Die Erfindung betrifft eine Folge-Halte-Schaltung zum Konvertieren eines analogen Eingangssignals in ein digitales Ausgangssignal mit einer Haltekapazi- tätseinheit, mit einer Spannungsverstärkereinheit enthaltend einen Eingang, an dem ein analoges Eingangsspannungssignai anlegbar ist, und enthaltend einen Ausgang, der mit der Haltekapazitätseinheit verbunden ist, mit einer Ar- beitspunkteinstelieinheit zur Steuerung der Spannungsverstärkereinheit, wobei an einem Eingang der Arbeitspunkteinstelleinheit ein Steuersignal anliegt, so dass in einem Folgebetrieb der Folge-Halte-Schaltung eine an dem Ausgang der Spannungsverstärkereinheit anliegendes Ausgangssignal einen an den Eingang der Spannungsverstärkereinheit anliegendes Eingangssignal folgt, und in einem Haltebetrieb der Folge-Halte-Schaltung das Ausgangssignal der Spannungsverstärkereinheit konstant ist, mit einer Taktsignalquelle zur Erzeugung einer Folge von einem Eingang der Arbeitspunkteinstelleinheit anliegenden Taktsignaien. Aus der US 7 696 792 B2 ist eine Folge-Haite-Schaltung zum Konvertieren eines analogen Eingangssignals in ein digitales Ausgangssignal bekannt, das eine Haltekapazitätseinheit, eine Spannungsverstärkereinheit und eine Arbeitspunkteinstelleinheit aufweist. Die Spannungsverstärkereinheit umfasst eine Emitterfolgeschaltung, die emitterseitig mit einer Stromquelle verbunden ist. Ais Arbeitspunkteinstelleinheit für die Spannungsverstärkereinheit ist eine Schalteinheit vorgesehen, die periodische Taktsignale einer Taktsignaleinheit erzeugt und als Steuersignale an den Eingang der Spannungsverstärkereinheit abgibt. Ist das Steuersignal als ein hohes Taktsignal ausgebildet, ist die Haltekapazitätseinheit mit dem Eingangsspannungssignai verbunden, so dass die Spannung der Haltekapazitätseinheit der Eingangsspannung folgt (Folgebetrieb). Ist das Steuersignal als ein tiefes Taktsignal ausgebildet, entspricht das Ausgangssignal der Halte-Folge-Schaltung der Spannung der Haltekapazitätseinheit (Haltebetrieb). Nachteilig an der bekannten Folge-Haite- Schaltung ist die begrenzte Bandbreite und Schaltzeit. Da die Folge-Haite- Schaltung als Bestandteil eines Analog-Digitai-Wandlers die effektive Auflösung, Linearität und Bandbreite desselben bestimmt, ist es wünschenswert, die genannten Parameter weiter zu verbessern. Eine in Figur 6 dargestellte bekannte Folge-Haite-Schaltung weist neben einer Haltekapazitätseinheit und einer Spannungsverstärkereinheit eine Arbeitspunkteinstelleinheit mit im Gegentakt betriebenen Transistoren Q2' und Q3' auf. Die Spannungsverstärkereinheit wird durch einen Emitterfolger Q1' gebildet. Ein Emitteranschluss dieses Emitterfolgers Q1' bildet die Ausgangsspannung der Spannungsverstärkereinheit, an der eine Kapazität CH der Haltekapazitätseinheit anliegt. Liegt an der Basis des Transistors Q2' ein hohes Taktsignal an, während an der Basis des Transistors Q3' ein niedriges Taktsignal anliegt, schaltet der Emitterfolger Q1' durch, so dass sich die Folge-Haite-Schaltung in dem Folgebetrieb befindet. Liegt an dem Transistor Q2' ein niedriges Taktsignal und an dem Transistor Q3' ein hohes Taktsignal an, führt das zum Sperren des Emitterfolgers Q1\ so dass sich die Folge-Haite-Schaltung in dem Haltebetrieb befindet, in dem die Ausgangsspannung konstant ist und damit der Kondensatorspannung CH entspricht. Nachteilig an dieser Folge-Halte-Schaltung ist, dass die effektive Auflösung, Linearität und Bandbreite begrenzt sind. Die effektive Auflösung wird insbesondere durch den Jitter und die Flankensteilheit des Taktsignais bestimmt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Folge-Halte-Schaltung zum Konvertieren eines analogen Eingangssignals in ein digitales Ausgangssignal derart weiterzubilden, dass die elektrischen Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich Genauigkeit, Bandbreite, Taktjitter und Auflösung verbessert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitspunkteinstelieinheit elektrooptische Mittel zur Erzeugung des Steuersignals aufweist dass die Taktsignalquelie als eine optische Taktsignalquelie ausgebildet ist, so dass als Taktsignal eine optische Impulsfolge mit hohen und tiefen Taktsignalen an den Eingang der Arbeitspunkteinstelieinheit anliegt.

Nach der Erfindung ist eine Arbeitspunkteinstelieinheit für eine Spannungsverstärkereinheit eingangsseitig mit einer optischen Taktsignalquelie gekoppelt, so dass optische Taktsignale an dem Eingang der Arbeitspunkteinstelieinheit anliegen. Die Taktung bzw. Ansteuerung der Spannungsverstärkereinheit erfolgt somit auf Basis eines optischen Signais, was eine verkürzte Schaltzeit der Foige-Halte-Schaitung bewirkt. Durch die eingeprägte optische Impulsfolge iässt sich eine vergleichsweise hohe Flankensteiiheit erzielen. Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung darüber hinaus einen relativ geringen Jitter in einer Abtast- bzw. Folgephase der Folge-Halte-Schaltung. Die Spannungsverstärkereinheit ist vorzugsweise als eine lineare Spannungsverstärkereinheit mit geringer Spannungsverstärkung (z.B. nahe 1) ausgebildet, so dass gleichzeitig eine hohe Bandbreite, ein niedriger Taktjitter, eine kleine Schaltzeit und eine gute Linearität erreicht werden können.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Spannungsverstärkereinheit eine Emitterfolgeschaltung auf. Die Arbeitspunkteinstellein- heit weist eine in Sperrrichtung betriebene Fotodiode auf, die bei Anliegen des optischen hohen Taktsignais einen Steuerstrom erzeugt für den Folgebetrieb und bei Anliegen eines optischen tiefen Taktsignals keinen Steuerstrom erzeugt für den Haltebetrieb. Die Emitterfolgeschaltung ermöglicht eine relativ hohe Bandbreite sowie gute Linearität.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Arbeitspunkteinstelleinheit eine Sperrspannungskonstantschaltung auf, mittels derer die Fotodiode im Foigebetrieb bei einer konstanten Sperrspannung betreibbar ist. Vorteilhaft kann hierdurch eine genaue Abtastung erzielt werden, da am Steuereingang der Spannungsverstärkereinheit die Pulsform eines Stromes anliegt, die immer gleich und unabhängig von dem Eingangssignal der Folge-Hafte- Schaltung ist. Eine Rückwirkung der Eingangsspannung oder der Steuerspannung der Spannungsverstärkereinheit auf die Sperrspannung der Fotodiode wird verhindert. Vorteilhaft wird die Sperrspannung der Fotodiode konstant gehalten bzw. auf einem relativ hohen Niveau konstant gehalten. Vorteilhaft kann hierdurch die Bandbreite der Fotodiode maximiert werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Sperrspannungskonstant- schaitung einen Transistor in Basisschaltung auf, an dessen Basis eine vorgegebene konstante Arbeitspunktspannung anliegt, dessen Emitter mit der Fotodiode und dessen Kollektor mit der Spannungsverstärkereinheit verbunden ist. Durch die konstante Arbeitspunktspannung ist die Pulsform des Stromes am Steuerausgang der Arbeitspunkteinstelleinheit immer gleich und unabhängig von der Eingangsspannung der Spannungsverstärkereinheit. Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Arbeitspunkteinstelleinheit eine Basis-Emitterspannungs-Begrenzungsschaltung zur Begrenzung der Basisemitterspannung der Spannungsverstärkereinheit im Haltebetrieb auf. Hierbei fließt im Haltebetrieb ein Ausgleichsstrom quasi parallel zu dem Emitterfol- ger von der Basis desselben zum Masseanschluss. Hierdurch wird die Spannung an der Basis des Emitterfolgers reduziert und somit auch die Basis- Emitterspannung desselben. Die Eingangsspannung der Spannungsverstärkereinheit erhält dadurch eine höhere Variationsbreite im Haltebetrieb, ohne dass die Spannungsverstärkereinheit durch das Eingangssignal in den Folgebetrieb gebracht wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Basis-Emitter- Spannungsbegrenzungsschaltung eine Stromquelle und zwei mit derselben verbundene Transistoren auf, wobei der erste Transistor direkt mit dem Basis- anschiuss des Emitterfolgers und der zweite Transistor mit dem Emitteran- schiuss der Emitterfoigeschaltung verbunden ist. Während an der Basis des ersten Transistors ein Widerstand (Reihenwiderstand) in Reihe mit einer konstanten Arbeitspunktspannungsquelle anliegt und zusätzlich an der Basis des ersten Transistors eine in Sperrrichtung betriebene Fotodiode angeschlossen ist, liegt an dem zweiten Transistor die konstante Vergleichsspannungsquelle an. Die Vergleichsspannungsquelle ist so gewählt, dass im Haltebetrieb, d.h. wenn ein niedriges optisches Taktsignal anliegt und somit kein Photostrom in der Photodiode erzeugt wird und somit auch keine Spannung am Reihenwiderstand abfällt, die Basis des ersten Transistors auf einer höheren Spannung liegt als die Vergleichsspannung, die an der Basis des zweiten Transistors an liegt. In diesem Fall fließt der Strom nur durch den ersten Transistor und der zweite Transistor ist hochohmig . Gleichzeitig werden Vergleichsspannung, optische Leistung des optischen Taktsignais und der Reihenwiderstand so gewählt, dass im Folgebetrieb, d.h. wenn ein hohes optisches Taktsignal an- Hegt und somit ein Photostrom in der Photodiode erzeugt wird und eine Spannung am Widerstand R2 abfällt, dass die Basisspannung des ersten Transistors auf einer niedrigeren Spannung als die Vergleichsspannung an der Basis des zweiten Transistors liegt. In diesem Fall fließt der Strom nur durch den zweiten Transistor und der erste Transistor ist hochohmig.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Spannungsverstärkereinheit als eine Gegentakt-Spannungsverstärkerschaltung ausgebildet mit zwei gleichen jeweils an dem gleichen Versorgungspotenzial angeschlossenen Emitterfolge- schaltungen mit zwei Gegentakteingängen und mit zwei Gegentaktausgängen, an denen jeweils eine Haltekapazität der Haitekapazitätseinheit angeschlossen sind, wobei die Emitterfolgerschaltungen durch die Steuerung der Arbeits- punkteinstelleinheit jeweils gemeinsam im Folgebetrieb oder gemeinsam im Haltebetrieb arbeiten.. Entsprechend weist die Arbeitspunkteinstelleinheit zwei Transistoren mit Basisschaltung auf, die als Sperrspannungskonstantschaltung arbeiten, die jeweils basisseitig mit derselben konstanten Arbeits- punktspannungsquelie verbunden sind und emitterseitig mit derselben Fotodiode verbunden sind. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren der Arbeitspunkteinstelleinheit bilden die Steuereingänge für die Spannungsverstärkereinheit. Vorteilhaft ist, dass die Gegentaktspannung an den Ausgängen der Spannungsverstärkereinheit nicht abhängig von den Gleichtaktspannungen der Foige-Halte-Schaltung, nämlich insbesondere der Gleichtakteingangsspannung der Spannungsverstärkereinheit sind. Vorteilhaft ermöglicht die Schaltung einen kleinen Jitter des Abtasttakts, eine schnelle Schaltzeit, eine Linearität der Abtastung, eine hohe Bandbreite sowie eine genaue Einstellung der Sperrspannung der Fotodiode unabhängig von den Eingangssignalen der Spannungsverstärkereinheit, sowie eine Unabhängigkeit des Gegentaktaus- gangssignals von dem Gleichtakteingangssignal der Folge-Haite-Schaltung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Folge-Halte-Schaltung nach einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine Folge-Halte-Schaltung nach einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 3 eine Folge-Halte-Schaltung nach einer dritten Ausführungsform,

Fig. 4 eine Folge-Halte-Schaltung nach einer vierten Ausführungsform,

Fig. 5 eine Folge-Halte-Schaltung nach einer fünften Ausführungsform und

Fig. 6 eine Folge-Halte-Schaltung nach dem Stand der Technik.

Eine erfindungsgemäße Folge-Halte-Schaltung ist vorzugsweise in einem Analog-Digital-Wandler integriert. Diese Wandler können beispielsweise in der Kommunikationstechnik, Sensortechnik, Regelungstechnik und dergleichen eingesetzt werden. Die Folge-Halte-Schaltung dient hierbei als Eingangsschaltung des Analog-Digitai-Wandlers, bei dem ein analoges Eingangssignal abgetastet und der analoge Signalwert so lange auf einen konstanten Wert gehalten wird, bis hieraus in einem nachfolgenden Analog-Digital-Wandler ein digitales Datenwort gebildet werden kann. Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß der Figur 1 besteht die Folge-Halte-Schaltung aus einer Spannungsverstärkereinheit 1 , einer Ar- beitspunkteinstelleinheit 2, einer Haltekapazitätseinheit 3 und einer Taktsignalquelleneinheit 4.

Die Spannungsverstärkereinheit 1 weist einen Eingang 5 auf, an dem ein analoges Eingangsspannungssignal anlegbar ist. Ferner weist die Spannungsverstärkereinheit 1 einen Ausgang 6 auf, der mit einem Eingang der Haltekapazitätseinheit 3 verbunden ist. Darüber hinaus weist die Spannungsverstärkereinheit 1 einen Steuereingang 7 auf, der mit einem Steuerausgang 8 der Ar- beitspunkteinstelleinheit 2 verbunden ist. An dem Steuereingang 7 liegt ein Steuersignal 18 der Arbeitspunkteinsteiieinheit 2 an.

Die Spannungsverstärkereinheit 1 weist eine Emitterfolgeschaltung bzw. Emit- terfolger Q1 auf, dessen Basisanschluss an dem Eingang 5, dessen Kollektor- anschiuss an einem Versorgungspotential 9 und dessen Emitteranschluss an dem Steuereingang 7 und am Ausgang 6 anliegt.

Die Haltekapazitätseinheit 3 weist eine Kapazität C auf, die an dem Ausgang 6 der Spannungsverstärkereinheit 1 anliegt.

Die Arbeitspunkteinsteiieinheit 2 weist als eiektrooptisches Mittel eine in Sperrrichtung betriebene Fotodiode PD auf, die an dem Steuereingang 7 der Spannungsverstärkereinheit 1 und an einem Masseanschluss anliegt. Die Fotodiode PD weist einen optischen Eingang 10 auf bzw. ist über eine optische Schnittstelle 10 mit der Taktsignalquelieneinheit 4 gekoppelt, die als optische Taktsignalquelle zur Erzeugung eines Taktsignals in Form einer optischen Impulsfolge mit einem hohen Taktsignal und einem tiefen Taktsignal ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Taktsignalquelle als ein modengekoppeiter Laser ausgebildet sein. Liegt ein hohes optisches Taktsignal an, fließt durch die Fotodiode PD ein Strom l _S - Erzeugt die Taktsignalquelle 4 ein optisches tiefes Taktsignal, fließt kein Strom ls durch die Fotodiode PD (ls = 0). Als tiefes Taktsignal kann beispielsweise ein fehlendes optisches Signal sein, so dass nicht genügend Photonen bereitgestellt werden können für das Fließen eines Stromes durch die Fotodiode PD. Ein optisches hohes Taktsignal kann beispielsweise durch einen optischen Puls erzeugt werden, der eine bestimmte optische Mindestleistung aufweist.

Liegt an dem Eingang der Arbeitspunkteinsteileinheit 2 ein hohes optisches Taktsignal an, fließt ein Strom ls durch die Fotodiode PD. Der Emitterfoiger Q1 wird eingeschaltet, so dass die Spannung am Eingang 6 der Haftekapazitätseinheit 3 der Eingangsspannung am Eingang 5 der Spannungsverstärkereinheit 1 folgt (Folgebetrieb). Liegt ein optisch tiefes Taktsignal an dem Eingang

10 der Arbeitspunkteinsteileinheit 2 an, ist der Emitterstrom des Emitterfoigers Q1 null und derselbige ausgeschaltet, so dass sich die Ausgangsspannung 6 bzw. die Eingangsspannung 6 der Haltekapazitätseinheit 3 nicht verändern kann. Sie wird auf den konstanten Wert gehalten (Haltebetrieb).

An der Fotodiode PD liegt eine Spannung in Sperrrichtung an. In Abhängigkeit von dem optischen Taktsignal fließt ein Emitterstrom durch den Emitterfoiger Q1 oder nicht. Die Arbeitspunkteinsteileinheit 2 steuert somit die Spannungsverstärkereinheit 1 mittels eines Stromes is.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 2 ist eine Sperrspannungskonstantschaltung 11 in der Arbeitspunkteinsteileinheit 2 nach der Ausführungsform gemäß Figur 1 integriert, so dass eine erweiterte Arbeitspunkteinsteileinheit 2' gebildet ist. Die Sperrspannungskonstantschaltung

11 bewirkt, dass die Fotodiode PD im Folgebetrieb der Folge-Harte-Schaltung bei einer konstanten Sperrspannung betrieben werden kann. Hierzu weist die Sperrspannungskonstantschaltung 11 einen Transistor Q2 in Basisschaitung auf, an dessen Basisanschiuss eine vorgegebene konstante Arbeits- punktspannungsquelle V _B angeschlossen ist, an dessen Emitter die Fotodiode angeschlossen ist und dessen Kollektor den Ausgang 8 der Arbeitspunktein- stelleinheit 2' bildet. Die Arbeitspunktspannungsquelle V _B bewirkt eine konstante Spannung am Basisanschiuss des Transistors Q2, die unabhängig von der Spannung am Ausgang 8 der Arbeitspunkteinstelieinheit 2' ist. Die Arbeitspunktspannung V _B ist so gewählt, dass die Sperrspannung der Fotodiode PD relativ hoch ist. Auf diese Weise kann die Bandbreite der Fotodiode PD vergrößert werden. Eine genaue Abtastung ergibt sich dadurch, dass die Pulsform des Stromes an dem Steuereingang 7 der Spannungsverstärkereinheit 1 gleich und unabhängig von der Eingangsspannung 5 und der Spannung am Ausgang 8 der Arbeitspunkteinstelieinheit 2' ist.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 3 ist in einer alternativen Arbeitspunkteinstelieinheit 2" eine Basis-Emitter- Spannungsbegrenzungsschaltung (BE-Begrenzungsschaitung 12) vorgesehen, mitteis derer die Basis-Emitterspannung ÜBE des Emitterfoigers Q1 im Haltebetrieb begrenzt werden kann. Vorteilhaft lässt sich hierdurch die Spannung an dem Basisanschiuss des Transistors Q1 reduzieren. Vorteilhaft kann hierdurch die Eingangsspannung 5 stärker variieren, ohne dass der Transistor Q1 eingeschaltet wird. Der Eingangsspannungsbereich am Eingang 5 der Spannungsverstärkereinheit 1 hat somit eine erhöhte Variationsbreite im Haltebetrieb.

Die BE-Begrenzungsschaltung 12 weist eine Stromquelle 13 auf, die über einen ersten Transistor Q3 direkt mit dem Basisanschiuss des Transistors Q1 und über einen zweiten Transistor Q4 direkt mit dem Emitteranschluss des Transistors Q1 verbunden ist. Am Basisanschiuss des zweiten Transistors Q4 liegt eine Vergleichsspannungsquelle V _&2 an, die eine solche Höhe aufweist, dass wenn an der Arbeitspunkteinstelleinheit 2" ein tiefes Taktsignal anliegt und somit kein Strom durch die Fotodiode PD fließt, der erste Transistor Q3 leitet und der zweite Transistor Q4 sperrt. Die Spannung an der Basis des ersten Transistors Q3 ist in diesem Fall wesentlich höher als die Spannung an der Basis des zweiten Transistors Q4. Somit kann kein Strom zum Emitter des Transistors Q1 fließen, so dass dieser sperrt. Da der erste Transistor Q3 in Durchlassstellung ist, fließt ein Strom IEE durch den ersten Transistor Q3 sowie durch einen Eingangswiderstand R1 der Spannungsverstärkereinheit 1 , der zwischen dem Eingang 5 und der Basis des Transistors Q1 angeordnet ist. Zwischen dem Eingangswiderstand R1 und der Basis des Transistors Q1 ist der Kollektor des ersten Transistors Q3 angeschlossen. Durch den im Haltebetrieb fließenden Strom IEE kann die Spannung an der Basis des Transistors Q1 begrenzt werden. Die Eingangsspannung am Eingang 5 der Span- nungsverstärkungseinheit 1 kann somit stärker variieren, ohne dass der Transistor Q1 eingeschaltet wird.

Eine Arbeitspunkt-Spannungsquelle VBI ist über einen Widerstand R2 an der Fotodiode PD und der Basis des ersten Transistors Q3 angeschlossen. Diese Arbeitspunkt-Spannung VBI bewirkt - wie bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 - eine konstante Sperrspannung der Fotodiode PD in dem Folgebetrieb der Folge-Halte-Schaltung.

Die Photodiode PD ist im Unterschied zu der Ausführungsform der Erfindung nach Figur 2 nicht emitterseitig an einem Transistor, sondern an einem Basis- anschluss des ersten Transistors Q3 und über einen Widerstand R2 an der Arbeitspunkt-Spannungsquelle UBI angeschlossen.

Im Folgebetrieb der Folge-Halte-Schaltung, also wenn am Eingang 10 der Ar- beitspunkteinstellungsschaltung 2" ein hohes Taktsignal anliegt, leiten die Transistoren Q1 und Q4, während der Transistor Q3 sperrt. In der Fotodiode PD fließt ein Strom, der zu einem ausreichend hohen Spannungsabfall am Widerstand R2 führt. Die Spannung an der Basis des ersten Transistors Q3 ist somit wesentlich kleiner als die Spannung an der Basis des zweiten Transistors 04. Der erste Transistor Q3 und der zweite Transistor Q4 dienen somit als Stromschalter, wobei entweder der erste Transistor Q3 oder der zweite Transistor Q4 durchgeschaltet ist. im Folgebetrieb liegt aufgrund des gesperrten ersten Transistors Q3 und des leitenden zweiten Transistors Q4 eine relativ hohe Basis-Emitter-Spannung ÜBE an, die ein sicheres Durchschalten des Transistors Q1 bewirkt.

Die BE-Begrenzungsschaltung 12 befindet sich mitdem Widerstand R2, den Transistoren Q3, Q4, der Stromquelle 13 sowie der Vergleichsspannung U _&2 innerhalb der Arbeitspunkteinstelleinheit 2".

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 4 ist die Spannungsverstärkereinheit als eine Gegentaktspannungsverstärkereinheit 21 ausgebildet. Diese verfügt über zwei gleiche Emitterfolger Q1 , Q11, deren Kollektoranschlüsse an das gleiche Versorgungspotenzial 9 angeschlossen sind. Die Qegentaktverstärkerschaltung 21 verfügt über zwei Gegentakteingänge 5, 25 sowie über zwei Gegentaktausgänge 6, 26, an denen jeweils Haltekapazitäten C der Haitekapazitätseinheit 3 angeschlossen sind. Die Arbeitspunkte der Emitterfolger Q1 , Q11 werden im Gleichtakt über zwei Steuereingänge 7, 27 gesteuert, wobei der eine Steuereingang 7 der Arbeitspunkteinstelleinheit 2"' an dem Emitter des ersten Gegentakttransistors Q1 und der andere Steuereingang 27 der Arbeitspunkteinstelleinheit 2"' an dem Emitter des zweiten Gegentakttransistors Q11 angeschlossen ist. Die Transistoren Q1 , Q2 sind in einem ersten Gegentaktzweig und die Transistoren Q11 , Q12 sind in einem zweiten Gegentaktzweig angeordnet. Die Arbeitspunkteinstelleinheit 2'" bzw. die Sperrspannungskonstantschaitung 11' weist im Unterschied zu der Ausfuhrungsform gemäß Figur 2 nicht einen einzigen Arbeitspunkteinstelitransistor Q2, sondern zwei Arbeitspunkteinstell- transistoren Q2, Q12 in Basisschaltung auf, an deren Basis jeweils die Arbeitspunktspannung V _B angeschlossen ist und an deren Emitter jeweils dieselbe Fotodiode PD angeschlossen ist. Der Kollektoranschluss des einen Transistors Q2 dient als Steuereingang 7 für die Gegentaktverstärkereinheit 21 und der Kollektoranschluss des anderen Transistors Q2 als Steuereingang 27 der Gegentaktverstärkereinheit 21.

Im Haltebetrieb, wenn ein niedriges Taktsignal an der Fotodiode PD anliegt, sperren die Transistoren Q2, Q12 bzw. die Transistoren Q1, Q11, so dass die Ausgangsspannungen 6, 26 konstant bleiben. Liegt im Foigebetrieb ein hohes Taktsignai an der Fotodiode PD an, befinden sich die Transistoren Q2 und Q12 bzw. Q1 und Q11 in normal-aktiven Arbeitspunkten, so dass die Ausgangsspannungen 6, 26 jeweils den Eingangsspannungen 5, 25 folgen können. Vorteilhaft kann hierdurch die Folge-Halte-Schaltung in dem differenziel- ien Betrieb (Gegentaktbetrieb) arbeiten. Die Ausgangsspannungen 6, 26 sind nicht abhängig von der Versorgungsspannung 9 bzw. der Masse bzw. den Gleichtaktspannungsanteilen von 6, 26 bzw. den Gleichtaktspannungsanteilen von Eingangsspanngen 5, 25. Vorteilhaft ermöglicht diese Schaltung einen relativ kleinen Jitter des Abtasttaktes im Foigebetrieb, schnelle Schaltzeit, hohe Linearität der Abtastung, hohe Bandbreite, eine genaue Einstellung der Sperrspannung der Fotodiode PD unabhängig von den Eingangssignalen 5, 25 und eine hohe Gleichtaktsignalunterdrückung.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 5 ist eine Folge-Halte-Schaltung mit einer Gegentaktspannungsverstärkereinheit 21' und einer Arbeitspunkteinstelleinheit 2 ^,v vorgesehen. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Figur 3 ist zusätzlich ein Gegentaktbetrieb integriert, so wie die Integration des Gegentaktbetriebes der Ausführungsform gemäß Figur 2 in der Ausführungsform gemäß Figur 4. Die Folge-Halte-Schaltung gemäß Figur 5 weist eine BE-Begrenzungsschaltung 22 auf, die im Wesentlichen der BE-Begrenzungsschaltung 12 gemäß Figur 3 entspricht, allerdings mit dem Unterschied, dass die Arbeitspunkt-Spannungsquelle V _B i nicht nur einem ersten Transistor Q3 des ersten Gegentaktzweiges, sondern auch einem ersten Transistor Q13 des zweiten Gegentaktzweiges zugeordnet ist, einerseits und dass die Vergleichsspannungsquelle V _B 2 nicht nur einem zweiten Transistor Q4 des ersten Gegentaktzweiges, sondern auch einem zweiten Transistor Q14 des zweiten Gegentaktzweiges zugeordnet ist, andererseits. Die BE- Begrenzungsschaltung 22 weist somit einen dem Transistor Q1 zugeordneten ersten Transistor Q3 und zweiten Transistor Q4 auf sowie einen dem weiteren Transistor Q11 zugeordneten ersten Transistor Q13 und zweiten Transistor Q14 auf. Emitterseitig sind die Transistorpaare Q3, Q4 bzw. Q13, Q14 jeweils an einer Stromquelle 13 angeschlossen. Die Arbeitsspannungsquelle V _B i und die Vergleichsspannungsquelle V&2 können jeweils für die Paare der Transistoren Q3, Q4 bzw. Q13, Q14 genutzt werden. Das gleiche gilt für den Strom der Fotodiode PD. Insofern ist der Aufwand zur Begrenzung der Basisemitterschaltung der Transistoren Q1, Q11 der Spannungsverstärkereinheit 21 relativ begrenzt. Die Schaltung verbindet die Vorteile der Schaltung nach Fig. 4 (Steuerung der Haltekapazitäten C im Gegentakt) mit dem zusätzlichen Vorteil der Ausführungsform gemäß Figur 3, dass der Eingangsspannungsbereich an den Eingängen 5, 25 der Spannungsverstärkereinheit 21 eine erhöhte Variationsbreite hat

Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Es versteht sich, dass die erfindungsgemäßen Ausführungsformen nicht nur mit NPN-Bipolartransistoren, wie beschrieben, sondern auch mit PNP- Bipolartransistoren oder aber auch mit P-Ieitenden oder N-ieitenden Feldeffekttransistoren oder anderen Transistortypen realisiert werden können.