DE1193119B

DE1193119B - Miniature electrical assemblies, in particular miniature filters

Info

Publication number: DE1193119B
Application number: DES74394A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Paul Mehler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-06-19
Filing date: 1961-06-19
Publication date: 1965-05-20
Also published as: GB960045A

Description

Elektrische Miniaturbaugruppe, insbesondere Miniaturfilter Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Miniaturbaugruppe, insbesondere ein Miniaturfilter, das aus einer in einem Abschirmbecher angeordneten Spule und einem weiteren elektrischen Bauelement, z. B. Kondensator, Widerstand od. dgl., besteht. Derartige Minaturfilter werden insbesondere zur Bestückung von Transistorgeräten, wie Taschenempfänger u. dgl., verwendet.Miniature electrical assemblies, particularly miniature filters The invention relates to a miniature electrical assembly, in particular a miniature filter, that consists of a coil arranged in a shielding can and a further electrical coil Component, e.g. B. capacitor, resistor or the like., Is. Such miniature filters are used in particular to equip transistor devices such as pocket receivers and the like. Like., used.

Es sind bereits kombinierte elektrische Miniaturbauelemente, bestehend aus Spule und Kondensator, bekannt, bei denen die Wicklung innerhalb eines oder mehrerer Kappenkerne aus magnetisierbarem Material angeordnet ist. Der Induktivitätsabgleich kann entweder durch Verstellen eines dieser Kappenkerne gegenüber dem anderen und der Spule oder durch zusätzliche, z. B. Ferrit-Gewindeabgleichstifte vorgenommen werden. Die Kerne aus magnetisierbarem Material haben auch andere Formen, z. B. in Art einer Garnrolle, eines T- oder eines Doppel-T-Stückes.There are already combined miniature electrical components from coil and capacitor, known, in which the winding within one or a plurality of cap cores made of magnetizable material is arranged. The inductance adjustment can either by adjusting one of these cap cores relative to the other and the coil or by additional, z. B. Ferrite threaded alignment pins made will. The cores made of magnetizable material also have other shapes, e.g. B. in the manner of a spool of thread, a T-piece or a double T-piece.

Solche bekannten Anordnungen sind z. B. auf einer Grundplatte aus isolierendem Material gruppiert, und über die gesamte Konstruktion ist ein Abschirmbecher aus Metall geschoben, der insbesondere störende elektromagnetische Wellen von der Spulenanordnung abschirmt. Innerhalb des Abschirmbechers sind z. B. die für eine Filteranordnung notwendigen Kondensatoren in der Art keramischer Kondensatoren derart angeordnet, daß die Belegungen mit den in der Grundplatte befestigten Anschlußorganen in Verbindung stehen, und ein keramisches Dielektrikum die Belegungen trennt.Such known arrangements are, for. B. on a base plate grouped with insulating material, and a shielding can is placed over the entire construction pushed out of metal, the particular disturbing electromagnetic waves from the Shields coil assembly. Within the shielding can, for. B. the for a Filter arrangement necessary capacitors in the manner of ceramic capacitors arranged that the assignments with the connection organs fixed in the base plate are connected, and a ceramic dielectric separates the coatings.

Den bekannten Konstruktionen derartiger Miniaturfilter ist gemeinsam, daß sie einen verhältnismäßig großen Raum beanspruchen. Die Forderungen nach einem bestimmten Gütewert lassen bisher eine weitere Miniaturisierung derart gestalteter Miniaturbauelemente nicht zu.The known constructions of such miniature filters have in common that they take up a relatively large space. The demands for one So far, a certain quality value can be further miniaturized in this way Miniature components not too.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem kombinierten elektrischen Miniaturbauelement bei ausreichenden elektrischen Eigenschaften die Abmessungen des Abschirmbechers zu verkleinern und den gesamten Raumbedarf eines solchen Bauelements zu vermindern. Weiterhin wird gefordert, daß die magnetisierbaren Teile einfach herzustellen sind und daß die Verwendung listenmäßiger Kondensatoren möglich ist.The object of the invention is in a combined electrical Miniature component with sufficient electrical properties the dimensions to reduce the size of the shielding cup and the overall space requirement of such a component to diminish. It is also required that the magnetizable parts be simple are to be produced and that the use of listed capacitors is possible.

Die Erfindung besteht bei einer elektrischen Miniaturbaugruppe, insbesondere einem Miniaturfilter, bei der innerhalb eines Abschirmbechers eine elektrische Spule sowie mindestens ein anderes elektrisches Bauelement, insbesondere ein Kondensator, angeordnet und eine mit Kontaktorganen versehene Grundplatte als Becherabschluß verwendet ist, wobei die Achsen der Spulenwicklung und des Abschirmbechers im rechten Winkel zur Grundplatte verlaufen, in der Kombination folgender Merkmale: a) Die Spule weist einen zentral durch die Spulenwicklung geführten stiftförmigen sowie einen rahmenförmigen magnetisierbaren Kernteil auf, der etwa eine Hälfte der.Spulenwicklung derart umfaßt, daß die Enden des stiftförmigen Kernteils in halbzylindrischen Aussparungen der Jochteile des rahmenförmigen Kernteils eingesetzt sind; b) der rahmenförmige Kernteil ist derart diagonal im Abschirmbecher angeordnet, daß die Spulenachse von der Becherachse in Richtung zu einer Becherecke versetzt verläuft; e) das bzw. die anderen elektrischen Bauelemente sind in derjenigen Becherecke angeordnet, die der von der Spulenwicklung ausgefüllten Becherecke gegenüberliegt.The invention resides in a miniature electrical assembly, in particular a miniature filter with an electrical coil inside a shielding can as well as at least one other electrical component, in particular a capacitor, arranged and a base plate provided with contact organs as a cup closure is used, with the axes of the coil winding and the shielding can in the right Run angles to the base plate, in the combination of the following features: a) The Coil has a pin-shaped as well as centrally guided through the coil winding a frame-shaped magnetizable core part, which is about one half of the coil winding such that the ends of the pin-shaped core part in semi-cylindrical recesses the yoke parts of the frame-shaped core part are inserted; b) the frame-shaped Core part is arranged diagonally in the shielding can that the coil axis of the cup axis is offset in the direction of a cup corner; e) that or those other electrical components are arranged in that corner of the cup that the opposite the corner of the cup filled by the coil winding.

Nach der Erfindung wird der Ferritkern, der den außerhalb der Wicklung liegenden magnetischen Fluß schließt, aus Raumgründen als flacher, rahmenförmiger Kern ausgebildet. Dieser Kern kann im wesentlichen ohne Nachbearbeitung hergestellt werden. Er weist an seinen Jochteilen je eine halbzylindrische Aufsparung auf. In diesen Aussparungen liegt der Spulenkörper mit seinen nicht von der Wicklung bedeckten Enden.According to the invention, the ferrite core, which is the outside of the winding lying magnetic flux closes, for reasons of space, as a flat, frame-shaped Core formed. This core can be manufactured essentially without post-processing will. It has a semi-cylindrical recess on each of its yoke parts. In The bobbin lies in these recesses with its not covered by the winding End up.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der Spulenkörper an einem oder beiden von der Spulenwicklung freien Enden etwa auf dem halben Umfang durchbrochen sein, so daß der rahmenförmige Ferritkern direkt auf dem in dem Spulenkörper befindlichen Abgleichstift mit seinen halbzylindrischen Aussparungen aufliegt. Um die maximale Güte zu erreichen, muß der magnetische Kreis entsprechend geschert sein. Diese Scherung läßt sich in gewissen Grenzen derart einstellen, daß zwischen Ferritrahmen und Abgleichstift an den Berührungsstellen eine Isolierstoffschicht geeigneter Dicke vorgesehen wird. Diese kann z. B. durch eine Lackschicht oder durch eine eingelegte Isolierfolie gebildet sein. Das Führungsgewinde für den Abgleichstift ist dann z. B. nur am halben Umfang ausgeführt und außerdem nur an einem Ende des Spulenkörpers angebracht.In a further embodiment of the invention, the bobbin can on a or both ends free from the coil winding are perforated approximately on half the circumference be so that the frame-shaped ferrite core is located directly on the in the bobbin Alignment pin with its semi-cylindrical Recesses. In order to achieve the maximum quality, the magnetic circuit must be sheared accordingly be. This shear can be adjusted within certain limits so that between Ferrite frame and alignment pin an insulating material layer at the contact points suitable thickness is provided. This can e.g. B. by a layer of lacquer or by an inserted insulating film can be formed. The guide thread for the alignment pin is then z. B. only carried out on half the circumference and also only at one end of the Bobbin attached.

Der Abschirmbecher hat die Form einer quadratischen Säule. Um deren Rauminhalt weitgehend auszunutzen, ist der Ferritrahmen diagonal angeordnet. Dies wird dadurch ermöglicht, daß der Spulenkörper auf der Grundplatte durch exzentrische Versetzung den Raum in einer Diagonalen für den Rahmenkern frei läßt. Der zusätzliche freie Raum innerhalb des Abschirmbechers wird zum Einbau des weiteren elektrischen Bauelements ausgenutzt. So kann z. B. ein zylinderförmiger Kondensator, z. B. ein Styroflexkondensator mit 2,2 mm Durchmesser und 7 mm Länge, in diesem freien Raum untergebracht werden. Die Becherabmessung bei einem erfindungsgemäßen Miniaturbauelement beträgt z. B. nur 6 - 6 - 11 mm.The shielding cup has the shape of a square column. To their To make the most of the space available, the ferrite frame is arranged diagonally. this is made possible that the bobbin on the base plate by eccentric Displacement leaves the space in a diagonal for the frame core. The additional Free space within the shielding can is used for the installation of the further electrical Component exploited. So z. B. a cylindrical capacitor, e.g. B. a Styroflex capacitor with 2.2 mm diameter and 7 mm length, in this free space be accommodated. The cup dimensions in a miniature component according to the invention is z. B. only 6 - 6 - 11 mm.

Die elektrischen Eigenschaften eines beispielsweise als Zwischenfrequenzfilter ausgelegten erfindungsgemäßen kombinierten elektrischen Miniaturbauelements sind hinsichtlich des außerordentlich geringen Raumbedarfs von beispielsweise nur 0,4 cm3 Quadervolumen bei einer Grundfläche von etwa 0,36 cm2 außerordentlich gut. So erreicht man beispielsweise bei einer Frequenz f = 470 kHz, der üblichen Zwischenfrequenz von Rundfunkempfängern, eine Güte von etwa Q = 135. Dabei besteht die auf dem Spulenkörper aufgebrachte Wicklung aus etwa 145 Windungen einer Hochfrequenzlitze 4 - 0,06 mm Cu. Als Temperaturkoeffizient der Resonanzfrequenz f,. wurde festgestellt, d. h., bei einer Temperaturänderung d T von +35° C würde eine Resonanzfrequenzänderung d f, von etwa +1 kHz eintreten. Die eingelegte Isolierstoffolie besitzt bei den angegebenen elektrischen Werten eine Dicke von d = 2 - 0,1 mm.The electrical properties of a combined electrical miniature component according to the invention designed, for example, as an intermediate frequency filter, are extremely good with regard to the extremely small space requirement of, for example, only 0.4 cm3 cuboid volume with a base area of about 0.36 cm2. For example, at a frequency f = 470 kHz, the usual intermediate frequency of radio receivers, a quality of around Q = 135 is achieved. As the temperature coefficient of the resonance frequency f ,. became established, that is, with a temperature change d T of + 35 ° C, a resonance frequency change d f of about +1 kHz would occur. The inserted insulating film has a thickness of d = 2 - 0.1 mm with the specified electrical values.

Zur weiteren Erläuterung sind in den Figuren Beispiele der Erfindung angegeben.For further explanation, examples of the invention are shown in the figures specified.

F i g. 1 zeigt den rahmenförmigen äußeren Ferritkern mit halbzylindrischen Aussparungen 1 in den Jochteilen 2.F i g. 1 shows the frame-shaped outer ferrite core with semi-cylindrical Recesses 1 in the yoke parts 2.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, wie der Spulenkörper exzentrisch versetzt auf einer Grundplatte derart angeordnet ist, daß der äußere Rahmenkern 3 in etwa der Diagonalen 4 der Grundplatte 5 zu stehen kommt. Dieser Rahmenkern ist mit seinen halbzylindrischen Aussparungen an die äußeren, von der Wicklung freien Enden des Spulenkörpers 6 gelegt, so daß die Dicke der Spulenkörperwandung von beispielsweise 0,3 mm, in der sich der magnetisierbare Abgleichstift 7 befindet, gleichzeitig den Luftspalt darstellt und damit die Scherung des Kerns festlegt. Der magnetische Weg wird also im wesentlichen über den Abgleichstift, die Jochteile und die Schenkel des Rahmenkerns geschlossen.From Fig. 2 shows how the coil body is offset eccentrically is arranged on a base plate in such a way that the outer frame core 3 is approximately the diagonal 4 of the base plate 5 comes to a stand. This frame core is with his semi-cylindrical recesses on the outer ends of the Bobbin 6 placed so that the thickness of the bobbin wall of, for example 0.3 mm, in which the magnetizable alignment pin 7 is located, at the same time the Represents the air gap and thus determines the shear of the core. The magnetic way is thus essentially about the alignment pin, the yoke parts and the legs of the frame core closed.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind eine oder beide Enden des Spulenkörpers auf dem vom Ferritrahmen umfaßten Teilumfang durchbrochen. Auf diese Weise kann z. B. durch Einlegung einer Abstandsfolie 8 gewünschter Stärke der Luftspalt variiert und die Scherung verändert werden. Diese Art der Luftspalteinstellung ist in F i g. 4 dargestellt. Die Wicklung ist nicht dargestellt. Die Isolierstofffolie 8 übernimmt dabei die Festlegung des Luftspaltes zwischen dem äußeren Rahmenkern 3 und dem Abgleichstift 7. Der Luftspalt kann auch durch eine Lackschicht gebildet werden, die auf den Rahmenkern aufgebracht wird. Die Befestigung des äußeren Rahmenkerns an dem Spulenkörper 6 ist z. B. dadurch gewährleistet, daß die Isolierstoffolie und der äußere Rahmenkern durch Verkleben am Spulenkörper festgelegt ist. Als weiteres Bauelement ist ein Styroflexkondensator 9 mit Abmessungen von z. B. 2,2 mm Durchmesser und 7 mm Länge verwendet. Der Abschirmbecher 10 umschließt die Anordnung.In a further embodiment of the invention, one or both ends of the Coil body pierced on the part of the circumference covered by the ferrite frame. To this Way can z. B. by inserting a spacer film 8 of the desired strength of the air gap varied and the shear changed. This type of air gap adjustment is in Fig. 4 shown. The winding is not shown. The insulating film 8 takes over the definition of the air gap between the outer frame core 3 and the adjustment pin 7. The air gap can also be formed by a layer of lacquer which is applied to the frame core. The attachment of the outer frame core on the bobbin 6 is z. B. ensured that the insulating film and the outer frame core is fixed to the bobbin by gluing. As another The component is a Styroflex capacitor 9 with dimensions of, for. B. 2.2 mm diameter and 7 mm in length are used. The shielding cup 10 encloses the arrangement.

F i g. 3 stellt den Schnitt einer Seitenansicht des in F i g. 4 abgebildeten Elements dar. Mit 11 sind die Anschlußorgane bezeichnet.F i g. 3 shows a sectional side view of the in FIG. 4 pictured Elements represents. With 11 the connection organs are designated.

Claims

Claims: 1. Miniature electrical assembly, in particular miniature filter, in the case of an electrical coil as well as at least within a shielding cup another electrical component, in particular a capacitor, is arranged and a base plate provided with contact organs is used as a cup closure, the axes of the coil winding and the shielding can at right angles to Base plate run, characterized by the combination of the following features: a) The coil has a pin-shaped shape that is guided centrally through the coil winding (7) and a frame-shaped (3) magnetizable core part, which is about a Half of the coil winding includes such that the ends of the pin-shaped core part used in semi-cylindrical recesses of the yoke parts of the frame-shaped core part are; b) the frame-shaped core part (3) is so diagonally in the shielding cup (10) arranged that the coil axis from the cup axis in the direction of a cup corner staggered; c) the other electrical component (s) (9) are in that corner of the cup arranged that of the corner of the cup filled by the coil winding opposite.

2. Miniature assembly according to claim 1, characterized in that the ferromagnetic coil core consists of a frame surrounding part of the winding and an alignment pin and that the frame has a semicylindrical yoke recess for the bobbin or the alignment pin guided in the bobbin and that the frame is arranged diagonally in the shielding cup.

3. Miniature assembly according to Claim 1 or 2, characterized in that the frame on its from the winding facing away from the outer edges resting on the shielding cup is chamfered.

4th Miniature assembly according to one of the preceding claims, characterized in that that one or both ends of the bobbin on the part of the circumference enclosed by the frame broken through and the air gap adjustment between frame and alignment pin either by means of an inserted spacer film, in particular consisting of insulating material or by means of a layer of lacquer applied to the frame.

5. Miniature assembly according to one of the preceding claims, characterized in that that the bobbin and the base plate from a mechanically connected .Piece exist.

6. Miniature assembly according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a polystyrene capacitor is used as the capacitor. In References considered: French Patent No. 1020 505; British Patent No. 449163; "Funkschau", 1950, issue 9, p. 146.