DE1962951A1

DE1962951A1 - Adjustable attenuator

Info

Publication number: DE1962951A1
Application number: DE19691962951
Authority: DE
Inventors: Stevens Mead Ferrin; Lesh Nathan George; Emmott John Thomas
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1968-12-20
Filing date: 1969-12-16
Publication date: 1970-07-02
Also published as: GB1290355A; JPS4813785B1; US3551872A; BE743203A; NL6918768A; FR2026680A1

Description

WESTERN ELECTRIC COMPANY INCORPORATED J. T. Emmott 1-1-1 NEWYORK, N. Y. 10007, USAWESTERN ELECTRIC COMPANY INCORPORATED J. T. Emmott 1-1-1 NEWYORK, N.Y. 10007, USA

Adjustable attenuator

Die Erfindung betrifft einstellbare Dämpfungsglieder, bei denen Dünnfilmwiderstandsfiguren verwendet werden.The invention relates to adjustable attenuators using thin film resistive figures.

Die Verwendung von Dünnfilmschichten auf nicht leitenden Unterlagen zur Herstellung von Miniaturwiderstandsdämpfungsgliedern ist bekannt. Sie ist z. B. in der ^ US Patentschrift 3 344 387 beschrieben. Diese Einrichtung verwendet eine flache nicht leitende Basis oder Unterlage mit einer Vielzahl von aufgebrachten diskreten Widerstandsfilmflächen. Jede Seite jeder der Widerstandsfilmflächen grenzt an eine Vielzahl von Kontakten, die entlang der Seite angeordnet sind. Ein isolierender Deckel mit gedruckten Schaltungswegen auf seiner Innenfläche ist auf die Basis aufgepaßt, um die vollständige Einrichtung zu bilden. Um Verbindungspunkte zu schaffen, enthält die Basis drei leitende " Felder, die auf einem Ende der Basis aufgebracht sind, wobei von jedem Feld ein Anschluß nach außen führt. Entsprechende Felder sind auf der Innenseite des Deckels angeordnet, um eine Deckung mit den Feldern auf der Unterlage herzustellen. The use of thin film layers on non-conductive substrates to manufacture miniature resistance attenuators is known. She is z. Described in, for example, US Pat. No. 3,344,387. This device employs a flat, non-conductive base or pad with a plurality of discrete resistive film areas deposited thereon. Each side of each of the resistive film areas is contiguous with a plurality of contacts arranged along the side. An insulating cover with printed circuit paths on its inner surface is fitted over the base to form the complete device. To create connection points, the base includes three conductive "panels" applied to one end of the base, each panel having a lead outward. Corresponding panels are located on the inside of the cover to be in register with the panels on the To produce a base.

Ebenso sind auf der Innenseite des Deckels Kontakttasten angeordnet» um eine Deckung mit den KontaktenContact buttons are also arranged on the inside of the cover to cover the contacts

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auf der Unterlage herzustellen. Durch Wahl von zwei der Vielzahl von Kontakten auf den Widerstandswegen der Unterlage kann eine gewünschte Länge des Films verwendet werden, um einen vorgewählten Widerstandswert zu liefern. Der Deckel enthält zunächst ausreichend Schaltungswege, die mit den Wegen auf der Basis in verschiedenen Figuren verbunden sind, wobei jeder Weg einen anderen Widerstand ergibt. Die nicht gewünschten Wege werden dann aus dem Deckel selektiv nach der jeweilig gewünschten Widerstandsfigur entfernt. Eine Änderung des Widerstandswertes des Dämpfungsgliedes erfordert somit eine Änderung der Widerstandsfigur auf dem Deckel. Andererseits kann auf eine Vielzahl von Deckeln für eine einzige Basis verwendet werden, wobei eine Widerstandsänderung dann durch Wechsel des Deckels bewirkt wird.on the base. By choosing two of the multitude of contacts on the resistance paths The backing can be used to a desired length of film to a preselected resistance value to deliver. The cover initially contains sufficient circuit paths that correspond to the paths on the Base in different figures are connected, with each path giving a different resistance. They don't desired paths are then selectively removed from the cover according to the respective desired resistance figure. A change in the resistance value of the attenuator therefore requires a change in the resistance figure on the lid. On the other hand, it can be used on a variety of lids for a single base a change in resistance is then effected by changing the cover.

Widerstandsdämpfungsglieder der beschriebenen Art können zwar für gewisse Schaltungsbedürfnisse ausreichen. Sie sind jedoch offensichtlich für Schaltungsanwendungen ungeeignet, die häufige Änderungen der Dämpfung erfordern.Resistance attenuators of the type described can be sufficient for certain circuit requirements. However, they are obviously unsuitable for circuit applications that require frequent changes to the Require cushioning.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Form des einstellbaren Dämpfungsglieds zu schaffen. Accordingly, it is an object of the invention to provide an improved form of the adjustable attenuator.

Erfindungsgemäß wird ein einstellbares Dämpfungsglied mit einer Vielzahl von Widerstandsschichten geschaffen, According to the invention , an adjustable attenuator with a plurality of resistance layers is created,

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die durch Dünnfilmflächenwiderstände gebildet werden, welche auf eine nichtleitende gemeinsame Unterlage aufgebracht sind, wobei das Dämpfungsglied gekennzeichnet ist durch eine Vielzahl von Doppelkontaktteilen, die jeweils in gleitendem Kontakt zu der entsprechenden Schicht stehen, ferner durch Mittel, um jeden Kontaktteil selektiv in eine von zwei Stellungen zu bringen und schließlich durch Mittel, um die Stellung jedes Kontaktteils in einen entsprechenden Dämpfungswert umzusetzen, so daß selektiv eine Erhöhung der Dämpfung entsprechend einer der Schichten ^ in eine äußere Schaltung eingeführt wird.which are formed by thin-film surface resistances, which are placed on a common non-conductive surface are applied, wherein the attenuator is characterized by a large number of double contact parts, which are each in sliding contact with the corresponding layer, furthermore by means, to selectively bring each contact part into one of two positions and finally by means to convert the position of each contact part into a corresponding damping value, so that selectively one Increase in attenuation corresponding to one of the layers ^ is introduced into an external circuit.

Die bevorzugte Ausführung der Erfindung liefert ein einstellbares Dämpfungsglied, das eine Figur von Dünnfilmflächenwiderständen verwendet und das auf eine gemeinsame Unterlage aufgebrachte leitende Flächen mit federnden Kontakten verbindet, die gleitend auf der Oberfläche der Dünnfilmschichten einstellbar sind. Die Gestaltung der Kontakte erlaubt, eine selektive Überbrückung bestimmter Flächen des Dünnfilms, wobei der Wert der Dämpfung leicht durch eine einfache Bewegung des gleitenden Schalters erreicht werden kann. Der hohe Grad an Miniaturisierung , der durch die neuen Formen der Schicht- und Oberflächenfiguren der Flächenwiderstände erzielt werden kann, erlaubt eine Vielzahl von Dämpfungseinsteilungen, die bei einer gleichen Vielzahl von gleitenden SchalternThe preferred embodiment of the invention provides an adjustable attenuator having a figure of Used thin-film surface resistors and the conductive applied to a common substrate Areas connected with resilient contacts that slide on the surface of the thin film layers are adjustable. The design of the contacts allows selective bridging of certain areas of the Thin film, the value of damping easily by a simple movement of the sliding switch can be reached. The high degree of miniaturization created by the new forms of the layered and surface figures the sheet resistance can be achieved, allows a variety of attenuation settings, the with the same number of sliding switches

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mit einer einzigen Unterlagenbasis erhalten werden können. Das vollständige vielfach einstellbare Dämpfungsglied ist zu einer Anordnung zusammengesetzt, die etwa 38 χ 25 x 6,5 mm mißt. Jeweils vier bequem angeordnete gleitende Schalter auf der einen Oberfläche der Anordnung können von einer neutralen Stellung in eine voll eingestellte Stellung bewegt werden, um fortlaufend größere Dämpfungswerte einzuführen. Die entgegengesetzte Seite des Gehäuses der Anordnung enthält eine Anschlußmontageanordnung wobei jeder Anschluß über einer entsprechenden Bohrung im Gehäuse angebracht ist, um die Anbringung der Zuführungen von den zugehörigen Dünnfilmflächen zu erleichtern.can be obtained with a single document base. The complete multi-adjustable attenuator is assembled into an array that measures approximately 38 χ 25 x 6.5 mm. Four conveniently arranged each sliding switches on one surface of the assembly can move from a neutral position to a fully adjusted position can be moved in order to continuously introduce larger damping values. The opposite Side of the housing of the assembly includes a terminal mounting assembly, each terminal is mounted above a corresponding hole in the housing to allow the attachment of the feeds of to facilitate the associated thin film surfaces.

Die Dünnfilmwiderstandelemente des Dämpfungsglieds werden zu verschiedenen symmetrischen ⁿH"Schichten vereinigt, die auf einer gemeinsamen Unterlage aufgebracht sind. Die Werte der Elemente werden z. B. durch anodische Oxydation so eingestellt, daß sie den kombinierten Arbeitsparametern der Betriebsdämpfung und der Impedanz und nicht dem absoluten Widerstandswert entsprechen. Als Ergebnis erhält man während der Herstellung maximale Resultate, die sich aus der Tatsache ergeben, daß die Betriebsdämpfung wesentlich unabhängig von der Impedanz ist, d. h. die geometrische Form bestimmt die Betriebsdämpfung und damit das Widerstandsverhältnis ausschließlich der Impedanz. Die Impedanz ist nur vom spezifischen Wider-The thin-film resistance elements of the attenuator are combined to form different symmetrical ⁿ H "layers which are applied to a common base As a result, maximum results are obtained during manufacture, which result from the fact that the operating attenuation is essentially independent of the impedance, ie the geometric shape determines the operating attenuation and thus the resistance ratio excluding the impedance. The impedance is only from the specific

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stand abhängig und weist verhältnismäßig breite Toleranzen von z. B. 2 bis 3 % auf, während die Toleranz der Betriebsdämpfung eng sein kann, z. B. 0,1 %, Dementsprechend ist es bei anodischer Oxydation möglich, die verhältnismäßig breiten Grenzen von plus minus 3 % des spezifischen Widerstands durch selektive anodische Oxydation auf das erforderliche Spannungsverhältnis zuzulassen.stood dependent and has relatively wide tolerances of z. B. 2 to 3 % , while the tolerance of the operational damping can be tight, e.g. B. 0.1 %, accordingly it is possible with anodic oxidation to allow the relatively wide limits of plus minus 3 % of the resistivity by selective anodic oxidation to the required voltage ratio.

Die Schalterkontakte führen wie oben bemerkt ihreAs noted above, the switch contacts have theirs

Funktion durch indem sie auf der Oberfläche der *Function by placing them on the surface of the *

Dünnfilmunterlage gleiten, wobei die Anschlußfläche der Dünnfilmschaltung als der eine Kontakt jedes gleitenden Schalters verwendet wird. Dieses Merkmal trägt zum kompakten Aufbau und zur Einfachheit des Dämpfungsglieds bei.Thin film backing slide, with the pad of the thin film circuit as the one contact each sliding switch is used. This feature contributes to the compact structure and simplicity of the Attenuator at.

Die Ausführung hat den Vorteil, die Einstellbarkeit einstellbarer Dünnfilmdämpfungsglieder zu vereinfachen. Weiterhin wird der Gesamtauftiau von Dünnfilm- d dämpfungsgliedern tie auch ihr Preis damit verringert. The design has the advantage of simplifying the adjustability of adjustable thin film attenuators. Furthermore, the Gesamtauftiau is attenuation divided by thin film d tie thus also reduces their price.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: The invention is described below with reference to the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einesFig. 1 is a perspective view of a

zusammengebauten vielfach einstellbaren Dämpfungsglieds,assembled multiple adjustable attenuator,

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Fig. 2 eine explodierte Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Dämpfungsglieds im vergrößerten Maßstab,Fig. 2 is an exploded view of the attenuator shown in Fig. 1 in enlarged scale,

Fig. 3 eine teilweise explodierte Ansicht der Unterseite des in Fig. 2 dargestellten Dämpfungsgliedes,FIG. 3 is a partially exploded view of the underside of that shown in FIG. 2 Attenuator,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der inFig. 4 is a perspective view of the in

Fig. 2 dargestellten Dünnfilmschaltung, die in verzerrtem Maßstab gezeichnet ist, um die Gestaltung der Schicht zu erläutern undFig. 2 shown thin film circuit, drawn on a distorted scale is to explain the design of the layer and

Fig. 5 eine Aufsicht auf die in Fig. 2 dargestellte Dünnfilmschaltung in vergrößertem Maßstab.FIG. 5 is a plan view of the thin film circuit shown in FIG. 2 in FIG enlarged scale.

Die einzelnen Elemente des Dämpfungsglieds 101 der Fig. 1 sind leicht in der explodierten Ansicht der Fig. 2 zu erkennen. Das Schaltergehäuse enthält einen unteren Gehäuseteil oder eine Basis 201, die , in dem oberen Gehäuseteil oder Deckel 205 eingepaßt ist. Die Dünnfilmwiderstandsschaltung 202 ruht in dem Rahmen, der durch die Basis 201 gebildet wird. Die Bohrungen 208 in der Basis 201 sind vorgesehen, um nicht dargestellte AnschlußZuführungen aufzunehmen, die an den Anschlüssel 501 bis 504 auf der in Fig. 5 dargestellten Dünnfilmschaltung befestigtThe individual elements of the attenuator 101 of FIG. 1 are easily seen in the exploded view of FIG Fig. 2 can be seen. The switch housing includes a lower housing part or base 201 which, is fitted in the upper housing part or cover 205. The thin film resistor circuit 202 is in rest the frame formed by the base 201. The holes 208 in the base 201 are provided, in order to accommodate connection feeds not shown, which are attached to terminals 501 to 504 on the thin film circuit shown in FIG

sind. Diese Zuführungen sind durch die Bohrungen 009827/1337 are. These feeds are through the holes 009827/1337

208 geführt, die auch in Fig. 3 dargestellt sind, ferner durch die entsprechenden Bohrungen 302 der Verbindungsstife 301, wie sie in geeigneter Weise z.B. durch Löten befestigt« Jeder Verbindungsstift 301 enthält einen der Ausgangsanschlüsse 207, Vier Gleitschienen 203 sind leitend im Deckel 205 angeordnet. Sie sind mit den entsprechenden Schlitzen208 out, which are also shown in Fig. 3, also through the corresponding bores 302 of Connection pins 301 as appropriate e.g. attached by soldering «Each connecting pin 301 contains one of the output connections 207, four slide rails 203 are arranged in a conductive manner in the cover 205. They are with the appropriate slots

209 ausgerichtet. Jede Schiene 203 enthält eine nach oben führende Bohrung oder ein Schulterteil 212, das einen der nach unten führenden Stifte209 aligned. Each rail 203 includes an upwardly leading bore or shoulder portion 212, which is one of the pins leading down

210 einer entsprechenden Daumentaste 206 aufnimmt. ä Mit Hilfe einer einfachen Schnappfassung sind acht federnde Kontaktgeber 204 an einem entsprechenden Endteil einer der Gleitschienen 203 befestigt und werden von ihr gehalten. Wie dargestellt ist jeder der federnden Kontaktgeber 204 so angeordnet, daß die Doppelkontaktelemente 211 nach unten führen, um mit der Oberfläche des Dünnfilmelements 202 in Eingriff zu kommen. Beim Zusammenbau des Dämpf ungsglieds kann der Deckel 205 vorteilhafterweise mit der Basis 201 und die Tasten 206 mit den Gleitschienen 203 mit Hilfe der Ultraschallverbindung verbunden werden. Dies bekannte Verfahren ist einfach und wirksam mnd ist leicht der Massenproduktion zugänglich. Eine Wärmebehandlung nach der Verbindung ist wünschenswert, um bei den geschmolzenen plastischen Teilen eine Spannungsentlastung durchzuführen, wobei die Teile vorteilhafterweise aus Lexan, einem kommerziell erhältlichen Polykarbonat 009827/1337210 a corresponding thumb button 206 receives. etc. By means of a simple snap replaced by eight resilient contact sensors are attached to a respective end portion of one of the slide rails 203 204 and are held by it. As shown, each of the resilient contactors 204 is arranged so that the double contact elements 211 lead down to come with the surface of the thin film element 202 in engagement. When assembling the attenuator, the cover 205 can advantageously be connected to the base 201 and the buttons 206 to the slide rails 203 with the aid of the ultrasonic connection. This known method is simple and effective and is easily accessible to mass production. Post-bonding heat treatment is desirable in order to stress relieve the molten plastic parts, which parts are advantageously made from Lexan, a commercially available polycarbonate 009827/1337

bestehen können.can exist.

Fig. 3 sLgt, daß die Unterseite der Basis 201 mit einer Reihe von Vorsprüngen oder vorstehenden Flächen 303 versehen ist, die Schlitze 304 enthalten, um Schaft der Anschlußstifte 301 aufzunehmen und in die Nichtige Lage zu bringen, so daß die Bdarungen 302 mit den Bohrungen 208 übereinstimmen und die Anschlüsse 207 in der in Fig. dargestellten Weise angeordnet werden. Eine Anschlußanzeigeplatte 305 , die mit den oberen Teilen der Vorsprünge 303 verbunden ist, sichert die Anschlüsse 301 in ihrer Lage.Fig. 3 shows that the underside of the base 201 with a series of protrusions or protruding surfaces 303 containing slots 304 in order to To receive the shaft of the connecting pins 301 and to bring it into the null and void position, so that the representations 302 coincide with the bores 208 and the connections 207 in the manner shown in FIG to be ordered. A terminal display plate 305 connected to the upper parts of the protrusions 303 secures the connections 301 in place.

Ein Beispiel für die Dünnfilmschaltung, welche die "H" Widerstandsschichten enthält, ist in der Aufsicht der Fig. 5 dargestellt, wobei ein Teil in Fig. gezeigt ist, um typische Schichtzusainmensetzungen und Schichtdicken zu erläutern . Die kleinen Rechtecke 50 A,B bis 61 A,B auf der Dünnfilmoberfläche ergeben etwas erhabene Feldflächen, die in leitender Beziehung zu den Kontakten 211 der federnden Kontaktgeber 204 stehen. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, sind diese Flächen aus Schichten aus Gold, Platin oder Rhodium und Gold gebildet. Ein der Materialien wie Glas, Glas mit einer (Sydunterlage, glasierte Tonerde oder superfeine Tonerde kann verwendet werden, um die Unterlage für die Dünnfilmschaltungen zu bilden.An example of the thin film circuit including the "H" resistor layers is in plan of Fig. 5, with a portion shown in Fig. 1, to illustrate typical layer compositions and to explain layer thicknesses. The small rectangles 50 A, B to 61 A, B on the thin film surface result in slightly raised field surfaces, which are in a conductive relationship to the contacts 211 of the resilient Contactor 204 are. As shown in Fig. 4, these surfaces are made of layers of gold, platinum or Formed rhodium and gold. One of the materials such as glass, glass with a (syd backing, glazed clay or superfine alumina can be used to form the backing for the thin film circuits.

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Dämpfungseinrichtungen nach der beschriebenen Ausführung können mit besonderem Vorteil in verschiedenen Nachrichtenübertragungseinrichtungen verwen-det werden, wo die Aufrechterhaltung genauer Dämpfungswerte für eine wirksame Arbeitsweise kritisch ist. Derartige Einrichtungen können z. B. Signalübertragungseinheiten und hochfrequente Verstärkereinheiten sein. Bei einem als Beispiel gewählten System werden zwei Dämpfungsglieder der angegebenen Art ,die jeweils vier Gleitschieneneinheiten verwenden, benutzt, um einen Dämpfungsbereich von 16,5 dB zu überdecken. Die μ Damping devices according to the embodiment described can be used with particular advantage in various communication transmission devices, where maintaining accurate damping values is critical for effective operation. Such facilities can, for. B. be signal transmission units and high-frequency amplifier units. In one system chosen as an example, two attenuators of the type indicated, each using four slide rail units, are used to cover an attenuation range of 16.5 dB. The μ

Einheiten unterscheiden sich nur in der Unterlagenfigur, wenn auch Farbcodierungen mit Vorteil verwendet werden können, um eine richtige Identifizierung sicherzustellen. Wenn die beiden Einheiten in Reihe geschaltet werden, liefern die beiden Unterlagefiguren Dämpfungssprünge von 0,1, 0,2, 0,4, 0,8 und 1, 2, 4, 8 dB bei konstanter Impedanz. Jeder der acht Gleitschalter mit zwei Stellungen kann von Hand von einer Stellung mit der Dämpfung Null in eine Stellung mit den oben angegebenen Sprügen bewegt werden.Units differ only in the document shape, even if color coding is used to advantage to ensure correct identification. When the two units are in series are switched, the two base figures provide attenuation steps of 0.1, 0.2, 0.4, 0.8 and 1, 2, 4, 8 dB at constant impedance. Each of the eight two-position slide switches can be operated manually moved from a position with the damping zero to a position with the jumps given above will.

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Claims

1.jAdjustable attenuator (Fig. 2) with a Variety of resistive layers (Fig. 5) formed by thin film sheet resistors, which are applied to a non-conductive common base, characterized by a A plurality of double contact parts (204), each in conductive contact with the corresponding Layer, further by means (203) around selectively each contact portion in one of two positions to bring and finally by means (207) to the position of each contact part in a corresponding one Implement attenuation value, so that selectively an increase in attenuation according to one of the Layers is introduced into an external circuit.

2. Attenuator according to claim 1, characterized by a plurality of thin film pads (501 to 504) on the substrate, the one contact each Contact part is in conductive contact with a corresponding contact of the pads.

3. Attenuator according to claim 1 or 2, characterized in that the resistance layers have the shape of "H" layers (Fig. 5) arranged to have the preselected combined operating parameters correspond to the operational damping and the impedance.

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4. Attenuator according to claim 1, 2 or 3, characterized by a housing (Fig. 2) with a Lid (205) and a base (20 * 0, the base further including a support for the pad characterized in that the switches are conductively mounted in the cover, each switch has a neutral and a fully adjusted position and has a pair of double contact elements (211), which are slidably mounted on the respective thin film resistor slement so that each

Switch can be set manually to ™

to introduce a corresponding preselected attenuation value in an external circuit.

The attenuator according to claim 4, characterized in that each switch further includes a sliding B part (203), further a button (206) mated with the sliding part, each pair of the contact elements being attached to a corresponding sliding part. Ä

6. Attenuator according to claim 4 or 5, characterized in that the underside of the base has a Includes a plurality of terminal mounting means (303), further comprising a plurality of terminals (301) shown in the assembly means are arranged and finally means that each connector with a corresponding Connect part of the system.

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7. Attenuator according to claim 6, characterized in that each connecting means has a plurality of grooves (304) on the inner surface of the base, further includes a plurality of bores (208) in the underside of the base, each connected to a corresponding groove, and finally a plurality of feeders, each from a corresponding part of the system via a corresponding groove and a corresponding hole lead to a corresponding connection.

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