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Potentiometerplatte Die Erfindung betrifft eine Potentiometerplatte,
insbesondere für die Einstellung einer Abstimmspannung bei Empfangsgeräten der elektrischen
Nachrichtentechnik, mit wenigstens einer Potentiometerbahn, in deren Bahnrichtung
ein Abgriff verschiebbar ist.
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Bei Empfangsgeräten der elektrischen Nachrichtentechnik werden häufig
Dioden mit spannungsabhängiger Kapazität zur Abstimmung verwendet. Der Verlauf der
Diodenkapazität in Abhängigkeit von der an der Diode anliegenden Spannung ist dabei
nichtlinear. Die Spannung zur Abstimmung solcher Kapazitätsdioden wird an einem
Potentiometer abgegriffen. Wenn die Abhängigkeit der Spannungsänderung von der Verstellung
des Abgriffs linear ist, ergibt sich insgesamt ein nichtlineares Abstimmverhalten
der Anordnung, das von der Spannungs-Lapazitätskennlinie der Diode abhängig ist.
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Um eine lineare Abhängigkeit zwischen der jeweiligen Verstellung des
Abgriffs des Potentiometers und der Kapazitätsänderung der Diode zu erhalten, bzw.
eine Nichtlinearität in einen gewünschten Abstimmbereich zu legen, hat die Erfindung
allgemein die Aufgabe, eine Potentiometerplatte obiger Art zu schaffen, bei der
eine nichtlineare Abhängigkeit zwischen der Verstellung des Abgriffs und der Spannungsänderung
besteht. Dabei soll die Nichtlinearität insbesondere der Art sein, dass sie die
Nichtlinearität der Spannungs-Eapazitätskennlinie einer Kapazitätsdiode ausgleicht.
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Erfindungsgemäss wird obige Aufgabe dadurch gelöst, dass ein oder
mehrere Abschnitte der Potentiometerbahn von mindestens einem Parallelwiderstand
überbrückt sind, dessen elektrische Anschlüsse jeweils in leitendem Kontakt mit
voneinander in Bahnrichtung beabstandeten Stellen der Potentiometerbahn stehen.
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Durch die Wahl der Anordnung der Anschlüsse des oder der Parallelwiderstande
an der Potentiometerbahn und durch die Bemessung der Widerstandswerte der Parallelwiderstände
lassen sich gewünschte nichtlineare Abhängigkeiten zwischen der Verschiebung des
Abgriffs und der an der Potentiometerbahn abgegriffenen Spannung erreichen.
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In vorteilhafter Ausgestal-tung der Erfindung ist der Parallelwiderstand
durch eine auf die Potentiometerplatte aufgebrachte Miderstandsbahn gebildet. Derartige
Widerstandsbahnen werden bevorzugt ebenso wie die Leiterbahnen im Siebdruckverfahren
auf die Potentiometerplatte aufgebracht. Dabei muss ein unerwiinschtes Versetzen
der Widerstandsbahnen gegenüber den Leiterbahnen wilrend der aufeinanderfolgenden
Aufdruckvorgänge vermieden, bzw. die daraus resultierende Widerstandsänderung möglichst
klein gehalten werden.
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Beidseitig die Parallelwiderstände begrenzend Leiterbahnen, von denen
wenigstens eine mit der Potentiometerbahn verbunden ist, verringern zwar die Druckversatzempfindlichkeit,
indem sie die Länge der Parallelwiderstandsbahnen unabhängig von der Lage der Potentiometerbahn
festlegen, führen aber insbesondere bei geringer Breite der Potentiometerbahn zu
einer Verzerrung des gewünschten Verlaufs der abgegriffenen Spannungsänderung. Um
dies zu vermeiden ist erfindungsgemäss der Parallelwiderstand wenigstens einseitig
aufgeweitet und liegt mit der aufgeweiteten Seite an einer Leiterbahn an. In dem
aufgeweiteten Bereich ist der Widerstand geringer als in dem anderen Bereich, so
dass ein Versetzen der Widerstandsbahn gegenüber der Leiterbahn prozentual weniger
ins Gewicht fällt.
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Durch obige Massnahme ist erreicht, dass sich die den Parallelwiderstand
mit der Potentiometerbahn verbindende Leiterbahn einsparen lässt und sich der Parallelwiderstand
an die Potentiometerbahn anbilden lässt, ohne dass sich ein während der aufeinanderfolgenden
Aufdruckvorgänge eintretendes Versetzen der Widerstandsbahn gegenüber der Leiterbahn
stark auswirkt.
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Zum anderen ist in dem aufgeweiteten Bereich der Abgleich des Parallelwiderstandes
aus obengenannten Gründen wesentlich exakter durchführbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung in vorteilhafter Ausgestaltung
sind im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1: eine erfindungsgemässe
Potentiometerplatte mit Parallelwiderständen, wobei Leiterbahnen kreuzschraffiert
und Widerstandsbahnen einfach schraffiert dargestellt sind und die Abgriffseinrichtungen
nicht gezeigt sind, Fig. 2: eine Seitenansicht einer Abgriffseinrichtung der Potentiometerplatte
-nach Fig. 1,
l'ig. A, 4 und : weitere Anordnungen erfindungsgemässer
Parallelwiderstände an einer Potentiometerbahn, xig. c: Diagramme der an der Potentiometerbahn
abgegriffenen Spannung in Abhängigkeit von der Stellung der Abgriffseinrichtung
bei Verwendung von erfindungsgemässen Parallelwiderständen und Fig. 7: eine erfindungsgemäss
aufgeweitete Widerstandsbahn.
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beine Potentiometerplatte 1 besteht aus einer Grundplatte, auf die
in an sich bekannter Weise Leiterbahnen 2, 3 und 4 aufgedruckt und Potentiometerbahnen
5 aufgebracht sind. Die Leiterbahnen enden an drei elektrischen Anschlusskontakten
2', 3' und 4', die auf der Grundplatte befestigt sind.
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Die Leiterbahn 2 ist elektrisch-leitend mit Kontakt zungen 6 verbunden.
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Die ILontaktzungen 6 sind einzeln an ihnen zugeordnete Abgriffseinrichtungen
7 andrückbar. Figur 2 zeigt eine Kontakt zunge 6, die an die ihr zugeordnete Abgriffseinrichtung
7 angedrückt ist.
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Die Abgriffseinrichtung ist insgesamt drehbar an der Grundplatte gelagert.
Sie weist eine Scheibe 7' auf, die in dem ringförmigen Bereich, den die Kontakt
zunge 6 während des Drehens der hbgriffseinrichtung überstreicht, elektrisch leitend
ausgebildet ist. Mit diesem leitenden Bereich ist ein elektrischer Schleifer 7''
verbunden. Dieser liegt an der Potentiometerbahn 5 an und gleitet beim Drehen der
Abgriffseinrichtung 7 auf dieser entlang.
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Die Potentiometerbahnen 5 sind in Form eines Ixreisringsegments ausgebildet.
Ihre Enden liegen an den Leiterbahnen 3 bzw. 4.
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Durch diesen Aufbau ist es möglich beim Anlegen einer Spannung zwischen
den Anschluaskontakten 3' und 4' zwischen den Anschlusskontakten 4' bzw. 3' und
2' eine Deilspannung abzugreifen, die der Stellung des Schleifers 7" derjenigen
Abgriffseinrichtung 7 entspricht, an der die ihr zugeordnete Kontaktzunge 6 anliegt.
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Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf kreisringförmige Potentiometer
beschränkt, sondern lässt sich ebenso auch bei anders ausgebildeten Potentiometern,
insbesondere gerade verlaufenden Potentiometerbahnen, verwenden. Die Potentiometer
können auch einen nichtlinear mit der ochleiferversehiebung anwachsenden tierstand
aufweisen.
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Erfindungsgemäss ist ein Abschnitt der Potentiometerbahn 5 durch zwei
Widerstandsbahnen 8 überbrückt. Dabei stehen deren beiden einen Anschlüsse mit dem
einen Ende der Potentiometerbahn in Kontakt. Die beiden anderen Anschlüsse sind
jeweils an einer Seite der Potentiometerbahn etwa auf deren halber Länge angeschlossen.
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Dieses beidseitige Anschliessen je einer Widerstandsbahn bringt eine
gleichmässigere Stromverteilung in der Potentiometerbahn mit sich, als sie mit nur
einer Widerstandsbahn erreichbar wäre.
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Durch die parallel zu einem Abschnitt der Potentiometerbahnen 5 geschalteten
Widerstandsbahnen 8 wird erreicht, dass die Änderung des abgegriffenen Widerstandswertes
beim Verschieben des Schleifers 7'2 der Abgriffseinrichtung 7 in dem nicht von Widerstandsbahnen
überbrückten Abschnitt grösser ist, als beim Verschieben des Schleifers 7 " um eine
gleiche Strecke in dem von Widerstandsbahnen überbrückten Abschnitt. Diese Wirkung
tritt auch bei Verwendung nur eines Parallelwiderstandes ein.
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In Figur 3 überbrücken die Widerstandsbahnen 8 einen Abschnitt der
Potentiometerbahn 5, der von deren beiden Enden beabstandet ist. Sie sind zur besseren
Stromverteilung wieder an beiden Seiten der Potentiometerbahn angeordnet.
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In Figur 4 überbrücken zwei Widerstandsbahnen 8 zwei voneinander beabstandete
Abschnitte der Potentiometerbahn 5. Dabei ist die eine Widerstandsbahn 8 einseitig
direkt an die Potentiometerbahn angebildet. Es liesse sich die Widerstandsbahn auch
beidseitig unter Einsparung von Leiterbahnen direkt an die Potentiometerbalm anformen.
Ein Anschluss der anderen Widerstandsbahn 8 steht mit in Bahnrichtung benachbarten
Punkten der Potentiometerbahn in Kontakt. Dadurch lässt sich beim Verschieben des
Schleifers 7" der Abgriffseinrichtung 7 in der Nähe dieses verlängerten Anschlusses
ein allmählicher Übergang vom Bereich grösserer zum Bereich kleinerer Widerstandsänderung
erreichen.
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In Big. 5 ist die Potentiometerbahn 5 von mehreren Parallelwiderständen
8 überbrückt. Dabei sind die Parallelwiderstände 8 iiber Leiterbahnen 9 in Serie
geschaltet, die auch mit der Potentiometerbahn 5 verbunden sind. Die Widerstandswerte
der Parallelwiderstände 8 nehmen gestaffelt zu. Der gesamten Anordnung ist ein Vorwiderstand
10 vorgeschaltet.
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Parallelwiderstände 8 haben zur Folge, dass die an der Potentiometerbahn
abgegriffene Spannung U Kurven der in Fig. 6 gezeigten Art durchläuft. UO ist das
am einen Ende der Potentiometerbahn angelegte Potential und s die Entfernung des
Schleifers 7 von dem anderen Ende der Potentiometerbahn. Liegt ein Parallelwiderstand
mit einem Anschluss an dem Ende der Potentiometerbahn bzw. an einer mit diesem verbundenen
Leiterbahn, dann ergibt sich ein Verlauf der Abgriffsspannung nach Kurve I. Überbrückt
ein Parallelwiderstand einen Bereich der Potentiometerbahn, der von deren Ende beabstandet
ist, dann ergibt sich ein Verlauf der Abgriffsspannung nach Kurve II. Die Lage der
Anschlüsse des Parallelwiderstandes an der Potentiometerbahn und die Widerstandswerte
der Parallelwiderstände bestimmen die Form der Kurven.
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Erfindungsgemäss ist in Fig. 7 die den Parallelwiderstand bildende
Widerstandsbahn einseitig aufgeweitet. Der aufgeweitete Bereich 8' ist trapezförmige
ausgebildet, wobei die grosse Basisseite an der Leiterbahn anliegt. Die Aufweitung
kann auch durch anders geformte Bereiche verwirklicht werden.
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Durch die Aufweitung ist erreicht, dass der Widerstandswert der Widerstandsbahn
in der Nähe der Leiterbahn kleiner ist als in weiter entfernten Bereichen. Dadurch
wirkt sich eine etwa beim Aufdrucken der Widerstandsbahnen auf die mit den Leiterbahnen
versehene Grundplatte auftretende Versetzung des Parallelwiderstandes gegenüber
der Leiterbahn in dessen Gesamtwiderstand weniger stark aus, als wenn der Parallelwiderstand
einen konstanten Querschnitt hätte.
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Die Anwendung dieser Nassnahme erlaubt es deshalb den Parallelwiderstand
direkt an die Potentiometerbahn anzubilden, ohne dass grosse, durch Druckversatz
entstehende Widerstandsabweichungen des Parallelwiderstandes in Kauf genommen werden
müssen. Damit sind gleichzeitig die Nachteile einer zwischen der Widerstandsbahn
des Parallelwiderstandes und der Potentiometerbahn vorgesehene Leiterbahnen beseitigt.
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Ein zusätzlicher Vorteil der Aufweitung besteht darin, dass der nach
dem Aufdrucken der Widerstandsbahnen erfolgende Abgleich des Parallelwiderstandes
in dessen aufgeweiteten Bereich 8' erfolgen kann und dadurch wesentlich exakter
durchzuführen ist. Die
Gründe hierfür liegen darin, dass die für
den durch teilweises Abtragen der Widerstandsbahn erfolgenden Abgleich zur Verfügung
stehende Fläche im aufgeweiteten Bereich wesentlich grösser ist und dass obendrein
der Widerstand in diesem Bereich kleiner ist Die Erfindung lässt sich mit Vorteil
beispielsweise auch bei Einzel- oder Stereo-Potentiometern hoher Genauigkeit in
Steuer-und Wiedergabegeräten verwenden.