CS258978B1 - Low Noise Potentiometer - Google Patents

Low Noise Potentiometer Download PDF

Info

Publication number
CS258978B1
CS258978B1 CS861284A CS128486A CS258978B1 CS 258978 B1 CS258978 B1 CS 258978B1 CS 861284 A CS861284 A CS 861284A CS 128486 A CS128486 A CS 128486A CS 258978 B1 CS258978 B1 CS 258978B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
potentiometer
electrode
capacitor
noise
capacitors
Prior art date
Application number
CS861284A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS128486A1 (en
Inventor
Milos Laipert
Petr Moos
Josef Trnka
Original Assignee
Milos Laipert
Petr Moos
Josef Trnka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Milos Laipert, Petr Moos, Josef Trnka filed Critical Milos Laipert
Priority to CS861284A priority Critical patent/CS258978B1/en
Publication of CS128486A1 publication Critical patent/CS128486A1/en
Publication of CS258978B1 publication Critical patent/CS258978B1/en

Links

Landscapes

  • Adjustable Resistors (AREA)

Abstract

Je řešen nízkošumový potenciometr bez posuvného mechanického jezdce. Potenciometr má dve proměnné odporové části. Jedna je tvořena sériovým spojením první­ ho a druhého analogového spínače (Si, Sg), k jejichž společnému uzlu (2) je připojena jedna elektroda (6) prvního kondenzátoru (Cil. Druhá proměnná odporová část je tvo­ řena sériovým spojením třetího a čtvrtého analogového spínače (Sj a S4), jejichž společnému uzlu (4) je připojena jedna elektroda (7) druhého kondenzátoru (C2). Druhá elektroda (8) obou kondenzátorů (C. Cp) <3e společná a je uzemněna. Tato dru--1 ha elektroda (8) je vůči prvním elektrodám (6, 7) posuvná v rovině rovnoběžné s jejioh plochou. Potenciometr je využitelný všude tam, kde jsou na závadu obtíže se šumem, vznikajícím nedokonalým kontaktem jezdoe, se stabilitou odporových větví potenciometru nebo kde je na závadu stejnoměrné spojení vstupních svorek potenciometru navzájem, respektive vstupních a výstupních svorek.A low-noise potentiometer without a sliding mechanical slider is designed. The potentiometer has two variable resistance parts. One is formed by a series connection of the first and second analog switches (Si, Sg), to whose common node (2) one electrode (6) of the first capacitor (C11) is connected. The second variable resistance part is formed by a series connection of the third and fourth analog switches (S1 and S4), to whose common node (4) one electrode (7) of the second capacitor (C2) is connected. The second electrode (8) of both capacitors (C, Cp) is common and is grounded. This second electrode (8) is movable relative to the first electrodes (6, 7) in a plane parallel to its surface. The potentiometer is usable wherever there are problems with noise arising from imperfect contact of the slider, with the stability of the resistance branches of the potentiometer or where there is a problem with the uniform connection of the potentiometer input terminals to each other, or of the input and output terminals, respectively.

Description

Vynález se týká nízkošumového potenciometru, který je řešen bez mechanického kontaktu jezdce.The invention relates to a low noise potentiometer which is designed without mechanical contact of the rider.

Potenciometry se uplatňují jako široce využívané proměnné rezistory a jako odporové děliče s nastavitelným dělícím poměrem» Hlavním problémem stávajících konstrukčních řešení potenciometrů je realizace .kontaktu jezdce, dostatečné mechanická odolnost povrchu odporové vrstvy proti otěru a její homogenitě. V řadě případů nepříznivě působí i známé hlukové efekty provázející změnu odporu posuvem jezdce.Potentiometers are used as widely used variable resistors and as resistive dividers with adjustable dividing ratio. The main problem of the current design of potentiometers is realization of the contact of the rider, sufficient mechanical resistance of the resistance layer surface against abrasion and its homogeneity. In a number of cases, the known noise effects accompanying the change of resistance by sliding the slider are also adversely affected.

Uvedené nežádoucí vlastnosti dosud známých konstrukčních řešení odstraňuje nízkošumový potenciometr tvořený dvěma proměnnými odporovými částmi, tvořícími odporový dělič, podle vynálezu. Jeho podstatou je, že jedna proměnná odporová část je tvořena sériovým spojením prvního a druhého analogového spínače, k jejichž společnému uzlu je připojena jedna elektroda prvního kondenzátorú. Druhá proměnná odporová větev je tvořena sériovým spojením třetího a čtvrtého analogového spínače, k jejichž společnému uzlu je připojena jedna elektroda druhého kondenzátoru. Druhá elektroda obou kondenzátorú je.společná a je uzemšna. Tato druhá elektroda je vůči oběma prvním elektrodám posuvná v rovině rovnoběžné s plochou těchto prvních elektrod.These undesirable features of the prior art designs are eliminated by the low noise potentiometer formed by two variable resistive parts forming a resistive divider according to the invention. Its essence is that one variable resistor part consists of a series connection of the first and second analog switches, to whose common node is connected one electrode of the first capacitors. The second variable resistor branch consists of a series connection of the third and fourth analog switches, to whose common node one electrode of the second capacitor is connected. The second electrode of both capacitors is common and grounded. The second electrode is movable relative to the two first electrodes in a plane parallel to the surface of the first electrodes.

Tento potenciometr odstraňuje obtíže se šumem, vznikající nedokonalým kontaktem jezdce. Další výhodou řešeni dle vynálezu proti známým konstrukčním řešením potenciometrů je řádově větší časová i teplotní stabilita jeho parametrů /odpor, dělící poměr/. Velkou výhodou navrženého řešení je rovněž možnost číslicového řízení hodnot rezistorů tvořících bezšumový poten- 2 258 978 ciometr dle tohoto vynálezu změnou vzájemného poměru přepínacích kmitočtů frpí, frpg v °bou větvích.This potentiometer eliminates noise problems caused by imperfect rider contact. Another advantage of the solution according to the invention over known design solutions of potentiometers is the order of time and temperature stability of its parameters (resistance, dividing ratio). A great advantage of the proposed solution is also the possibility of numerical control of the values of the resistors forming the noise-free potentiometer of the present invention by changing the ratio of the switching frequencies of the frpi, frpg in the branches.

Příklad nízkošumového potenciometru je znázorněn na obr.An example of a low noise potentiometer is shown in FIG.

1. Na obr. 2 je uveden detail dvojice posuvných kondenzátorů s jednou společnou elektrodou.Fig. 2 shows a detail of a pair of sliding capacitors with one common electrode.

Jedna proměnná odporová část nízkošumového potenciometru je tvořena v sérii zapojeným prvním a druhým spínačem Si, S2 mezi úhly 1 a 2· Ke společnému uzlu 2 těchto spínačů Sj, S2 je připojena jedna elektroda 6 prvního kondenzátoru Οχ. Druhá' proměnná odporová část je tvořena analogicky třetím a čtvrtým spínačem S3 a S4, které jsou zapojeny v sérii mezi úhly 2 a 0.One variable resistor part of the low noise potentiometer consists of a series of connected first and second switches S1, S2 between angles 1 and 2. One common electrode 6 of the first capacitor Οχ is connected to the common node 2 of these switches S1, S2. The second variable resistor part is formed analogously to the third and fourth switches S3 and S4, which are connected in series between the angles 2 and 0.

K jejich společnému uzlu 4 je připojena jedna elektroda 7 druhého kondenzátoru C2· Druhá elektroda 8 je pro oba kondenzátory Ci a ¢2 společná a je připojena k uzlu O, tedy je uzeměna. Tato druhá elektroda 8 je vůči elektrodám 6 a 7 posuvná ve směru rovnoběžném s jejich plochou, v tomto příkladě ve směru pořadnice. Spínače Sj, S2, a S4 mohou být realizovány například pomocí tranzistorů nebo přenosových hradel.To their common node 4 is connected one electrode 7 of the second capacitor C2. This second electrode 8 is movable relative to the electrodes 6 and 7 in a direction parallel to their surface, in this example in the ordinate direction. The switches S1, S2, and S4 may be realized, for example, by means of transistors or transmission gates.

Pro potlačení zbytků spínacích kmitočtů ležících vysoko nad zpracovaným pásmem se potlačí zapojením dolní propus ti 9 na výstup nízkošumového potenciometru.To suppress the residues of the switching frequencies lying high above the processed band, it is suppressed by connecting a low-pass filter 9 to the output of a low-noise potentiometer.

Nízkošumový potenciometr pracuje tak, že. první a druhý spínač Si a Sg střídavě připojuji jednu elektrodu 6 prvního kon denzátoru Οχ mezi svorky 1 a 2· Obdobně třetí a čtvrtý spínač střídavě připojují jednu elektrodu 7 druhého kondenzétoru C2 mezi svorky 2 ase systém chová jako odporový dělič?The low noise potentiometer works by:. the first and second switches Si and Sg alternately connect one electrode 6 of the first capacitor Οχ between terminals 1 and 2 · Similarly, the third and fourth switches alternately connect one electrode 7 of the second capacitor C2 between terminals 2 and 2 · is the system acting as a resistive divider?

Hodnota proměnných odporových částí, realizovaných s přepínanými kondenzátory Οχ, Cg se určí ze vztahuThe value of the variable resistive parts realized with switched capacitors ,χ, Cg is determined from the relation

Ri = fTi Ci i = 1, 2 /1/ kde ίχχ jsou kmitočty přepínání spínačů Sx, S2 resp. S^, S4Ri = f Ti Ci i = 1,2 / 1 / where ίχχ are switching frequencies of switches Sx, S2 resp. S4, S4

Ci je kapacita přepínaného kondenzátoru z:>0 7/0 Ci is the capacity of the switched capacitor of:> 0 7/0

Cj resp. C2 v prvé,resp. druhé proměnné odporové části.Cj resp. C2 in the first, respectively. the second variable resistor part.

Z uvedeného vztahu A/ plyne, že velikost odporů jednotlivých částí lze měnit buď změnou kmitočtu f^£ přepínání, nebo změnou kapacit kondenzátorů Ci, Cg.It follows from the above relation A / that the magnitude of the resistances of the individual parts can be varied either by changing the switching frequency f £ nebo or by changing the capacitances of capacitors Ci, Cg.

První a druhý kondenzátor Οχ a Cg mají jednu svorku, a to svorku 0, společnou. Toho se využívá tak, že druhá elektroda 6 obou kondenzátorů Cl, C2 a dielektrikum jsou společné. Posouváním společné druhé elektrody 8 oproti elektrodám 6, 7 se docílí toho, že se mění kapacity kondenzátorů Ci, Cg a to tax, že jedna z kapacit roste a druhá klesá.The first and second capacitors Οχ and Cg have one terminal, terminal 0, in common. This is used so that the second electrode 6 of the capacitors C1, C2 and the dielectric are common. By moving the common second electrode 8 relative to the electrodes 6, 7, the capacities of capacitors C1, Cg are changed, and one of them increases and the other decreases.

Kapacity obou přepínaných kondenzátorů Ci, Cg jsou dány vztahem s a The capacities of the two switched capacitors C1, Cg are given by the relation sa

Cl = / 1 - x/ /2/Cl = / 1 - x / / 2 /

C2 = x kde £ je permitivita dielektrika , a, 1, d jsou parametry geometrického uspořádání elektrodC 2 = x where je is the dielectric permittivity, a, 1, d are the parameters of the geometric arrangement of the electrodes

6, 7, 8 a x je posuv společné elektrody 8 proti zbývajícím elektrodám 6, 7.6, 7, 8 and x is the displacement of the common electrode 8 against the remaining electrodes 6, 7.

Přenos napětí nezatíženého nízkošumového potenciometru je po dosažení vztahů A/ až /5/ určen výrazemThe voltage transfer of the unloaded low noise potentiometer is determined by the expression A / to / 5 /

Hi =Hi =

UlHive

/4// 4 /

Z výrazu /4/ je zřejmé, že s rostoucím posuvem x klesá hodnota přenosu napětí Ug/Ui· Při posuvu elektrody 8 nedochází k vodivému kontaktu mezi deskami, proto nedochází ani ke vzniku rušivého šumu daného u stávajících řešení potenciometrů nedokonalým kontaktem jezdce. Zbytky spínacích kmitočtů ležící vysoko nad zpracovaným pásmem se potlačí dolní propustí Tvary elektrod 6, 7, 8 prvního a druhého kondenzátoru Ci a Cg lze vzhledem ke vztahu /4/ realizovat i jiné závislosti než je lineární funkční závislost přenosu napětí, a to napříkladFrom the expression (4) it is evident that the value of the voltage transfer Ug / Ui decreases with increasing x shift. When the electrode 8 is moved, there is no conductive contact between the plates and therefore no disturbing noise is present. Residual switching frequencies lying high above the processed band are suppressed by low-pass filter The electrode shapes 6, 7, 8 of the first and second capacitors Ci and Cg can be realized with respect to relation (4) other than linear functional dependence of voltage transfer.

- 4 logaritmické.- 4 logarithmic.

258 978258 978

Zapojení bezšumového potenciometru podle tohoto vynálezu je možno využít s výhodou všude tam, kde při potřebě, aplikace dosud známých řešení potenciometrů narážíme na obtíže se šumem, vznikajícím nedokonalým kontaktem jezdce, s časovou i teplotní stabilitou odporových větví potenciometru a konečně i tam, kde je na závadu stejnosměrné spojení vstupních svorek potenciometru přes jeho odpor navzájem, resp. vstupních a výstupních svorek.The connection of the noise-free potentiometer according to the invention can be advantageously used wherever needed, the application of hitherto known potentiometer solutions encountered problems with noise, resulting from imperfect contact of the rider, with time and temperature stability of the resistance branches of the potentiometer. DC connection of potentiometer input terminals through its resistance to each other, resp. input and output terminals.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Nízkošumový potenciometr, sestávající ze dvou proměnných odporových částí, tvořících odporový dělič, vyznačující se tím, že jedna proměnná odporová část je tvořena sériovým spojením prvního a druhého analogového spínače /Sp a Sg/, k jejichž společnému uzlu /2/ je připojena jedna elektroda /6/ prvního kondenzátoru /Cp/ a druhá proměnná odporová část je tvořena sériovým spojením třetího a čtvrtého analogového spínače /S5 a S4/, k jejichž společnému uzlu /4/ je připojena jedna elektroda /7/ druhého kondenzátoru /C2/, přičemž druhá elektroda /8/ prvního a druhého kondenzátoru /Cp a Cg/ je společná, je vůči oběma prvním elektrodám /6, 7/ posuvná v rovině rovnoběžné s jejich plochou a je uzeměna.Low noise potentiometer, consisting of two variable resistive parts forming a resistive divider, characterized in that one variable resistive part consists of a series connection of the first and second analog switches (Sp and Sg), to which a common electrode (2) is connected to a common node (2). 6) of the first capacitor (Cp) and the second variable resistive part is formed by the serial connection of the third and fourth analog switches (S5 and S4), to whose common node (4) one electrode (7) of the second capacitor (C2) is connected, (8) of the first and second capacitors (Cp and Cg) is common, is displaceable relative to the two first electrodes (6, 7) in a plane parallel to their surface and is grounded.
CS861284A 1986-02-25 1986-02-25 Low Noise Potentiometer CS258978B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS861284A CS258978B1 (en) 1986-02-25 1986-02-25 Low Noise Potentiometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS861284A CS258978B1 (en) 1986-02-25 1986-02-25 Low Noise Potentiometer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS128486A1 CS128486A1 (en) 1987-09-17
CS258978B1 true CS258978B1 (en) 1988-09-16

Family

ID=5346851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS861284A CS258978B1 (en) 1986-02-25 1986-02-25 Low Noise Potentiometer

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS258978B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS128486A1 (en) 1987-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Papazoglou et al. Noninteracting electronically tunable CCII-based current-mode biquadratic filters
US4123741A (en) Resistance element for variable resistors
EP0117008A2 (en) Analogue wave filter device
US7898367B2 (en) Ceramic monoblock filter with metallization pattern providing increased power load handling
CA1205534A (en) Adjustable monolithic ceramic capacitor
US3109983A (en) Circuits with distributed characteristics
CS258978B1 (en) Low Noise Potentiometer
KR100360158B1 (en) A trimming circuit device
JPH04302501A (en) Signal selection device
US4035747A (en) Adjustable attenuation equalizer
US5235298A (en) Temperature compensated stripline filter for microwaves
US3983504A (en) Active filter
US4048576A (en) Transistor amplifier stage with selectively adjustable gain control circuit
FI63844B (en) TILL SIN ELEKTRISK IMPEDANS AVSTAEMBAR COMPONENT
US3329921A (en) Adjustable center tap resistor
US3217276A (en) Distributed network attenuator
RU2710295C1 (en) Active rc low-pass filter
US3654547A (en) Alternating current attenuator circuit
US3192493A (en) Variable attenuator
RU2408977C1 (en) Rc-element having distributed parametres and band-stop filter based on said element
US3868587A (en) Constant phase distributed impedance
RU2012996C1 (en) Active rc filter of low frequency of higher order
DE3132492C2 (en) Two-path filter
JPS6020927B2 (en) variable damping device
GB2072985A (en) Gyrators