Spannungsteiler, der aus zwei in Reihe zwischen + U und den Kollektor des Transistors T2 geschalteten Widerständen R7 und R8 besteht. Der Widerstand R8 ist durch einen Kondensator C5 überdeckt, damit für das von der Kaskadenstufe zum Differenzverstärkereingang zu koppelnde Wechselspannungssignal kein Spannungsabfall am Widerstand R8 entsteht. Die Beschal-tung der Basis des Transistors T4 mit Widerständen R12, R13 und R14 und einem Kondensator C7 entspricht der Funktion nach der bereits beschriebenen Beschaltung des Transistors T2 und wird daher nicht eigens erläutert. Der Kollektor des Transistors T4 ist über den Gegenkopplungswiderstand Rg mit dem Verstärkereingang, d.h. mit der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors Tl, verbunden.

Dem Differenzverstärker ist ein Emitterfolger nachgeschaltet, um, wie beim bekannten Verstärker, die Ausgangsimpedanz an eine niederohmige Eingangsimpedanz eines nachfolgenden Hauptverstärkers anzupassen. Der Emitterfolger besteht aus einem bipolaren Transistor T5, dessen Emitter über einen Emitterwiderstand R17 mit dem einen Pol und dessen Kollektor über einen niederohmigen Widerstand R18, der hochfrequente Schwingungen des Transistors verhindert, mit dem anderen Pol der Versorgungsspannungsquelle verbunden ist.

Die Basis des Transistors T5 ist über einen Entkopplungswiderstand R16 mit dem Kollektor des Transistors T4 verbunden. Eine zwischen den mit diesem Kollektor verbundenen Anschluss des Widerstandes R16 und Masse geschaltete Reihenschaltung eines Kondensators C6 und eines Widerstandes R15 dient als Stabilisierungsglied.

Die Ausgangsspannung des Transimpedanzverstärkers wird am Emitter des als Emitterfolger geschalteten Transistors T5 gegen Masse abgegriffen.

Gemäss den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten und vorstehend erläuterten Merkmalen der Erfindung wurden mehrere Vorverstärker für optische Empfänger für eine optische Übertragungsgeschwindigkeit von 167 Mbit/s gebaut, die folgende Eigenschaften haben:

Bandbreite (3dB elektrische Bandbreite): 140 MHz

Gegenkopplungs widerstand: 141 kQ

Empfindlichkeit

(bei maximaler Bitfehlerhäufigkeit von IO"10): -43 dBm gemessene Verstärker-Eingangskapazität: 0,24 pF.

Somit ist gegenüber dem eingangs genannten bekannten Verstärker (Electronics Letters...)

die Verstärker-Eingangskapazität um 4,36 pF die Bandbreite um 28 MHz und die Empfindlichkeit um 4,6 dB verbessert.

Es ist darauf hinzuweisen, dass ein Widerstand der in Fig. 2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

665 924

gezeigten Art nicht nur für einen Transimpedanzverstärker geeignet ist, sondern auch als Bauelement für beliebige Anwendungsfälle, bei denen ein Widerstand mit grossem Widerstandswert und mit einer sehr geringen, endlichen Längskapazität erforderlich ist.

Ein solcher Anwendungsfall ist z.B. ein zum Transimpedanzverstärker alternativer Verstärkertyp, der ebenfalls als Vorverstärker für optische Empfänger verwendet wird: der soge-gannte Hochimpedanzverstärker, der z.B. aus der DE-OS 3 233 146, Fig. 1, bekannt ist. Bei diesem Verstärker wird die Eingangskapazität durch die Längs- und Querkapazität des Lastwiderstandes vergrössert und dadurch die Bandbreite verringert. Daher besteht auch hier das Problem, dass ein Widerstand mit geringer Längs- und Querkapazität erforderlich ist, der ausserdem wegen seines Rauschbeitrags zum Verstärker-Eingangsrauschen einen hohen Widerstandwert haben soll. 5 Hierfür eignet sich ein Widerstand, der wie anhand der Fig. 2 beschrieben gestaltet und wie anhand der Fig. 3 beschrieben oder gemäss der dazu angegebenen alternativen Möglichkeit in die Verstärkerschaltung eingebaut ist.

Somit lassen sich durch die auf den Widerstand bezogene io Merkmale der Erfindung auch die Bandbreite und die Empfindlichkeit von Verstärkern des sogenannten Hochimpedanz-Typs erheblich verbessern.

v

1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

665 924

1. Mit einem Widerstand stromgegengekoppelter Transimpedanzverstärker zur Umsetzung eines Eingangsstromes in eine Ausgangsspannung, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkopplungswiderstand (RG) eine auf einem Trägerplättchen (5) angeordnete Widerstandsbahn (1) ist, das parallel neben der Widerstandsbahn (1) auf einer Geraden liegend mindestens ein Paar von Leiterbahnstücken (2, 3) ebenfalls auf dem Trägerplättchen (5) angeordnet ist, und dass die einander abgewandten Enden jedes Paares von Leiterbahnstücken (2, 3) zu den beiden Enden der Widerstandsbahn (1) geführt und mit diesen verbunden sind (Fig. 2).

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnstücke (2, 3) jedes Paares ungleich lang sind, und dass das mit dem kürzeren Leiterbahnstück (2) verbundene Ende des Gegenkopplungswiderstandes mit dem Verstärkereingang verbunden ist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnstücke jedes Paares rechtwinklig zu ihnen verlaufende Fortsätze (6) aufweisen.

4. Verstärker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerplättchen (5) mit dem Gegenkopplungswiderstand in einem Abstand von der Trägerplatte (10) des Verstärkers und vom Verstärkergehäuse (7, 9) angeordnet ist (Fig. 3).

5. Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerplättchen mit dem Gegenkopplungswiderstand ein Teil der Trägerplatte des Verstärkers ist und dass diese in einem Abstand vom Verstärkergehäuse angeordnet ist.

6. Verstärker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Kaskadenstufe mit einem Galliumarsenid-Feldeffekttransisitor (Tl) als Eingangstransistor und einen der Kaskadenstufe nachgeschalteten Differenzverstärker (T3, T4) enthält, dessen Ausgangsspannung als Verstärkerausgangsspannung verwendet wird und über den Gegenkopplungswiderstand (RG) den Gegenkopplungsstrom erzeugt (Fig. 4).

7. Verstärker nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass er durchwegs gleichstromgekoppelt ist (Fig. 4).