DE2837292C3

DE2837292C3 - Adjustable tandem resistance

Info

Publication number: DE2837292C3
Application number: DE19782837292
Authority: DE
Inventors: Erdal Dipl.-Ing. 1000 Berlin Afsar
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-08-26
Filing date: 1978-08-26
Publication date: 1982-02-11
Also published as: DE2837292B2; DE2837292A1

Description

Die Erfindung geht von einem einstellbaren Tandemwiderstand nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. -~>oThe invention is based on an adjustable tandem resistor according to the preamble of the main claim. - ~> o

Elektrische Schaltungen, die in ihren elektrischen Eigenschaften veränderbar sein sollen, weisen oft veränderbare Widerstände in Form von Widerstandsbahnen auf. Dabei kommen Anwendungen vor, bei denen mehr als ein veränderbarer Widerstand gleichzeitig eingestellt wird, nämlich sogenannte Tandempotentiometer. Diese veränderbaren Widerstände werden hauptsächlich in Niederfrequenzschaltungen angewendet.Electrical circuits, which should be able to be changed in their electrical properties, often have variable resistances in the form of resistance tracks. There are applications at where more than one variable resistor is set at the same time, namely so-called tandem potentiometers. These are changeable resistances mainly used in low frequency circuits.

Hochfrequenzschaltungen, die veränderbare elektri- ho sehe Eigenschaften aufweisen sollen, werden im allgemeinen mit Hilfe von PIN-Dioden realisiert. Diese Dioden stellen für Hochfrequenzströme einen ohmschen Widerstand dar, der durch eine Steuerspannung einstellbar ist. Die Steuerspannung wird mit Hilfe einer zusätzlichen Schaltung erzeugt, die ihrerseits wieder ein Potentiometer aufweist. Darüber hinaus sind die Stromwege für die Hochfrequenz und die Steuergleichspannung genau zu trennen.High frequency circuits, the changeable electric ho see properties are generally implemented with the help of PIN diodes. These Diodes represent an ohmic resistance for high-frequency currents, which is created by a control voltage is adjustable. The control voltage is generated with the help of an additional circuit, which in turn turns on Has potentiometer. In addition, the current paths for the high frequency and the DC control voltage must be precisely separated.

Es ist schon ein Tandemwiderstand bekannt (US-PS 38 90 589), der zwei Widerstandsbahnen aufweist Jeder Widerstandsbahn sind zwei Schleifer-Kontakte zugeordnet Der Aufbau des bekannten Tandemwiderstandes ist jedoch derart, daß eine raumsparende, flache Ausführung nicht realisierbar istThere is already a tandem resistor known (US-PS 38 90 589), which has two resistance tracks each Resistance track are assigned to two wiper contacts. However, the structure of the known tandem resistor is such that a space-saving, flat Execution is not feasible

Es ist weiterhin ein regelbares Dämpfungsglied mit vier Widerstandsbahnen bekannt, die zu drei miteinander gekoppelten einstellbaren Widerständen gehören (DE-GM 19 57 345). Auf den Widerstandsbahnen, die auf einem gemeinsamen Isotierkörper aufgebracht sind, lassen sich elektrisch miteinander verbundene Schleifkontakte gleichlaufend zur Längsrichtung verschieben. Nachteilig ist bei dem Dämpfungsglied gemäß dem DE-GM 19 57 345, daß die Widerstandsbahnen und deren Anschlüsse derart aufgeteilt und angeordnet sind, daß ebenfalls keine raumsparende flache Ausführung möglich istFurthermore, a controllable attenuator with four resistance tracks is known which belong to three adjustable resistors which are coupled to one another (DE-GM 19 57 345). On the resistance tracks that are applied to a common insulating body, electrically interconnected sliding contacts can be moved parallel to the longitudinal direction. The disadvantage of the attenuator according to DE-GM 19 57 345 is that the resistance tracks and whose connections are divided and arranged in such a way that also no space-saving flat design is possible

Einstellbare Hochfrequenzschaltungen weisen, um die erforderliche Anpassung zu sichern, im allgemeinen mindestens zwei veränderbare Bauteile auf, die in einer bestimmten Korrelation zueinander gemeinsam verändert weideaAdjustable high-frequency circuits have, in general, in order to ensure the necessary adaptation at least two changeable components, which weidea changed in a certain correlation to one another

Für diese Schaltungen stellt die bekannte überbrückte T-Schaltung eine universell anwendbare Schaltungsart für Dämpfungsglieder, Leitungsentzerrer, Kabelnachbildungen oder dergleichen dar. Viele Schaltungsteile werden, insbesondere wenn diese veränderbar sein sollen, in überbriickter T-Schaltung realisiert Dabei besteht das wesentliche Merkmal dieser Schaltungen in der Dualität der Oberbrückungszweipole, in denen sich bei veränderbaren Ausführungen zwei Widerstände R\ und Ri befinden, die die BedingungFor these circuits, the known bridged T-circuit represents a universally applicable type of circuit for attenuators, line equalizers, cable simulations or the like Duality of the bridging bipoles, in which there are two resistances R \ and Ri in changeable versions that satisfy the condition

Ri- R₂ = Z₁? erfüllen. Ri- R ₂ = Z ₁ ? fulfill.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen einstellbaren Tandemwiderstand zu schaffen, der sich durch einen einfachen und kompakten Aufbau auszeichnet und der sich in Verbindung mit extern anschaltbaren Bauelementen für komplexe Funktionen, zum Beispiel für einen variablen Dämpfer oder einen variablen Entzerrer, vielseitig einsetzen läßt. Dabei sollen die einstellbaren Widerstände des Tandemwiderstandes derart beschaffen sein, daß bei jeder beliebigen Einstellung das Produkt der Widerstandswerte der Widerstandsbahnen konstant ist.The object of the present invention is to be achieved, an adjustable tandem resistor to create, which is characterized by a simple and compact structure and which is in Connection with externally connectable components for complex functions, for example for a variable Attenuator or a variable equalizer, can be used in many ways. The adjustable resistances of the tandem resistor should be such that at any setting, the product of the resistance values of the resistance tracks is constant.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße Tandemwiderstand mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß er als flaches, raumsparendes Bauelement ausgebildet werden kann, das zur Lösung von Schaltungsaufgaben geeignet ist, bei denen das Produkt der Widerstandswerte zweier Einstellwiderstände bei jeder beliebigen Einstellung konstant bleibtThe tandem resistor according to the invention with the features of the main claim has the advantage that it can be designed as a flat, space-saving component that is used to solve circuit tasks is suitable where the product of the resistance values of two setting resistors at any one Setting remains constant

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Widerstandes. Besonders vorteilhaft ist ein Tandemwiderstand, bei dem die niederohmige Widerstandsbahn einen stetigen linearen Widerstandswert über die gesamte Länge und bei dem die hochohmige Widerstandsbahn einen sich abschnittsweise ändernden linearen Widerstandswert über die gesamte LängeThe measures listed in the subclaims result in advantageous developments and improvements to the resistance specified in the main claim. One is particularly advantageous Tandem resistor in which the low resistance track has a constant linear resistance value Over the entire length and in which the high-resistance track changes in sections linear resistance over the entire length

aufweist Ein Tandemwiderstand mit den vorstehend genannten Merkmalen eignet sich besonders für die Realisierung von überbrückten T-Schaltungen, bei denen das Produkt der Widerstandswerte zweier Widerstandsbahnen die BedingungA tandem resistor with the features mentioned above is particularly suitable for Realization of bridged T-circuits in which the product of the resistance values of two Resistance tracks the condition

R₁ R₂ = ZJ
erfüllen muß. R ₁ R ₂ = ZJ
must meet.

Zeichnungdrawing

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung und zwei Anwendungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Two exemplary embodiments of the invention and two application examples are shown in the drawing and explained in more detail in the following description.

Es zeigtIt shows

F i g. 1 ein Tandemstellglied mit auf einer Isolierplatte aufgebrachten Widerstandsbahnen und einem darüber angeordneten Schleifer nach der Erfindung im Maßstab 2:1;F i g. 1 a tandem actuator with resistance tracks applied to an insulating plate and one above it arranged grinder according to the invention on a scale of 2: 1;

Fig.2 eine Isolierplatte mit aufgebrachten Widerstandsbahnen im Maßstab 2:1 nach oinem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;2 shows an insulating plate with applied resistance tracks on a scale of 2: 1 according to another embodiment of the invention;

F i g. 3 ein Diagramm mit dem Kennlinienverlauf der Widerstandswerte der jeweils zwei Widerstandsbahnen als Funktion der Umdrehungen einer den Schleifer verschiebenden Spindel;F i g. 3 shows a diagram with the characteristic curve of the resistance values of the two resistance tracks as a function of the revolutions of a spindle displacing the grinder;

Fig.4 zwei Anwendungsbeispiele des Tandemstellgliedes nach der Erfindung.Fig. 4 two application examples of the tandem actuator according to the invention.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

In F i g. 1 sind auf einer Isolierplatte 20 jeweils zwei Widerstandsbahnen aufgebracht, die an einem Ende mit Lötfahnen 10 versehen sind, an die beispielsweise auf der Rückseite Kontaktstifte angeschlossen sind. Dabei sind die Lötfahnen der einen beiden Widerstandsbahnen an dem einen Querende der Isolierplatte angebracht, während die beiden Lötfahnen der anderen zwei Widerstandsbahnen an dem anderen Querende der Isolierplatte untergebracht sind.In Fig. 1, two resistance tracks are applied to an insulating plate 20, which at one end with Soldering lugs 10 are provided, to which contact pins are connected, for example on the rear side. Included the soldering lugs of one of the two resistor tracks are attached to one transverse end of the insulating plate, while the two soldering lugs of the other two resistance tracks at the other transverse end of the Isolation plate are housed.

Die zusammengehörenden Widerstandsbahnen sind im wesentlichen parallel nebeneinander angeordnet und darüber hinaus vorzugsweise durch eine Massebahn 15 zur Entkopplung zusätzlich getrennt. Die Massebahn weist an ihren Enden ebenfalls jeweils eine Lötfahne auf, die jeweils neben den Lötfahnen der jeweiligen Widerstandsbahnen an den Querenden der Isolierplatte 20 liegt Auch die Lötfahnen der Massebahn sind vorzugsweise an der Rückseite jeweils mit einem Kontaktstift versehen.The resistance tracks that belong together are arranged essentially parallel to one another and in addition, preferably additionally separated by a ground track 15 for decoupling. The mass train also has a soldering lug at its ends, each next to the soldering lugs of the respective Resistance tracks are located at the transverse ends of the insulating plate 20. The soldering lugs of the ground track are also preferably each provided with a contact pin on the back.

Über den Widerstandsbahnen ist ein Schleifer 30 angeordnet, der einen dualen Abgriff mit zwei Schleifkontakten aufweist, die jeweils die beiden zusammengehörenden Widerstandsbahnen miteinander verbinden und somit die Widerstände in Reihe schalten. Dabei .sind die Schleifkontakte so angeordnet, daß mit dem Schleifer 30 in jeder ZwischenUellung im wesentlichen näherungsweise die bevorzugte Korrelation zwischen Widerständen R\ und Ri der jeweiligen eingeschalteten Widerstandsbahnen 12, 14; 16, 18 eingestellt werden kann.A wiper 30 is arranged above the resistance tracks, which has a dual tap with two sliding contacts, which each connect the two associated resistance tracks to one another and thus connect the resistors in series. The sliding contacts are arranged in such a way that, with the wiper 30 in each intermediate position, the preferred correlation between resistances R \ and Ri of the respective switched-on resistor tracks 12, 14; 16, 18 can be set.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 kann statt der jeweils zwei gleichen nebeneinander aufgebrachten Widerstandsbahnei¹, die mit dem Schleifer in Reihe geschaltet werden, auch jeweils eine Widerstandsbahn als Silberbahn aufgebracht werden, die dann lediglich als Kontaktbahn dient. Bei einer solchen Ausführung ändert sich selbstverständlich die Auslegung für die Widerstandswerte der jeweiligen Widerstandsbahn, deren Widerstand verdoppelt wird, wobei das Widerstandsprodukt aus den jeweiligen eingestellten Widerständen der Widerstandsbahnen näherungsweise konstant bleibtIn the embodiment according to FIG. 1, instead of the two identical resistance tracks ¹ applied next to one another, which are connected in series with the grinder, one resistance track can also be applied as a silver track, which then only serves as a contact track. With such an embodiment, of course, the design for the resistance values of the respective resistance track changes, the resistance of which is doubled, with the resistance product from the respective set resistances of the resistance tracks remaining approximately constant

In Fig.2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Tandcmstellglied nach der Erfindung dargestellt Bei dieser Ausführung liegen die jeweils zusammengehörigen, auf einer Isolierplatte 22 aufgebrachten zwei Widerstandsbahnen 42, 44; 46, 48 in einer Ebene hintereinander, wobei die Widerstandsbahnen jeweils inIn Fig.2 is another embodiment for a Tandcm actuator according to the invention shown In this embodiment, the associated, two resistance tracks 42, 44 applied to an insulating plate 22; 46, 48 in one plane one behind the other, with the resistance tracks each in

ι» zwei gleiche Bahnen mit dem halben Widerstand des Gesamtwiderstandes aufgeteilt sind. Dabei werden die entsprechenden Widerstandsbahnen 42,44; 46,48 über einen Schleifer 32 überbrückt und damit die jeweiligen eingestellten Widerstände in Reihe geschaltet Lötfahnen 50 an einem Ende der jeweiligen Widerstandsbahnen sind ebenfalls wie bei der Ausführung nach F i g. 1 an den Querenden der Isolierplatte 22 angeordnet und können auf der Rückseite wieder mit Kontaktstiften versehen sein.ι »two equal tracks with half the resistance of the total resistance are divided. The corresponding resistance tracks 42,44; 46,48 bridged over a slider 32 and thus the respective set resistors connected in series soldering tails 50 at one end of the respective resistance tracks are also the same as in the embodiment according to FIG. 1 arranged at the transverse ends of the insulating plate 22 and can be provided with contact pins on the back.

Der Aufbau der Ausführungsbeispiele nach F i g. 1 und Fig.2 weist optimale hochfrequenztechnische Eigenschaften auf.The structure of the exemplary embodiments according to FIG. 1 and Fig.2 shows optimal high-frequency engineering Properties on.

Die Auslegung der Widerstandsbahnen ist anhand von F i g. 3 besonders deutlich zu erkennen, in der der jeweilige Gesamtwiderstand R\ und R₂ der jeweiligen zusammengehörigen Widerstandsbahnen als Funktion der Umdrehungen einer mit dem Schleifer gekoppelten Spindel aufgetragen ist. Bei der rechnerischen Optimierung der näherungsweisen Angleichung des Wider-Standsprodukts des Quadrats des Wellenwiderstandes aus den jeweiligen Widerstandswerten der eingestellten Widerstände der Widerstandsbahnen hat sich herausgestellt, daß eine lineare Ausführung der relativ niederohmigen Widerstandsbahn mit dem Widerstand R\ günstig ist, während die niederohmige Widerstandsbahn mit dem Widerstand Ri aus Gründen der besseren näherungsweisen Anpassung des Widerstandsprodukts aus den Widerstandsbahnen an das Quadrat des Wellenwiderstandes in drei Bereiche aufgeteilt ist, die vorzugsweise wieder linear über die Länge der Widerstandsbahn verlaufen. Dabei haben sich in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel folgende Widerstandswerte in Abhängigkeit der Umdrehungen der den Schleifer verschiebenden Spindel als besonders günstig herausgestellt:The design of the resistance tracks is based on FIG. 3 can be seen particularly clearly, in which the respective total resistance R 1 and R _{2 of} the respective associated resistance tracks is plotted as a function of the revolutions of a spindle coupled to the grinder. In the computational optimization of the approximate approximation of the resistance product of the square of the wave resistance from the respective resistance values of the set resistances of the resistance tracks, it has been found that a linear design of the relatively low resistance track with the resistance R \ is favorable, while the low resistance track with the Resistance Ri is divided into three areas for reasons of better approximate matching of the resistance product from the resistance tracks to the square of the wave resistance, which preferably again run linearly over the length of the resistance track. In a preferred embodiment, the following resistance values have proven to be particularly favorable as a function of the revolutions of the spindle moving the grinder:

UmdrehungenRevolutions

(linear)(linear)

00 OUOU 1700 ii1700 ii 11 12,5 Li 12.5 Li 385 Ii385 II 33 37,5 U37.5 U 135 ii135 ii 66th 75,0 ii75.0 ii 72,5 ii72.5 ii

In F'g. 4 sind zwei Hauptanwendungsfälle des Tandemstellgliedes in einer überbrückten T-Schaltung dargestellt, wobei einmal die Prinzipschaltung eines variablen Dämpfers und das andere Mal die Prinzipschaltung eines variablen Entzerrers gezeigt ist InIn Fig. 4 are two main uses of the Tandem actuator shown in a bridged T-circuit, once the basic circuit of a variable attenuator and the other time the principle circuit of a variable equalizer is shown in

bo beiden Fällen kann eine feste Beschaltung mit nahezu beliebigem Frequenzgang infolge des Einschaltens des Tandemstellgliedes in eine variable Schaltung übergeführt werden, deren charakteristischer Frequenzgang erhalten bleibt. Dabei ist besonders vorteilhaft daß diebo both cases can be a fixed circuit with almost any frequency response as a result of switching on the tandem actuator converted into a variable circuit whose characteristic frequency response is retained. It is particularly advantageous that the

_b5 zu erzielenden Schaltungen in ihrer Variabilität nicht aufwendig aufgebaut sind, da das Tandemstellglied auf einfache Weise hergestellt und daher wirtschaftlich gefertigt werden kann. _b 5 circuits to be achieved are not constructed in a costly manner in terms of their variability, since the tandem actuator can be manufactured in a simple manner and can therefore be manufactured economically.

Hierzu 2 Blatt ZeiclinunueiiFor this purpose 2 sheets of Zeiclinunueii

Claims

Patent claims:

1. Einstellbarer Tandemwiderstand für Hochfrequenzanordnungen, bei dem die getrennt ausgebildeten Schleifkontakte eines Schleifers gleichzeitig auf zwei sich parallel zueinander erstreckenden, auf einer Seite einer Isolierstoffplatte angeordneten Widerstandsbahnen verschiebbar sind, an deren Enden feste Anschlüsse ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der einen Widerstandsbahn (12,14; 42,44) zusammenwirkenden Schleifkontakte gegenüber denen mit der anderen Widerstandsbahn (16, 18; 46, 48) zusammenwirkenden elektrisch isoliert geführt sind, daß die beiden Widerstandsbahnen aus je zwei gleichartigen nebeneinander angeordneten, jeweils von einem Paar der Schleifkontakte an jedem Punkt ihrer Lsngserstreckung miteinander verbindbaren, jeweils nur einen festen Anschluß (10,50) aufweisenden Teilbahnen (12, 14, 16, 18; 42, 44, 46, 48) bestehen, daß sich der zwischen den beiden zu einer Widerstandsbahn gehörenden Anschlüssen bei Verstellung des Schleifers ergebende Widerstandswert gegenläufig zu dem zwischen den zu der anderen Widerstandsbahn gehörenden Anschlüssen verän- 2·> dert und daß der Widerstandswert (Ri) der einen Widerstandsbahn (12,14; 42, 44) wesentlich kleiner1. Adjustable tandem resistor for high-frequency arrangements, in which the separately formed sliding contacts of a slider are displaceable simultaneously on two mutually parallel resistance tracks arranged on one side of an insulating plate, at the ends of which fixed connections are formed, characterized in that the one with the resistance track (12,14; 42,44) interacting sliding contacts are electrically insulated from those interacting with the other resistance track (16, 18; 46, 48), that the two resistance tracks each consist of two similar juxtaposed, each from a pair of the sliding contacts each point of their longitudinal extent connectable to each other, each having only one fixed connection (10, 50) having partial tracks (12, 14, 16, 18; 42, 44, 46, 48) exist that the connections between the two belonging to a resistance track at Adjustment of the grinder resulting resistance value rt changes in the opposite direction to that between the connections belonging to the other resistance track and that the resistance value (Ri) of one resistance track (12, 14; 42, 44) much smaller ist als der Widerstandswert (R₂) der anderen Widerstandsbahn (16, 18; 46, 48) und die Widerstandswerte so bemessen sind, daß ihr Produkt so unabhängig von der jeweiligen Stellung des Schleifers (30) annähernd konstant bleibtis than the resistance value (R ₂ ) of the other resistance track (16, 18; 46, 48) and the resistance values are dimensioned so that their product remains approximately constant regardless of the respective position of the wiper (30)

2. Einstellbarer Tandemwiderstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die niederohmige Widerstandsbahn (12, 14) einen stetigen linearen Widerstandswert über die gesamte Länge und daß die hochohmige Widerstandsbahn (16, 18) einen sich abschnittsweise ändernden linearen Widerstandswert über die gesamte Länge aufweist.2. Adjustable tandem resistor according to claim 1, characterized in that the low-ohmic resistance track (12, 14) has a continuous linear resistance over the entire length and that the high resistance track (16, 18) has a linear resistance value that changes in sections over the entire length.

3. Einstellbarer Tandemwiderstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Widerstandsbahnen (12,14; 16, 18) eine Massebahn (15) auf der Isolierstoffplatte (20) angebracht ist.3. Adjustable tandem resistor according to claim 1 or 2, characterized in that between the two resistance tracks (12, 14; 16, 18) a ground track (15) on the insulating plate (20) is attached.

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