DE3338024A1 - Verstaerker mit strom-spannungswandlung, insbesondere vorverstaerker eines optischen empfaengers - Google Patents

Description

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Verstärker mit Strom-SpannungswandLung insbesondere Vorverstärker eines optischen Empfängers

Die Erfindung betrifft einen mit einem Widerstand stromgegengekoppeLten Transimpedanzverstärker zur Umsetzung eines Einaangsstroms in eine Ausgangsspannunn.

Ein derartiger Transimpedanzverstärker ist beispielsweise aus dem Artikel von Y.Netzer in der Zeitschrift EDN,

20. September 1980, Seiten 161 bis 164 bekannt. Transimpedanzverstärker eignen sich gut als rauscharme Vorverstärker von optischen Empfängern, die als Iichtenpfindliches Element eine PIH-Photodiode haben.

Es ist bekannt, daß für diese Anwendungen der Gegenkopplungswider st and des Transimpedanzverstärkers möglichst groß sein soll, damit das wesentlich durch seinen Rauschstrom bestimmte Verstarker-Eingangsrauschen möglichst klein wird, und daß das Produkt aus dem Geqenkopplungswiderstand und der Verstärker-Eingangskapazität möglichst klein sein soll, damit die Bandbreite des Verstärkers möglichst groß wird. (Die Bandbreite ist näherungsweise proportional zu —=—-, wobei A die Um laufverstärkung, R

K · L

der Widerstandswert des Gegenkopplungswiderstandes und

ZT/PI-Kg/R

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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, Mo. 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 kΩ ein zu starkes 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 Transimpedanzverstarker 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 Unteransprüchen 2 bis 7 entnehmbar.

Die im Anspruch 1 angegebene Lösung und die in den Unteransprüchen angegebenen WeiterbiIdungen haben im Einzelnen folgende Vorteile.

Durch die erfindungsgemäße Realisierung des Gegenkopplungswiderstandes nach dem Patentanspruch 1 läßt sich die para-

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sitäre Längskapazitat, die wie z. B. aus der eingangs genannten Literaturstel Le bekannt ist, zur Verstärker-Eingangskapazität 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 Mähe, werden differentieLL zwischen den Leiterbahnstücken und der Widerstandsbahn Querkapazitäten wirksam, so daß der Gegenkopp lungswiderstand ein komplexes RC-Netzwerk mit geringer Längskapazität ist, das 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 Querkapazitat am Eingang kleiner aLs am Ausgang.

Somit wird der Beitrag solcher Querkapazitäten zur Verstärker-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 Länpskapazität des Widerstandes für den jeweiligen Anwendungsfa LL geeignet auszubilden. Ansonsten bieten solche Fortsätze die Möglichkeit, geringe Quer-

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kapazitäten zu biIden, um, wo immer es notwendig ist, störende SchaLtkapazitäten aus der SchaLtungsumqebung des Gegenkopp Lungswiderstandes kompensieren.

Durch die Anordnung des TrägerpLättchens im Abstand von der Verstärker-Trägerplatte und vom Gehäuse nach dem Anspruch 3 ist dafür gesorgt, daß Guerkapazitäten, die durch die Widerstandsbahn mit den damit verbundenen Leiterbahnstücken und die Flächenerden der Verstärkei—Trägerplatte oder des Verstärkergehäuses gebildet werden, auf ein unschädliches Maß herabgesetzt werden. Eine hierzu alternative Maßnahme ebenfalls zur Verringerung von üuerkapazitäten zwischen dem Geqenkopplunqswiderstand und der Verstärkei—Trägerplatte oder dem Verstärkergehäuse ist im Anspruch 5 angegeben. Dabei soll der Gegenkopp lungswiderstand 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 Gegenkopplungswiderstandes keine leitenden Flächen auf der Trägerplatte befinden, die Querkapazitäten mit der Gegenkopplung bilden wurden. 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 wurden, 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 Vorwärtsteils V (Fig.1), auch AJ-Netzwerk genannt, angegeben, die einen weiteren Bei-

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trag zur Verbesserung des Rauschens und der Bandbreite des Verstärkers Leistet. Dabei hat die beanspruchte Kaskodenstufe am Verstärkereingang, die an sich bekannt ist, die Eigenschaft, daß sie einen geringen Beitrag zur Verstärkei—Eingangskapazität Liefert. Der Differenzverstärker erhöht die Um Laufverstärkung und damit aufgrund der oben angegebenen Beziehung, die Bandbreite, vorausnesetzt, daß das Produkt R-C nicht auch erhöht wird.

Ein Transimpedanzverstärker mit einem Differenzverstärker, der einer Kaskodenstufe nachgeschaLtet ist, ist bekannt aus dem Forschungsbericht BMFT-FB-T82-012 "Optisches, gLasfasergebundenes Nachrichtensystem bei WeLLenLängen um 1200 nm", Seiten 63 und Dieser Verstärker hat jedoch trotzdem eine reLativ geringe Bandbreite (10 MHz), weiL zur Verbesserung des Rauschens

ein großer GegenkoppLungswiderstand (100 kft) gewähLt ist und keine Maßnahmen getroffen sind, um die Eingangskapazität zu verkLeinern. (Für eine übertragungsgeschwindigkeit von 34 Mbit/s ist die Bandbreite dieses Verstärkers ausrei chend) .

Im Gegensatz zu diesem bekannten Transimpedanzverstärker, der mehrere WechseLstromkoppLungen aufweist (siehe Strom-Lauf ρ Lan), i st der vorliegende Transimpedanzverstärker gemäß dem Anspruch 7 durchweg gLeichstromgekoppeLt. Dies hat den VorteiL, daß G LeichstromanteiLe des SignaLs bei der Verarbeitung nicht verLoren gehen und daß kein externer AbgLeich der Arbeitspunkte der Transistoren erforderLich ist, weiL die Gegenkopp Lung BaueLementetoLe ranzen nicht wirksam werden Läßt.

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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 St rom laufρ lan des Verstärkers

Ein Transimpedanzverstärker nach dem in Fig. 1 gezeigten bekannten Prinzip ist ein stromgegengekoppe Iter Verstärker V der einen Eingangsstrom, beispielsweise den Fotostrom einer Fotodiode D in eine Ausgangsspannung umsetzt, wobei das übersetzungsverhältnis gleich dem Widerstandswert des Gegenkopplungswiderstandes R_ ist.

Das bekannte Problem, daß die parasitäre Längskapazität des Gegenkopplungswiderstands vermieden oder kompensiert werden muß, ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gegenkopplungswiderstand R wie in Fig. 2 gezeigt ausgebildet ist. Er besteht im wesentlichen aus einer Wider-Standsbahn 1 aus einem Material mit geringer Leitfähigkeit

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und aus mindestens einem Paar von Leiterbahnstücken 2 und 3 aus einem Material hoher Leitfähigkeit, die auf einer der beiden Seiten der Wi derstandsbafin 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 Rausch Leistung 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 20 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

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hat und nicht zu groß gemacht werden darf. Es kommt folglich auch darauf an, daß zwischen der Widerstandsbahn und den Leiterbahnstücken differentiell 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-Trägerp Latte 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 Verstärkerereingang verbunden.

Falls innerhalb der Verstärkerschaltung parasitäre Schaltkapazitäten kompensiert werden müssen, können die Leiter-

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bahnstücke 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 Widerstandsbhan 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 Verstärker gehäuse zeigt die räumliche Anordnung des Trägerp lättchens mit dem Gegenkopplungswiderstand im Verstärker, die wie bereits erwähnt, zur Herabsetzung von Querkapazitäten dient.

Vom Verstärkergehäuse sind im Teil-Längsschnitt nach Fig. der Gehäuseboden 7, eine Gehäusewand 8 und der Gehäusedeckel 9 dargestellt. Auf dem Gehäuseboden 7 ist die Verstärkei—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 GegenkoppLunqswiderstand der in Fig.

gezeigten Art auf der Oberseite von zwei Stützen 11 befestigt, deren Unterseiten auf der Verstärker-Trägerplatte 10 befestigt sind. Die Stützen 11, deren Querschnitt vorzugsweise kreisförmig ist und deren Querschnittsdurchmesser etwa der Breite des Trägerplättchens 5 entspricht, sorgen dafür, daß das Trägerplättchen 5 einen hinreichend großen

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Abstand zur Verstärker-Trägerp Latte 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 Gehäusedecke L 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 Gegenkopp Lungsweg 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 Quei— kapazitäten, die unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteiLhafter sein könnte, 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-Trägerp Latte 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 entstehen, wird diese Verstärker-TrägerpLatte in einem Abstand vom Gehäuseboden und vom GehäusedeckeL innerhaLb des Gehäuses befestigt.

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Anhand der Fig. 4 wird nun erläutert, welche Schaltungsmaßnahmen im Vorwärtsteil V (Fig. 1), auch /^-Netzwerk genannt, des TransimpedanzVerstärkers zur Verbesserung der Verstärkereigenschaften getroffen sind.

Eine Fotodiode D, vorzugsweise eine PIN-Fotodiode, ist in Sperrichtunc] über einen Widerstand R1 mit dem positiven Pol +U einer VersorgungsspannungsqueI Ie verbunden. Der Widerstand R1 bildet zusammen mit einem Kondensator C1, 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 C1 die Kathode der Fotodiode wechselstrommäßig an Masse gelegt. Der Fotostrom der Fotodiode steuert in an sich bekannter Weise eine Kaskodenstufe, bestehend aus einem Ga ILiumarsenid-Fe Ideffekttransistor T1 und einem bipolaren Transistor T2,

indem die Anode der Fotodiode mit der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors T1 verbunden ist. Mit der Gate-Elektrode ist in ebenfalls bekannter Weise der Rückkopplungswiderstand R- 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 einem Lastwider st and R am positiven Pol+U der Versorgungsspannungsque I Ie. Ein zwischen den mit dem positiven Pol+U verbundenen Anschluß des Lastwiderstandes R2 und Masse geschalteter Abblockkondensator C2 bildet für hochfrequente Wechselströme einem Kurzschluß gegen Masse, über einen Lastwiderstand R3 ist der Kollektor des Transistors T2 mit dem negativen PoI-U der Versorgungsspannungsquelle verbunden, der über einen Abblockkondensator C9 wechselstrommäßig gegen Masse kurzgeschlossen

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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 Hasse 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 Kaskodenstufe in einem ihr nachgeschalteten Differenzverstärker verstärkt, bevor sie zur Stromgegenkopplung und zur Erzeugung der Verstärkerausgangsspannung (durch einen Emitterfolger) verwendet wird. Diese Maßnahme erhöht die Um laufverstärkung A und trägt damit gemäß der eingangs angegebenen Beziehung zusätzlich zur oben beschriebenen erfindungsgemäßen Realisierung des Gegenkopplungswiderstandes 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 Kollektoren jeweils über einen Kollektorwiderstand R10 und R11 mit dem anderen Pol der Versorgungsspannungsquelle verbunden sind. Die Basis-Vorspannung des Transistors T3 liefert ein Spannungsteiler, der aus zwei in Reihe zwischen +1) und den Kollektor des Transistors T2 geschalteten Widerständen R7 und RS besteht. Der Widerstand R8 ist durch einen Kondensator C5 überbrückt, damit

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für das von der Kaskodenstufe zum Differenzverstärkereingang zu koppelnde WechseLspannungssignaL kein Spannungsabfall am Widerstand R8 entsteht. Die Beschaltung 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 Geqenkopp lungswiderstand R_mit den Verstärker-

eingang, d. h. mit der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors T1, 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 Versorgungsspannungsque I Ie 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.

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Gemäß den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten und vorstehend erläuterten Merkmale der Erfindung wurden mehrere Vorverstärker für optische Empfänger für eine optische übertragungsgeschwindigkeit von 167 Mbit/s gebaut, die folgende Eigenschaften haben:

Bandbreite (3dB elektrische 140 MHz,

Bandbrei te)

Gegenkopplungswiderstand: 141 kü

Empfindlichkeit: -43 dBm

(bei maximaler Bitfehlerhäufigkeit von 1O"^1O>

gemessene Verstärker-Eingangs kapazität: 0,24 pF.

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

die Verstärker-Eingangskapazität um 4,36 pF

die Bandbreite um 28 HHz und die Empfindlichkeit um 4,6 dB

verbessert.

Es ist darauf hinzuweisen, daß ein Widerstand der in Fig. 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.

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Ein solcher Anwendungsfa LL ist zum Beispiel ein zum Transimpedanzverstärker alternativer Verstärkertyp, der ebenfalls als Vorverstärker für optische Empfänger verwendet wird: der sogenannte Hochimpedanzverstärker, der z.B. aus der DE-OS 32 33 146, 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 Widerstandswert haben soll. 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 bezogenen Merkmale der Erfindung auch die Bandbreite und die Empfindlichkeit von Verstärkern des sogenannten Hochimpedanz-Typs erheblich verbessern.

Claims (7)

STANDARD ELEKTRIK LORENZ AKTIENGESELLSCHAFT STUTTGART R.Gürke-M.Eichel 1-1 Patentansprüche

1. Mit einem Widerstand stromgegengekoppeLter Transimpedanzverstärker zur Umsetzung eines Eingangsstroms in eine Ausgangsspannung, dadurch gekennzeichnet, daß der GegenkoppLungswiderstand (RG) eine auf einem TrägerpLättchen (5) angeordnete Widerstandsbahn (1) ist, daß paralLeL neben der Widerstandsbahn (1) auf einer Geraden Liegend mindestens ein Paar von Leiterbahn-Stücken (2, 3) ebenfalls auf dem Trägerp lättchen (5) angeordnet ist und daß die einander abgewandten Enden jedes Paares von Leiterbahnstücken (2, 3) zu den beiden Enden der l'Mderstandsbahn (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.

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

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4. Verstärker nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das TrägerpLättchen (5) mit dem Gegenkopp-Lungswiderstand 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 Gegenkopp Lungswi der stand 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 Kaskodenstufe mit einem Ga LLiumarsenid-FeLdeffekttransistör (T1) aLs Eingangstransistor und einen der Kaskodenstufe nachgeschaLt et en 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 durchweg gLeichstromgekoppeLt ist (Fig. 4).