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Gedruckter Widerstand
Die Erfindung bezieht sich auf einen gedruckten Widerstand, bei dem auf einem Widerstandsträger aus Nebenschlusszweigen und nebenzuschliessenden Zweigen bestehende Widerstandsstufen als Anpassungsstufen vorgesehen sind, wobei der Gesamtwiderstandswert durch Abschneiden der Nebenschlusszweige an den Sollwert anpassbar ist.
Eine der an solche Widerstände gestellten Anforderungen ist deren Präzision, die durch Abweichung des Istwertes jedes gefertigten Widerstandes von dessen Sollwert charakterisiert wird. Die bei der Herstellung von gedruckten Widerständen nach dem bekannten Massenfertigungsverfahren, beispielsweise Photoätzung auf Metallfolie, Vakuumaufdampfung von Metall auf eine nichtleitende Unterlage u. dgl. erreichbare Präzision ist gewöhnlich ungenügend und jeder derart gefertigte Widerstand erfordert eine Anpassung seines Widerstandswertes an den Sollwert.
Je nach erforderlicher Präzision haben die gedruckten Widerstände einen mehr oder weniger komplizierten Aufbau, der die Anpassung ermöglicht.
Es sind gedruckte Widerstände bekannt, deren Strombahn mit einer Anzahl von Anpassungsstufen versehen sind (s. z. B. USA-Patentschriften Nr. 2, 953, 764 und Nr. 2, 885, 524 und franz. Patentschrift Nr. 1. 241. 546). Jede Anpassungsstufe besteht aus zwei parallelgeschalteten Zweigen : dem Nebenschlusszweig und dem nebenzuschliessenden Zweig. Die Anpassung des Widerstandswertes des gedruckten Widerstandes an den gewünschten Wert wird durch Abscheiden der einzelnen Nebenschlusszweige erreicht. Beim Abscheiden der Nebenschlusszweige verschiedener Anpassungsstufen ändert sich der Widerstandswertdes gedruckten Widerstandes in Stufen gleicher bzw. unterschiedlicher Grösse.
Der höchstmögliche Widerstandswert und die bei der Anpassung erreichbare Präzision wird durch die Zahl der vorgesehenen Anpassungsstufen des gedruckten Widerstandes und dem Widerstandsänderungswert bestimmt.
Hat der Widerstand beispielsweise 10 Anpassungsstufen, die eine stufenweise Änderung des Wider-
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= 110/0 ändern. Hiebei kann die Anpassung an den gewünschten Wert mit einer Genauigkeit, die den halben Wert der kleinsten Stufe nicht übersteigt, d. h. mit einer Genauigkeit von 0, 050/0 ausgeführt werden.
Die Anpassung der bekannten gedruckten Widerstände wird dadurch wesentlich erschwert, dass der Istwert der Widerstandsänderungsstufen bei verschiedenen Widerstandsexemplaren ein und desselben Typs verschieden ist. Die Widerstandsabweichung geschieht wegen der ungenügenden Genauigkeit der bekannten Herstellungsverfahren und ist ihrem Charakter nach eine Zufallgrösse. Bei den bekannten Ausführungen werden diese Abweichungen in keiner Weise berücksichtigt und nur während der Anpassung aufgedeckt,
Ein weiterer Mangel der sowohl dem Widerstand gemäss der franz. Patentschrift Nr. 1. 241. 546 als auch dem Widerstand gemäss der USA-Patentschrift Nr. 2, 885, 524 anhaftet besteht darin, dass der Wert des Widerstandes von der Reihenfolge des Abschneidens der Nebenschlusszweige abhängig ist.
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Soll beispielsweise ein oben beschriebener Widerstand zur Anpassung an einen gewünschten Wert um 1, 1% geändert werden, so ist zu diesem Zweck vor allem eine der zehn vcrhandenen Anpassungsstufen mit einem Änderungswert von l% abzuschneiden, jedoch kann wegen fehlerhafter Fertigung die Istwiderstandsänderung nach dem Abschneiden beispielsweise 1, 20/0 betragen, so dass dieser Widerstand als defekt zu betrachten ist.
Nun soll ein weiteres Widerstandsexemplar der gleichen Ausführung bei der Anpassung um 10/0 ge- ändert werden. Unter Berücksichtigung des bei der Anpassung des vorhergehenden Widerstandsexemplars erhaltenen Fehlers schneidet man an Stelle einer der l%-Stufen der Reihe nach die zehn 0,1%-Stufen ab. Schon nach Abschneiden der ersten von diesen Stufen kann sich herausstellen, dass die Änderung in Wirklichkeit beispielsweise 0, 08% anstatt 0, 1% beträgt. Jetzt ist es umso mehr unzulässig die 1%-Stufe abzuschneiden, da der Widerstandswert nur noch um 0, 920/0 geändert werden soll.
Zugleich ist die Anpassung in Stufen zu je 0, 10/0 auch gefährlich, da der wirkliche Wert der restlichen 0,1%-Stufen weniger als der gewünschte Wert sein kann ; das Abschneiden aller zehn 0, 1%-Stufen wird nicht die gewünschte Änderung von l% ergeben.
Jegliche Versuche, die erwähnten Mängel durch Erhöhung der Stufenzahl, Verminderung des Widerstandswertes und auf andere bekannte Weise zu beheben führen nicht zum erwünschten Ergebnis, da bei den hohen Anforderungen an die Präzision der gedruckten Widerstände die erforderliche Stufenzahl wesentlich ansteigt und der Widerstand wegen des komplizierten Musters der Strombahn schwer herstellbar wird. Darüber hinaus nimmt die Anpassung bei grosser Stufenzahl wesentlich mehr Zeit in Anspruch und lässt sich nur schwer automatisieren.
Zweck der Erfindung ist es, die aufgezählten Mängel zu beheben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gedruckten Widerstand zu schaffen, der die Anpassung bei geringer Stufenzahl ermöglicht, dadurch die zur Anpassung erforderliche Zeit zu reduzieren und die Möglichkeit der Ausschlussbildung wegen Abweichung des Stufenistwerts wesentlich zu ver- mindern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die in Serie geschalteten Anpassungsstufen einander zugeordneter nebenzuschliessender Zweige und Nebenzweige eine abgestufte Widerstands-
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stufe und der ihr folgenden kleineren Stufen im wesentlichen gleich der maximalen zulässigen Widerstandsänderung der vorhergehenden grösseren Anpassungsstufe ist.
Eine weitere Verbesserung der Erfindung wird dadurch erreicht, dass die Anpassungsstufen nach dem
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bei den verschiedenen Widerstandsexemplaren der gleichen Ausführung.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung folgen aus der nachstehenden, erläuternden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
Eine Strombahn-l-besitzt Anpassungsstufen, von welchen jede aus einem Nebenschlusszweig - und einem nebenzuschliessenden Zweig-3-besteht. Die Anpassungsstufen sind mit Markie- rungszeichen-4-versehen. Die Widerstände der Zweige --2 und 3-- sind derart ausgeführt, dass das Abschneiden der Nebenschlusszweige -2-- eine erwünschte stufenweise Zunahme des Widerstandswerts der Anpassungsstufen hervorruft.
Der zweckmässigste Widerstandsänderungswert wird aus einer Reihe von Zahlen gewählt, die eine geometrische Reihe mit dem Nenner q bilden, der der Beziehung des höchstzulässigen Änderungswerts C zu dem erwünschten Änderungswert Cmax gleich und durch die fehlerhafte Fertigung der gedruckten Widerstände nach den bekannten Verfahren bedingt ist.
In dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel ermöglichen die Anpassungsstufen eine stufenweise Änderung des Widerstandswerts von 5bis 0, 00080/0 ; (die Zeichnung zeigt einen Widerstandsabschnitt mit 12 Anpassungsstufen von 18 erforderlichen).
Als erwünschte Änderungswerte der verschiedenen Anpassungsstufen ist eine Reihe von Zahlen gewählt, die eine geometrische Reihe bilden. Der Nenner dieser Reihe wird q = 0, 6 gewählt ; dies entspricht der zulässigen Abweichung des Änderungswerts vom Sollwert, die durch die Beziehung Cmax
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Es ist verständlich, dass hiebei bei den verschiedenen Widerstandsexemplaren der gegebenen Aus- führung der Höchstwert irgendeiner Stufe Cmax = 1, 2 C und der Mindestwert Cmin = 0, 8 C sein wird, wobei C der Sollwert dieser Stufe ist. Die Werte für C. Cmax und Cmin für ein Ausführungsbeispiel mit
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18 Anpassungsstufen sind in nachstehender Tabelle angeführt.
Tabelle :
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<tb>
<tb> Laufende <SEP> Nummer
<tb> der <SEP> Anpassungstufe <SEP> Cmax <SEP> C <SEP> Cmin <SEP> E <SEP>
<tb> 0/0 <SEP> % <SEP> % <SEP> 0/0
<tb> 1 <SEP> 5 <SEP> 4, <SEP> 2 <SEP> 3, <SEP> 35 <SEP> 8, <SEP> 350 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 3 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP> 5, <SEP> 000 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 1, <SEP> 8 <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 2 <SEP> 3, <SEP> 000 <SEP>
<tb> 4 <SEP> 1, <SEP> 08 <SEP> 0, <SEP> 9 <SEP> 0, <SEP> 72 <SEP> 1, <SEP> 800 <SEP>
<tb> 5 <SEP> 0, <SEP> 648 <SEP> 0, <SEP> 54 <SEP> 0, <SEP> 432 <SEP> 1, <SEP> 080 <SEP>
<tb> 6 <SEP> 0, <SEP> 388 <SEP> 0, <SEP> 323 <SEP> 0, <SEP> 26 <SEP> 0, <SEP> 648 <SEP>
<tb> 7 <SEP> 0, <SEP> 233 <SEP> 0, <SEP> 194 <SEP> 0, <SEP> 155 <SEP> 0, <SEP> 388 <SEP>
<tb> 8 <SEP> 0, <SEP> 14 <SEP> 0, <SEP> 116 <SEP> 0, <SEP> 093 <SEP> 0, <SEP> 233 <SEP>
<tb> 9 <SEP> 0, <SEP> 084 <SEP> 0,
<SEP> 071 <SEP> 0, <SEP> 057 <SEP> 0, <SEP> 140 <SEP>
<tb> 10 <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 042 <SEP> 0, <SEP> 034 <SEP> 0, <SEP> 083 <SEP>
<tb> 11 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 0, <SEP> 025 <SEP> 0, <SEP> 020 <SEP> 0, <SEP> 049 <SEP>
<tb> 12 <SEP> 0, <SEP> 018 <SEP> 0, <SEP> 015 <SEP> 0, <SEP> 012 <SEP> 0, <SEP> 029 <SEP>
<tb> 13 <SEP> 0, <SEP> 0108 <SEP> 0, <SEP> 009 <SEP> 0, <SEP> 0072 <SEP> 0, <SEP> 017 <SEP>
<tb> 14 <SEP> 0, <SEP> 0065 <SEP> 0, <SEP> 0054 <SEP> 0, <SEP> 00432 <SEP> 0, <SEP> 010 <SEP>
<tb> 15 <SEP> 0, <SEP> 0039 <SEP> 0, <SEP> 00325 <SEP> 0, <SEP> 0026 <SEP> 0, <SEP> 0056 <SEP>
<tb> 16 <SEP> 0, <SEP> 0023 <SEP> 0, <SEP> 0019 <SEP> 0, <SEP> 0015 <SEP> 0, <SEP> 0030 <SEP>
<tb> 17 <SEP> 0, <SEP> 0014 <SEP> 0, <SEP> 00116 <SEP> 0, <SEP> 00093 <SEP> 0, <SEP> 0015 <SEP>
<tb> 18 <SEP> 0, <SEP> 00084 <SEP> 0, <SEP> 00071 <SEP> 0, <SEP> 00057 <SEP> 0,
<SEP> 00057 <SEP>
<tb>
Der in Übereinstimmung mit der angeführten Beschreibung ausgeführte gedruckte Widerstand weist eine mindestmögliche Anpassungsstufenzahl auf, die die ausschussfreie Anpassung gewährleistet, ungeachtet der zulässigen Stufenabweichung wegen fehlerhafter Fertigung der gedruckten Widerstände nach den bekannten Verfahren.
Die Herabsetzung der Anpassungsstufenzahl führt zur Verminderung der Abschneidehandgriffe und zur Änderung des Widerstandswerts während der Anpassung, wodurch die zur Anpassung des Präzisionswiderstands benötigte Zeit herabgesetzt wird.
Zur weiteren Kürzung der Anpassungsdauer wird jede Anpassungsstufe entsprechend dem höchstzulässigen Änderungswert Cmax gekennzeichnet. Die Kennzeichnung kann durch Auftragen von Zahlen, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, die dem jeweiligen Änderungswert entsprechen, oder durch ent- sprechende Formgebung der Anpassungsstufen oder auch durch Anordnung von deren Nebenschlusszweigen an bestimmten Stellen des Widerstandsträgers ausgeführt werden, wodurch die Automatisierung des Anpassungsvorganges wesentlich erleichtert wird.
Soll der erfindungsgemässe gedruckte Widerstand bei der Anpassung um einen bestimmten Wert ge- ändert werden, so kann dies ohne Ausschussgefahr geschehen, indem man den Nebenschlusszweig der Anpassungsstufe abschneidet, bei welcher der höchstzulässige Wert Cmax dem gewünschten Widerstandsänderungswert gleich ist, bzw. diesen nicht übersteigt. Hiebei liegt der Änderungsistwert zwischen Cmax und Cmin, er übersteigt daher den zur Anpassung erforderlichen Widerstandsänderungswert nicht.
Auf diese Weise wird verhindert, dass die Widerstände bei der Anpassung um einen Wert, der den erforderlichen übersteigt defekt werden, wie dies bei den bekannten Widerständen der Fall ist.
Die andere, für die Anpassung der bekannten Widerstände kennzeichnende Ausschussursache, nämlich, dass es möglich ist, eine grosse Änderung vorzunehmen, falls die Anpassungsstufe wegen ungenauer Herstellung der gedruckten Widerstände einen unter dem Sollwert liegenden Istwert aufweisen-ist ebenfalls ausgeschlossen.
Um dies zu erläutern, ist in der letzten Spalte der Tabelle für jede Anpassungsstufe die Summe z der mindestzulässigen Werte Cmin aller Anpassungsstufen, angefangen von der gegebenen Stufe angeführt. Aus der Tabelle geht hervor, dass die Summe der minimalen Änderungswerte jeder Anpassungsstufe und der ihr folgenden Stufen praktisch dem Maximalwert Cmax der vorhergehenden Anpassungs-
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stufe gleich ist. So z. B. ist die in der Tabelle angegebene Summe 1 = 0, 648% der Cmin-Werte für die Stufen von Nr. 6 bis Nr. 18 dem Wert Cmax = 0, 648% für die Stufe Nr. 5 gleich.
Wenn also aus irgend einem Grund anstatt der Anpassungsstufe, deren Maximaländerungswert der gewünschten Widerstands- änderung entspricht, bei der Anpassung eine andere Stufe mit einem geringeren Änderungswert abgeschnitten ist, so kann die erforderliche Änderung immer noch durch Abschneiden der Nebenschlüsse bei mehreren Stufen mit geringerem Änderungswert erreicht werden. Hiebei wird die erforderliche Änderung auch noch dann erreicht, wenn der Änderungsistwert wegen fehlerhafter Herstellung des Widerstandes einen minimalen Cmin-Wert aufweist.
Die aufgezählten Vorteile des erfindungsgemässen gedruckten Widerstandes gestatten es, die Aus-
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widerständen wesentlich herabzusetzen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gedruckter Widerstand, bei dem auf einem Widerstandsträger aus Nebenschlusszweigen und nebenzuschliessenden Zweigen bestehende Widerstandsstufen als Anpassungsstufen vorgesehen sind, wobei der Gesamtwiderstandswert durch Abschneiden der Nebenschlusszweige an den Sollwert anpassbar ist,
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ter nebenzuschliessender Zweige und Nebenzweige eine abgestufte Widerstandsreihe bilden, wobei die Summe der minimal zulässigen Widerstandsänderungswerte jeder Anpassungsstufe und der ihr folgenden kleineren Stufe im wesentlichen gleich der maximalen zulässigen Widerstandsänderung der vorhergehenden grösseren Anpassungsstufe ist.