DE1949824A1 - Regelbarer Miniaturkondensator - Google Patents

Regelbarer Miniaturkondensator

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Tadayoshi Shimodaira
Nagano Suwa
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    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
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Description

Oipl.-Ιης. Heini Usmt, Patentanwalt D - 8 MOndien 81, Cbsintastrafe· 81 · TsUfon: (OBII) 4838
Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha L 8850
3-4, 4-chome, Ginza, Chuo-ku L/to
Tokyo, Japan 1.10.1969
Regelbarer Miniaturkondensator
Die Erfindung bezieht sich auf einen regelbaren Miniaturkondensator.
Die Nachfrage nach Schaltungskomponenten in Kompaktbauweise wird ständig größer, so daß in diesem Zusammenhang die Schaffung eines regelbaren Miniaturkondensators für derartige Kleinstschaltungen unerläßlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen regelbaren Miniaturkondensator in Kompaktbauweise zur Verfügung zu stellen, bei welchem sich die Kapazität des evaporierten Kondensators bei jeder Stufe ändert.
Der erfindungs gemäße Kondensator setzt sich in Kombination aus evaporierten Kondensatoren und Anschlußklemmen mit Kontakten zusammen.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt:
009815/1435
Dipl.-Ing. Heinz Ltu«. Patentanwalt D - 8 München 81, Cofimastrafc· 81 - Telefon: (Οβΐΐ) 4838 20
Fig. 1 einen Quer schnitt durch einen erfindungsgemäßen,
evaporierten Kondensator in Sandwich-Form,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen regelbaren Kondensator mit
getrennten Elektroden,
Fig. 3a eine Draufsicht auf eine flexible Metallplatte mit einer
Vielzahl von Kontaktklemmen,
Fig. 3b einen Querschnitt durch die flexible Metallplatte, die
eine Vielzahl von Kontaktklemmen aufweist,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines er
findungsgemäßen, regelbaren Miniaturkondensators,
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen evaporierten Kondensator
nach der Erfindung,
Fig. 6 eine Temperaturkompensations-Schaltung eines
Quarzkristalloszillators mit einem erfindungsgemäßen Kondensator.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt einen erfindungsgemäßen evaporierten Kondensator in Sandwich-Form. Die Bezugsziffer 1 bezeichnet einen Träger, Z bezeichnet eine untere Elektrode, 3 ein Dielektrikum und 4 eine obere Elektrode.
Der gestuft regelbare Kondensator nach der Erfindung besteht aus der an jeden Kondensator angeschlossenen oberen Elektrode 4 und den in einem geeigneten Verhältnis unterteilten unteren Elektroden 3. Durch eine derartige Anordnung lassen sich durch geeignete Kombination jeder unteren Elektrode 3 verschiedene Kapazitäten mittels der oberen Elektrode 4 erzeugen. Ein derart gestalteter regelbarer Kondensator verringert die Anzahl der Ausgangsklemmen.
υ u a α f t> / ι 4
DipJ.-lrvg. Hwnz Uimt. Patentanwalt D - 8 MOnoSen 81. Cosimastrafc· 81 - UUfon: (0611) 48 38 20
In Fig. 2 ist in Draufsicht ein regelbarer Kondensator mit getrennten Elektroden dargestellt. Die Kondensatorabschnitte 5, 6 , 7 und 8 stehen in einem Verhältnis von 1 : 2 : 4 : 8 zueinander und weisen
eine Kapazität von C bzw. ZC bzw. 4C bzw. 8C auf. Durch r ο ο ο ο
geeignete Kombination dieser vier Kondensatorabschnitte lassen sich durch jede Kapazit'itsetufe von C fünfzehn Kapazitäten von C bis
1 5C erzielen. Für einen fünfzehn Stufen umfassenden Kondensator ο
ist demnach ein Kondensator mit (1 +2 + 4+8) Abschnitten erforderlich. Auf diese Art und Weise wird die Raum bean sprue hung verwirklicht
Auf diese Art und Weise wird die Kapazität 15 C bei geringster Gemäß der geometrischen Reihe
'£" 2n 1 - 2 + 4 * 8 . . . 2n = (2n +1 - 1)
η - 0
η* 1 ist der in ι 2 - Ii geteilte Kondensator mit (n * 1) Anschlußklemmen versehen. ΓΛη gestuft regelbarer Kondensator kann damit in Kompaktbauweise durch geeignetes Kombinieren der Ausgangsklemmen mit einem Kontakt geschaffen werden.
Das Verfahren .'.um Andern der Kapazität und zum Ableiten mittels einer Anschlußklemme mit einem Kontakt wird nachstehend erläutert.
Die Figuren 3a und 3b zeigen eine flexible Metallplatte mit einer Vielzahl von Kontaktklemmen. Die kammförmige Platte besteht aui vier Kontakten Q, 10, 11 und 1 2 und vier Schrauben 1 3, 14, 15 und Durch Anziehen jeder Schraube berührt jeder Kontakt die entsprechende, gegenüberliegende untere Elektrode, während beim Lösen jeder Schraube jeder Kontakt von der entsprechenden unteren Elektrode getrennt wird.
UUäö Ί b/ 1 4 3 b
BAl
Dipl.-Ing. Heinz UtMf. Potentanwalt D - 8 MOnoN.n 81. Cotima*tra6· 81 · Τ·Μοο: (0811) 48 38 20
Die Kondensatorabechnitte 5, 6, 7 und 8 gemäß Fig. 2 liegen den Ausgangsklemmen mit den Kontakten 9, 10, 11 und 12 gemäß Fig. jeweils gegenüber. Zwei Ausgangsklemmen bestehen aus den oberen Elektroden und den Anschlußklemmen mit Kontakten. Bei Anziehen der Schraube 13 erhält man die Kapazität C . Bei Anziehen der Schrau· ben 13 und 14 erhält man die Kapazität 3C . In analoger Weise lassen sich die Kapazitäten C 'bis 1 5C bei jeder Kapazitätsstufe von C durch Anziehen der Schrauben erzeugen.
-Fig. 4 ist eine Draufsicht auf eine Ausführungsforrn eines erfindungsgemäßen regelbaren Miniaturkondensators. Die Bezugsziffer 17 bezeichnet einen Bereich der evaporierten Kondensatorabschnitte, während mit 18 ein Bereich der Ausgangsklemmen des gestuft regelbaren Kondensators bezeichnet ist. Durch geeignete Wahl eines in hohem Maße dielektrischen Werkstoffes lassen sich die Abmessungen des regelbaren Kondensators auf ein Minimum verringern.
Fig. 5 zeigt im Teilquer schnitt den inneren Aufbau des erfindungsgemäßen, gestuften Kondensators. Mit 19 ist ein aus Glas oder Keramik od. dgl. gefertigter Träger, mit 20 einebeispielsweise mit Chromgold beschichtete Elektrode und mit 21 eine mit Aluminium beschichtete Elektrode bezeichnet. Mit der Bezugsziffer 22a ist ein beispielsweise mit SiO beschichtetes Dielektrikum und mit 22b ein dünner, beispielsweise mit SiO beschichteter Schutzfilm bezeichnet. Eine mit einem Kontakt versehene Anschlußklemme 23 ist aus elastischem Werkstoff gefertigt. Die Bezugsziffer 24 bezeichnet eine Stellschraube.
Aue Fig. 6 iet eine Ausführungsform einer temperaturkompeneierten Quarzkristalloszillator-Schaltung erkennbar, in welche die gestuft regelbaren Kondensatoren C und C eingeschaltet sind. Der Konden-
009815/U35
Dipl.-Ing. Heim Limt, Patentanwalt 0-8 München 81, Co*!mo**rab· 81 ■ Telefon: (0811) 48 38 20
sator C , ist solcher Art, daß sich seine Kapazität entsprechend th
den auftretenden Temperaturänderungen ändert. Mit X ist ein Quarzkristallvibrator, mit R , R-, . . . R_ sind Widerstände, mit C. ist ein Kondensator zum Rückkoppeln und mit C ein Kopplungs-
J. L·
kondensator bezeichnet. C ist ein Temperaturkompensationselement aus einem in hohem Maße dielektrischen Material, wie beispielsweise BaTiC* , dessen Curie-Punkt etwa bei 20 C liegt. Bei einem Anstieg der Temperatur über den Curie-Punkt hinaus wird der Temperaturkoeffizient der Dielektrizitätskonstante des Elements C , von + auf -
th
umgekehrt. Dieses Merkmal ist im Hinblick auf einen, einen Schnittwinkel von 5 X aufweisenden Quarzkristalloszillator sehr günstig. Es ist jedoch schwierig, die Temperaturkennlinie des Quarzkristalloszillators allein mit Hilfe der Temperaturkennlinie des in hohem Maße dielektrischen Materials zu kompensieren. Aus diesem Grunde sind die
Kondensatoren C und C vorgesehen um die Kompensationsgeschwins ρ
digkeit zu steuern und die Frequenz des Quarzoszillators zu regulieren. Bei Erhöhung der Kapazität des Kondensators C verringert sich das Verhältnis zwischen der Kapazitätsänderung von C , und der Gesamt-Kapazitätsänderung von C und C . , was zur Folge hat, daß sich das Ausmaß der Kompensation verringert.
Da im allgemeinen das Verhältnis der Kapazitätsänderung des in hohem Maße dielektrischen Materials zu groß ist, erhöht sich die Kapazität von C , um die Frequenzkennl'inie des Quarzkristalloszillators bei jeder Umgebungstemperatur auf einen konstanten Wert einzuregeln. Durch entsprechendes Einstellen des Kondensators C wird die Frequenz des Kristalloszillators so eingeregelt; daß sie zum Betrieb von Uhren geeignet ist. Durch Einregulierung des Kondensators C
auf einen bestimmten Bereich verschiebt sich die Temperaturkompensationskurve parallel.
009815/U35
T949824
Dipl.-lng. Heinz UiMf. Patentanwalt 0-8 München 81, Cotimastrafe· 81 - Telefon: (0811) 483820
Wie vorstehend ausgeführt, lassen sich verschiedene gestuft regelbare Kondensatoren durch geeignete Änderung des Wertes einer Stufeneinheit C schaffen,
ο
Ein derart gestalteter Kondensator ist besonders für die Verwendung in einer integrierten Schaltung kleinster Abmessungen geeignet.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde η = 3 gewählt, der Wert von η kann jedoch beliebig gewählt werden. Durch geeignete Wahl des Wertes von C sowie des Teilungsverhältnissee können eine
ganze Reihe verschiedener, regelbarer Kondensatoren zur Verfügung gestellt werden. Es versteht sich in diesem Zusammenhang von selbst, daß das Teilungsvarhältnis nicht auf eine geometrische Reihe beschränkt ist.
009815/U35

Claims (3)

  1. Dtpl.-Ιης. Haiiu U**r. fotwttamralt D - 8 MOndwn 81. Cotimartrafc« 81 · Telefon: (0811) 483820
    PATENTANSPRÜCHE
    .1] Regelbarer Miniaturkondensator, gekennzeichnet durch eine Vielzahl evaporierter Kondensatoren in Sandwichform mit einer Vielzahl von Kondensatorabschnitten und Anschlußklemmen mit Kontakten zur Herstellung eines Kontaktes mit den Elektroden der Kondensatorabschnitte, wobei die Gesamtkapazität des Kondensators stufenweise durch geeignete Kombination der Kondensator -abschnitte mittels der Anschlußklemmen mit Kontakten regelbar ist.
  2. 2. Regelbarer Miniaturkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, .daß der Kondensator in Reihe oder parallel zu einemQuarzkriatalloszillator geschaltet ist, um die Frequenzoder die Temperaturkennlinie eines Temperaturkompensationselementes eines den Vibrator enthaltenden Quarzkristalloszillators einzuregeln.
  3. 3. Regelbarer Miniaturkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator in Reihe oder parallel zu einem ein Dielektrikum,wie beispielsweise BaTiO , aufweisenden Kondensator geschaltet ist, dessen Kapazität in Abhängigkeit von der Temperatur änderbar ist und mit letzterem zusammen einen Kondensator zu-r Kompensierung der Temperaturkennlinie eines Quarzkristalloszillators bildet.
    009815/U35
    Leerseite
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