DE2053618C3 - Variabler Kondensator - Google Patents

Description

Das Hauptpatent bezieht sich auf einen variablen, aus einem Stator und einem Rotor bestehenden Kondensator, bei dem der Stator eine k.reisringsegmentförmige, kontinuierliche Elektrode besitzt, über der sich, von einer Isolierschicht getrennt, eine ebenfalls kreisringsegmentförmige, diskontinuierliche Gegenelektrode befindet, die aus einer Vielzahl kleiner, voneinander isolierter und selbstleitender Inseln besteht, bei dem der Rotor einen leitenden Flächenteil besitzt, der je nach Winkelstellung des Rotors eine veränderliche Anzahl von Inseln untereinander und mit einer Anschlußklemme verbindet, bei dem die kontinuierliche Elektrode und die Gegenelektrode im wesentlichen in einem Halbkreis angeordnet sind, bei dem auf dem Stator benachbart der Gegenelektrode eine weitere, mit einer Anschlußklemme versehene kontinuierliche Kontaktelektrode vorgesehen ist, bei dem der leitende Flächenteil des Rotors elastisch ist und eine Überbrückung zwischen einer veränderlichen Anzahl von Inseln und der Kontaktelektrode bildet, nach Patent 2052072.3.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den in dem Hauptpatent beschriebenen Kondensator so weiterzubilden, daß er in mehrere, insbesondere zwei, variable Kondensatoren und einen festen Kondensator

aufgeteilt werden kann, wobei zusätzlich Widerstände, auch veränderliche, vorgesehen sein sollen, um ein RC-Netzwerk für verschiedene Anwendungen verfügbar zu machen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß sowoh! die kontinuierliche Elektrode als auch die diskontinuierliche Gegenelektrode in mehrere Teilsegmente mit vorbestimmter Geometrie unterteilt sind, daß in der Ebene der diskontinuierlichen Gegenelektrode mindestens eine streifenförmige Widerstandsbahn, bei der mindestens ein Ende mit zumindest einer Anschlußklemme verbunden ist, auf der Isolierschicht aufgebracht ist und daß der leitende Flächenteil des Rotors die Widerstandsbahn für den Fall eines variablen Widerstandes bei der Drehung überstreicht.

Dieser Kondensator findet bevorzugt Anwendung bei der Aussteuerung von Verstärkern.

Es ist durch den Stand der Technik, insbesondere durch die US-PS 3426267, Spalte 3, Zeilen 36 bis 41, Spalte 4, Zeilen 13 bis 23, bekanntgeworden, auf einem gemeinsamen Träger neben einem veränderlichen Kondensator einen veränderlichen Widerstand vorzusehen, dessen Widerstandsbahn von einem Rotor abgetastet wird. Jedoch ist diese bekannte Kondensator-Widerstandsanordnung insgesamt gesehen anders als die Anordnung nach der Erfindung aufgebaut, insbesondere ist bei ihr nicht vom Gegenstand des Hauptpatentes Gebrauch gemacht.

Weitere Vorteile, ausgestaltende Merkrmle und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht eines Statorsubstrates, die die kontinuierliche Elektrode und die Anschlußklemmen darstellt,

Fig. 2 eine Draufsicht eines vollständigen Stators nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Stators entlang der Linie 3-3 von Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht des Rotors einer bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 5 ein Schaltdiagramm einer NF-Stufe, bei der das RC-Netzwerk nach Fig. 2 zur Aussteuerung benutzt wird,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Frequenzabhängigkeit eines NF-Verstärkers, bei dem die NF-Stufe nach Fig. 5 mit verschiedenen Parametern verwendet wird,

Fig. 7 eine Draufsicht eines Statorsubstrates einer anderen Ausführungsform,

Fig. 8 eine Draufsicht eines vollständigen Stators nach Fig. 7,

Fig. 9 eine Teilansicht einer vertikaler, elektrischen Verbindung, die in dem Stator nach Fig. 8 verwendet wird,

Fig. K) ein Schaltdiagramm einer NF-Stufe, bei dem das RC-Netzwerk verwendet wird, das sich aus dem Stator nach Fig. 8 ergibt,

Fig. 11 eine Draufsicht eines Statorsubstrates einer anderen Ausführung«' τ. ,

Fig. 12 eine Draufsicht eines Stators, bei dem das Substrat nach Fig. 11 verwendet wird, und

Fig. 13 ein Schaltdiagramm eines RC-Netzwerkes, das sich aus dem Stator nach Fig. 12 ergibt.

Die Fig. 1, 2 und 3 veranschaulichen ein Statorglied 10, bei dem dünne, angenähert 0,005 mm starke Filmelektroden aus leitendem Material, beispielsweise Silber oder dergleichen, als zwei im allgemeinen kreisförmige Segmente auf einem Teil einer Hauptoberfläche eines isolierenden Substrates 16 abgelagert sind. Diese Segmente schäften ein Paar von kontinuierlichen Elektroden 12 und 14. Das Substrat 16 hat eine Öffnung 22, die in seinem Zentrum liegt. Das Substrat 16 ist genügend steif und dick, beispielsweise 0,076 cm dick bei einer bevorzugten Ausführungsform, um die darüber liegenden Schichten zu tragen.

ic Anschlüsse 24 und 26, die aus dem gleichen Material wie die Elektroden 12 und 14 bestehen, erstrecken sich von den Umfangen der Elektroden nach dem Rand des Substrates hin und bilden Anschlußstücke, an denen eine Schaltungsleitung angelötet werden kann.

Eine Schicht 28 aus einem keramischen Dielektrikum ist auf die Oberfläche der kontinuierlichen Elektroden 12,14 und die umgebenden Teile des Substrates 16 aufgebracht. Die Dicke der Schicht 28, die über den Elektroden 12 und 14 liegt, beträgt etwa 0,025 mm. Bei dieser vorliegenden Ausführungsform wird Aluminiumoxid als Substrat 16 und eine Bariumtitanat-Glasmischung mit einer Dielektrizitätskonstanten von etwa 400 für die dielektrische Schicht 28 verwendet. Ein dünner Film (0,018 mm dick) aus leitendem Material, beispielsweise Silber oder dergleichen, ist auf die äußere Oberfläche der Schicht 28 aufgebracht, wodurch zwei Teilsegmente 32 und 34 einer diskontinuierlichen Gegenelektrode und ein kontinuierliches Gegenelektrodenteilsegment gebildet werden.

Alle Elektroden sind um die Öffnung 22 derart angeordnet, daß alle Teilsegmente 30, 32 und 34 der Gegenelektrode über den Teilsegmenten 12 und 14 der kontinuierlichen Elektrode liegen. Das Teilsegment 30 ist ein kontinuierlicher leitender Film, welcher über einem Teil des Teilsegments 14 liegt und damit einen Kondensator bildet. Das Teilsegment 30 erstreckt sich mit der Position 36 auch um die öffnung 22 herum, um eine langgestreckte, leitende Verbindung 38 zu bilden. Die Teilsegmente 32 und 34 besitzen eine Inselstruktur mit einer Anzahl isolierter Inseln 42 und 44, die mit den darunter liegenden Teilsegmenten 12 und 14 einen Kondensator bilden.

Ein Anschluß 46 aus Silber oder dergleichen ist ebenfalls auf dem Dielektrikum 28 aufgebracht und erstreckt sich vertikal zur Kontaktierung des unteren Anschlusses 24; der dielektrische Film 28 ist so aufgebracht, daß Endabschnitte der Anschlüsse 24 und 26

so zwecks Herstellung einer äußeren Verbindung freibleiben. Schließlich ist auf dem Stator 10 ein Film aus Widerstandsmaterial aufgebracht, der einen Wider stand 48 bildet, der sich von der leitenden Verbindung 38 zu dem Anschluß 46 erstreckt.

Bei der Herstellung des Kondensators können die im Hauptpatent angegebenen Verfahren und Materialien verwendet werden (Spalte 4, Zeilen 53 ff. der DE-PS 2052072).

Der Stator 10 ist entsprechend dem Gegenstand des Hauptpatentes so aufgebaut, daß, wenn ein Rotorelement in Kontakt mit der Gegenelektrode gedrückt wird, ein selektiver Überbrückungskontakt zwischen den Inseln 42 oder 44 und dem angrenzenden kontinuierlichen Gegenelektroden-Teilsegment 30 während der Drehung des Rotors hergestellt ist. Vorzugsweise wird ein Rotorelement 50, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, benutzt. Der Rotor 50 enthält, wie bereits im Hauptpatent beschrieben, ein leitendes

Gewebe oder Netz 52 aus Phosphorbronze oder dergleichen, das in koplanarer Anordnung zu einem Material 54 mit niedriger Reibung, beispielsweise Polytetrafluorethylen oder dergleichen, eingelegt ist.

Der Rotor 50 wird durch eine elastische Druckscheibe (nicht dargestellt) in Kontakt mit der Gegenelektrode des Stators 10 gedrückt. Das Netz 52 liegt über einem Bogenbereich 3 von etwa 120°, und es ist ein Anschlag (nicht dargestellt) vorgesehen, derart, daß der Rotor das Netz 52 von dem Teilsegment 32 zu dem Teilsegment 34 drehen kann. Daher liegt das Zentrum des Netzes über dem kontinuierlichen Gegenelektroden-Teilsegment 30. Dieses erstreckt sich über etwas mehr als einen Bogen von 120° derart, daß. wenn das Netz 52 in Kontakt mit allen Inseln der beiden diskontinuierlichen Elektroden gedreht ist, ein Abschnitt des Netzes 52 in Berührung mit dem angrenzenden Randgebiet des Teilsegmentes 30 kommt und so mit dem Anschluß 24 in Verbindung bleibt.

Der Stator 10 bildet in Verbindung mit dem Rotor 50 ein RC-Netzwerk 58 mit zwei Anschlüssen (Fig. 5), bei dem zwei variable Kondensatoren 60 und 62 mit dem festen Widerstand 48 und dem festen Kondensator 64 parallel geschaltet sind.

Der Kondensator 60 wird aus dem Teilsegment 12 und den darüber liegenden Inseln des Teilsegments 32 gebildet. Der Kondensator 62 wird aus dem Abschnitt des Teilsegments 14, welcher unter den Inseln des Teilsegments 34 liegt, gebildet, während der Kondensator 64 von dem Teilsegment 30 und dem darunter liegenden Teil des Teilsegments 14 gebildet wird, der durch die gestrichelte Linie 66 begrenzt wird. Die Verbindung zwischen dem Widerstand 48 und dem Kondensator 60 mit dem Anschluß 24 wird durch eine vertikale Verbindung zwischen dem unteren Anschluß 24 und dem oberen Anschluß 46 gebildet. Die Verbindung der Kondensatoren 62 und 64 mit dem Anschluß 26 erfolgt mittels des Teilsegments 14, das angrenzende Elektroden für beide Kondensatoren 62 und 64 vorsieht. Die Überbrücl ungsverbindung 65 zwischen dem Kondensator 60 un 1 dem Kondensator 64 oder dem Kondensator 62 unc¹ dem Widerstand 48 usw. wird durch den Rotor 5 herbeigeführt.

Das RC-Netzwerk 58 nach Fig. 5 eignet sich zur Aussteuerung als variables Rückkopplungsglied für die Treiberstufe eines NF-Verstärkers.

Hierbei ist das Netzwerk 58 zischen dem Kollektor 72 und die Basis 74 eines Transistors 70, welcher in Emitterschaltung betrieben wird, geschaltet, so daß eine negative Rückkopplung durch das RC-Netzwerk zustande kommt.

Die Werte für den Widerstand 48 und die Kapazität des Kondensators 64 sind so gewählt, daß sich bei einer Frequenz von 1 kHz eine Überschneidung der Kennlinien ergibt. Dieses ist der Fall, wenn die Kapazität der Kondensatoren 60 und 62 gleich Null ist (Mittenstellung des Rotors) und die kapazitive Reaktanz des Kondensators 64 gleich dem Widerstandswert des Widerstandes 48 bei dieser Frequenz ist.

Wenn die Kapazität der Kondensatoren 60 und 62 gleich Null ist, verändert der Rückkopplungskreis das Frequenzansprechvermögen der Verstärkerstufe und bildet so eine geeignete Frequenz-Ansprechkurve. Ein Drehen des variablen Netzwerkes, bei dem die Kapazität der Kondensatoren 60 oder 62 ungleich Null wird, schwenkt dann die Ansprechkurve um den Überschneidungspunkt. Dieses bedeutet, daß die

niedrigen oder die hohen Frequenzen ohne signifikante Veränderung in der Verstärkung (Lautstärke) bei der Frequenz der Überschneidungspunkte gesteuert werden können.

Bei einem Beispiel wird die Schaltung nach Fig. 5 mit folgenden Bauteilen aufgebaut:
Stufeneingangswiderstand 4 kQ
Transistor 70 Typ 3N3393

Widerstand 48 20 kQ

Kondensator 60 0 bis 0,15 μΡ

Kondensator 62 0 bis 0,045 μΡ

Kondensator 64 0,02 μΡ

Widerstand 76 100 Ω

Widerstand 78 6,8 kQ

Widerstand 80 4,7 kQ

Diese Schaltungsanordnung erzeugt in Verbindung mit ihrer nicht dargestellten Ausgangsstufe die Frequenz-Ansprechkurven, die in Fig. 6 dargestellt sind. Hierbei ist die Kurve A die Ansprechkurve ohne Rückkopplungsnetzwerk 58, die Kurve B ist die Ansprechkurve mit Netzwerk 58, wobei jedoch die Kapazitätswerte der beiden Kondensatoren 60 und 62 gleich Null sind. Dieses ist der Fall, wenn das Netz 52 vollständig auf dem Teilsegment 30 liegt, so daß nur die unveränderlichen Elemente (Widerstand 48 und Kondensator 64) an den Anschlüssen 24 und 26 wirksam sind. Die Kurve C stellt eine Modifikation der Kurve B bei niedrigen Frequenzen dar, wenn der Rotor 50 im Uhrzeigersinn um etwa 120° gedreht ist, um so den maximalen Kapazitätswert des Kondensators 60 einzustellen. Die Kurve D gibt eine Modifikation der Kurve B bei hohen Frequenzen wieder, wenn der Rotor 50 um 120° im Uhrzeigersinn gedreht ist, um den maximalen Kapazitätswert des Kondensators 62 einzustellen. Da die Kondensatoren 60 und 62 stufenweise variabel sind, ist eine Vielzahl von Kurven zwischen den Kurven B und Coder B und D möglich. Die Statorkapazitätswerte, die bei dem speziellen Beispiel angegeben sind, erhält man mit einem Teilsegment 12, das annähernd ein Ringsegment mit einem Sektorwinkel von etwa 110° aufweist mit einem inneren Radius von etwa 0,5 cm und einem äußeren Radius, der von etwa 0,85 cm an dem Anschlußende bis auf etwa 0,6 cm an dem anderen Ende abnimmt. Das Teilsegment 14 ist ein Ringsegment mit einem Kreisbogen von etwa 160° und mit einem inneren bzw. einem äußeren Radius von etwa 0,22 cm bzw. 1 cm. Die Teilsegmente 12 und 14 sind bedeckt von einem annähernd 0,0025 cm dicken Überzug aus Bariumtitanat-Glas mit einer Dielektrizitätskonstanten von 2000. Die Teilsegmente 30, 32 und 34 haben die gleichen Radien wie das Teilsegment 14 und sind als voller Kreissektor über den Teilsegmenten der kontinuierlichen Elektrode angeordnet, und zwar das Teilsegment 32 über dem Teilsegment 12, das Teiisegment 30 über angenähert einem 40°-Bogen des Teilsegments 14 und das Teilsegment 34 über dem übrigen Teil des Teilsegments 14.

Wie bereits erwähnt, ändert sich die Breite des Teilsegments 12 entlang ihrer Ausdehnung und erzeugt so eine Änderungsrate bei der Kapazität des Kondensators 60, die nicht der prozentualen Überlappung des Rotors 50 entspricht. Daher vergrößert sich - im Gegensatz zu den Teilsegmenten der kontinuierlichen Elektrode von gleichförmiger Breite, für die der Kapazitätswert direkt proportional zu der Bogenlänge der kontaktierten Inselstruktur ist — die Änderungsrate der Kapazität des Kondensators 60 bei

der Drehung im Gegenuhrzeigersinn. Dieses bringt eine nichtlineare Veränderung des Kapazitätswertes im Netzwerk 58 mit sich.

Bei einer zweiten Ausführungsform, die in ähnlicher Weise und durch gleiche Techniken wie die zuvor beschriebene Ausführungsform aufgebaut ist, ist ein Stator 90 mit drei Anschlüssen vorgesehen (Fig. 7 und 8); dieser Stator ist so hergestellt, daß er einen variablen Widerstand 92 enthält. Der Widerstand 92 ist auf der oberen Fläche 100 zusammen mit dem »Insel«-Teilsegment 94, dem »Insel«-Teilsegment 96 und dem kontinuierlichen Teilsegment 98 aufgebracht, das mit dem Anschlußstück 99 in Verbindung steht. Die Teilsegmente 94,96 und 98 sind in kreisförmiger Konfiguration über den Teilsegmenten 102, 104 und 106 angeordnet und von diesen durch eine dünne dielektrische Isolierschicht 28 getrennt. Wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform sind die Teilsegmente der kontinuierlichen Elektrode auf einem isolierenden Substrat 16 aufgebracht.

Ein Paar von Widerständen 110 und 112 ist ebenfalls auf dem Substrat 16 aufgebracht; sie sind mit dem Teilsegment 104 und einem Anschluß 114 durch aufgebrachte Leiterbahnen 116 verbunden. Der Anschluß 114 dient auch als Verbindung zu dem Teilsegment 102. Ein anderer Anschluß 118 steht zum einen in Verbindung mit dem Teilsegment 106 und ist zum anderen über dieses Teilsegment mit einer Leiterbahn 120 verbunden, die sich zu einer Stelle angrenzend der gegenüberliegenden Kante des Stators 90 erstreckt. Am Ende der Leiterbahn 120 führt eine vertikale elektrische Verbindung 122 durch das Dielektrikum 28 hindurch zu der oberen Fläche 100, wo sie an das Ende des Widerstandes 92, wie in Fig. 9 dargestellt, anschließt. Die Verbindung 122 ist auf übliche Weise gebildet, indem beispielsweise eine kleine Öffnung oder ein Loch in der Schicht 28 vorgesehen wird, das mit leitendem Material, beispielsweise Silber oder dergleichen, während der Bildung der Gegenelektrode gefüllt wird.

Der Stator 90 wird in Verbindung mit einem 120° C Kreisbogen-Netz 52 verwendet und liefert ein RC-Netzwerk 124, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Der Rotor 50 ist so angeordnet, daß er sich in zentraler Stellung befindet, d. h. das als Angreifer dienende Netz 52 liegt über dem Teilsegment 98 und kann um 120⁼ nach beiden Seiten von dieser Stellung aus gedreht werden. Hierbei sind der variable Widerstand 92 und der feste Kondensator 126 (gebildet durch die Teilsegmente 98 und 106) parallel zwischen die Anschlüsse 118 und 99 geschaltet. Ein variabler Kondensator 128 (gebildet durch die Teilsegmente 96 und 104) ist parallel mit dem festen Kondensator 130, (d. h. dem Teilsegment 99 und einem Teil des Teilsegments 104) und in Reihe mit den Widerständen 110 und 112 (die Kondensatoren 128 und 130 sind mit den Widerständen 110 und 112 verbunden) geschaltet, um einen ersten Zweig zwischen den Anschlüssen 99 und 114 herzustellen. Schließlich ist der variable Kondensator 132 (mit den Teilsegmenten 94 und 102) zwischen die Anschlüsse 99 und 114 parallel zu dem ersten Zweig geschaltet.

Der feste Kondensator 126 ist durch einen Teil des Teilsegments 98 zusammen mit dem darunter liegenden Teilsegment 106 gebildet. Der feste Kondensator 130 besteht aus dem Teilsegment 98 und dem Teil des Teilsegments 104, der durch die gestrichelte Linie 134 begrenzt ist. Die Kondensatoren 126 und 130 sind mit dem gemeinsamen Teilsegment 98 verbunden, während der Kondensator 130 und der Kondensator 128 durch das gemeinsame Teilsegment 104 verbunden sind.

Das RC-Netzwerk 124 mit drei Anschlußklemmen wirkt sowohl auf die Vorwärtsverstärkung als auch auf die Gegenkopplung der NF-Stufe, dargestellt in Fig. 10, ein, um eine weitere Tonregulierung mit erhöhtem Verstärkungsfaktor am unteren Frequenzende zu ermöglichen. Dieses bedeutet, daß diese NF-Stufe einen verstärkten »Baßbereich« hat, während die Ansprechkurve bei höheren Frequenzen abgeschwächt ist. '

Wie in F i g. 10 dargestellt, ist das RC-Netzwerk 124 an eine Stufe mit geerdetem Emitter, ähnlich der nach Fig. 6,angeschlossen. Hierbei sind der Anschluß 114 mit dem Kollektor und der Anschluß 99 mit der Basis des verstärkenden Transistors verbunden, während der Anschluß 118 mit dem Ausgang der vorhergehenden Stufe verbunden ist. Daher liegen die Komponenten zwischen den Anschlüssen 118 und 99 (d. h. der variable Widerstand 92 und der feste Kondensator 126) in Reihe mit der Transistorbasis und steuern die Vorwärtsverstärkung, während der Netzwerksteil zwischen den Anschlüssen 99 und 114 die Gegenkopplung steuert.

Wenn der Kontakt des Rotornetzes 52 in bezug auf das Teilsegment 94 reduziert wird (Drehung im Gegenuhrzeigersinn von der Anschlagstellung aus), nimmt die Kapazität des Kondensators 132 ab. Gleichzeitig bewegt sich der Kontakt des Rotors bei dem Widerstand 92 in Richtung seines freien Endes, was den Widerstandswert des Widerstandes 92, der in dem Schaltkreis wirksam ist, erhöht. In einem Beispiel hat das RC-Netzwerk 124 bei dem Kreis nach Fig. 10 die folgenden Werte: Widerstand 92 0 bis 20 kQ

Widerstand 110 12,5 kΩ

Widerstand 112 12,5 kΩ

Kondensator 126 0,02 μΡ

Kondensator 128 0 bis 0,015 μΡ

Kondensator 130 0,005 μΡ

Kondensator 132 0 bis 0,008 μΡ

Darüber hinaus werden der Widerstand 92 und der Beleg des Kondensators 132 immer enger, um so eine nichtlineare Ansprechkurve in bezug auf die Rotorstellung zu erreichen, wobei sie so aufeinander abgestimmt sind, daß sich die folgenden Werte ergeben: Widerstand 92 Kondensator 132

so 0 Ω OF

* 20 kQ 0 μΡ

10 νΩ 0,001 μΡ

5 kΩ 0,002 μΡ

3 >ΐΩ 0,003 μΡ

hi ^Ω 0,004 μΡ

0,3 ^! Ω 0,005 μΡ

0 Ω 0,006 μΡ

0 Ω 0,008 IiF

Die Ergebnisse, die in einem NF-Kreis, bei dem d?r Kreis nach Fig. 10 verwendet wird, erreicht wer- i f'.i, kommen den Kurven B, C und D in Fig. 6 nahe, wobei jedoch die Kurve D einen Zuwachs von annähernd 8 dB bei 180Hz aufweist.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein Stator entsprechend der Darstellung in den Fig. 11 und 12 so aufgebaut, daß ein RC-Netzwerk gebildet wird, das sich zur Tonsteuerung eignet. Hierbei sind die Teilsegmente 152, 154 und 156 auf einem Substrat 16

mit darüber liegender dielektrischer Schicht 28 und Teilsegmenten 160, 162 und 164 aufgebracht. Die Teilsegmente 152 und 156 stehen in direkter Verbindung mit den Anschlüssen 166 und 172. Das Teilsegment 154 steht über einen auf dem Substrat aufgebrachten Widerstand 170 mit dem Anschluß 168 in Verbindung.

Die Teilsegmente 154 und 156 sind mit der oberen Fläche durch längliche Leiterbahnen 174 und 176 und vertikale elektrische Verbindungen, ähnlich der in den Fig. 7 und 9 dargestellten, verbunden. Das Teilsegment 154 ist durch einen Leiter 174 mit einem Ende 178 eines variablen Widerstandes 180 verbunden; das Teilsegment 156 ist durch die Leiterbahn 176 mit einem Ende 182 eines festen Widerstandes 184 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 184 steht über die Leiterbahn 186 mit dem Teilsegment 162 in Verbindung.

Der Stator ist mit einem leitenden 120"-Kreisbogen-Netz ähnlich der anderen Ausführungsform versehen. Die Teilsegmente 160 und 164 sind diskontinuierlich, um variable Kapazitäten zu bilden; der Widerstand 180 liegt innerhalb des Radius des Rotors 50 und weist eine feste Verbindung an einem Ende auf, so daß sein Widerstandswert in Übereinstimmung mit der Stellung des Abgreiferkontaktes variiert.

Wie in den anderen Ausführungsformen kann das Netz des Rotors 52 sich von einem diskontinuierlichen Teilsegment zu dem anderen bewegen und befindet sich in der zentralen Stellung ganz über dem Teilsegment 154.

Hierdurch wird das in Fig. 13 dargestellte RC-Netzwerk 190 mit drei Anschlüssen gebildet, wobei der feste Kondensator 192 durch die Teilsegmente 154 und 162 gebildet ist, der variable Kondensator 194 sich aus den Teilsegmenten 152 und 160 ergibt und der variable Kondensator 196 aus den Teilsegmenten 156 und 164 besteht.

Bei einem Beispiel sind die elektrischen Werte der Komponenten wie folgt:

Widerstand 170	6kQ
Widerstand 180	Obis 1,5OkQ
Widerstand 186	21 kQ
Kondensator 192	0,022 μΡ
Kondensator 194	Obis 0,018 μΐ
Kondensator 196	0 bis 0,010 μΐ

Die verschiedenen Bauteile sind wie bei den anderen Ausführungsformen untereinander verschaltet, d. h. der Kondensator 194 hat die Kapazität Null, wenn der Kondensator 196 in der Schaltung liegt und umgekehrt; der Widerstand 180 ist nicht mit der Schaltung verbunden, bis das Netz des Rotors 52 um einen etwa 80"-Kreisbogen über die Elektrode 160 gedreht ist; an dieser Stelle nimmt der Widerstand 180 von seinem Maximalwert (150 kQ) auf den Wert Null ab, während die Kapazität des Kondensators 194 ihren Höchstwert erreicht.

Das RC-Netzwerk 190 koppelt die Spannung des Ausgangstransformators einer NF-Schaltung zurück, um die Verstärkung mit der Frequenz zu variieren.

Der Anschluß 168 ist mit dem Emitter einer Transistorstufe mit geerdetem Emitter, der Anschluß 172 mit dem Ausgang der NF-Schaltung verbunden, und der Anschluß 166 ist geerdet. Das RC-Netzwerk 190 verändert die Übertragungsimpedanz mit der Frequenz in Übereinstimmung mit der Rotorstellung. Die Impedanz bei den Mittenbereichs-Frequenzen ist im wesentlichen bestimmt durch die festen Elemente, d. h. die Widerstände 170 und 186 und den Kondensator 192.

Bei Drehung des Rotors 52 im Gegenuhrzeigersinn von der zentralen Position über dem Teilsegment 162 zu dem diskontinuierlichen Teilsegment 160 nimmt der Verstärkungsfaktor bei den hohen Frequenzen am Bereichsende ohne Beeinflussung der niedrigen Frequenzen zu. Bei Fortsetzung der Drehung im Gegenuhrzeigersinn nimmt der Widerstandswert des Widerstandes 180 ab (von unendlich) und die Rückkopplung der niedrigen Frequenzen nimmt dadurch zu, wodurch die niederfrequente Verstärkung verringert wird, während die hochfrequente Verstärkung weiter erhöht wird. Dieses führt zu einer Höhenklangfärbung. Andererseits wird eine Baßklangfärbung durch Überbrückung des Widerstandes 186 mit dem Kondensator 196 erreicht, wenn das Netz 52 im Uhrzeigersinn von dem Teilsegment 162 über das Teilsegment 164 gedreht wird. Dabei ist der Widerstand 180 unendlich und die Kapazität des Kondensators gleich Null. Die Zuschaltung des Kondensators 196 ergibt eine stärkere Rückkopplung bei hohen Frequenzen und somit

eine geringere Verstärkung in diesem Frequenzbereich. Der Widerstand 170 ist vorgesehen, um die niedrige Impedanz des Emitterwiderstandes zu isolieren und einen Nebenschluß des Kondensators 196 für die Hochfrequenz-Rückkopplungssignale nach Erde zu ermöglichen.

Vorteilhafterweise bietet das RC-Netzwerk 190 die Möglichkeit einer Tonsteuerung in weitem Bereich und mit geringer Veränderung der Verstärkung bei der Mittenfrequenz (1 kHz). Zusätzlich ergänzt sie die Verstärkung am höherfrequenten Bereichsende bei gleichzeitiger Schwächung am niederfrequenten Bereichsende.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Variabler, aus einem Stator und einem Rotor bestehender Kondensator, bei dem der Stator eine kreisringsegmentförmige, kontinuierliche Elektrode besitzt, über der sich, von einer Isolierschicht getrennt, eine ebenfalls kreisringsegmentförmige, diskontinuierliche Gegenelektrode befindet, die aus einer Vielzahl kleiner, voneinander isolierter ^Iu und selbst leitender Inseln besteht, bei dem der Rotor einen leitenden Flächenteil besitzt, der je nach Winkelstellung des Rotors eine veränderliche Anzahl von Inseln untereinander und mit einer Anschlußklemme verbindet, bei dem die kontinuierliche Elektrode und die Gegenelektrode im wesentlichen in einem Halbkreis angeordnet sind, bei dem auf dem Stator benachbart der Gegenelektrode eine weitere mit einer Anschlußklemme versehene kontinuierliche Kontaktelektrode vorgesehen ist, bei dem der leitende Flächenteil des Rotors elastisch ist und eine Überbrückung zwischen einer veränderlichen Anzahl von Inseln und der Kontaktelektrode bildet, nach Patent 2052072.3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die kontinuierliche Flektrode als auch die diskontinuierliche Gegenelektrode in mehrere Teilsegmente (12, 14; 102, 104, 106; 152, 154, 156 bzw. 32, 34; 94, 96; 160, 164) mit vorbestimmter Geometrie unterteilt sind, daß in der Ebene der diskontinuierlichen Gegenelektrode mindestens eine streifenförmige Widerstandsbahn (48, 92, 180), bei der mindestens ein Ende mit zumindest einer Anschlußklemme verbunden ist, auf der Isolierschicht (28) aufgebracht ist, und daß i^r) der leitende Flächenteil (52) des Rotors (50) die Widerstandsbahn für den Fall eines variablen Widerstandes bei der Drehung überstreicht.

2. Kondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Teilsegmenten der diskontinuierlichen Gegenelektrode ein kontinuierliches Gegenelektroden-Teilsegment (30, 98, 162) eingefügt ist.

3. Kondensator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Teilsegmente ή (12,14; 102,104,106; 152, 154, 156) der kontinuierlichen Elektrode und der Gegenelektrode (30,32,34; 94,96,98; 160,162,164), die geometrische Ausbildung dieser Teilsegmente, die Orientierung der Teilsegmente der kontinuierlichen Elektrode in bezug auf die Teilsegmente der Gegenelektrode, die Ausbildung und Lage der Widerstandsbahn (48, 92, 180) sowie die Verschaltung dieser Elemente durch Leiterbahnen untereinander und ?u Anschlußklemmen entsprechend π einem vorgegebenen Netzwerk fester und variabler Widerstände und Kondensatoren getroffen ist.

4. Kondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das kontinuierliche Teilsegment der Gegenelektrode über einen Widerstand (48) mit festem Widerstandswert mit einer Anschlußklemme verbunden ist.

5. Kondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Teilsegmente (12) der w kontinuierlichen Elektrode zumindest unter Teilen sowohl der diskontinuierlichen Gegenelektrode (34) als auch des kontinuierlichen Gegenelektroden-Teilsegments (30) liegt, so daß dieses Teilsegment der kontinuierlichen Elektrode eine gemeinsame Elektrode eines festen und eines variablen Kondensators bildet.

6. Kondensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite einer das Teilsegment der kontinuierlichen Elektrode (12) bildenden Bahn sich verjüngt, um so eine in bezug auf die Rotor-Drehbewegung nichtlineare Kapazitätsänderungsrate zu erhalten.

7. Kondensator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbahn (92) in der Breite abnimmt zwecks nichtlinearer Veränderung des Widerstandswertes.

8. Kondensator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsbahn (92) entlang des Umfanges eines der Teilsegmente der diskontinuierlichen Gegenelektrode (94) aufgebracht ist und daß zumindest ein Teil des Teilsegments der kontinuierlichen Elektrode (102), das unter diesem Teilsegment der Gegenelektrode liegt, in der Breite enger wird.

9. Kondensator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilsegment der kontinuierlichen Elektrode (104) unter zumindest einem TeM sowohl eines Teilsegments der diskontinuierlichen Gegenelektrode (96) als auch des kontinuierlichen Gegenelektroden-Teilsegmente (98) liegt, um so eine gemeinsame Elektrode für einen variablen und einen festen Kondensator zu bilden.

10. Kondensator nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Teilsegment der kontinuierlichen Elektrode (106) vorgesehen ist, das unter zumindest einem Teil des kontinuierlichen Gegenelektroden-Teilsegments liegt, um einen zusätzlichen festen Kondensator zu bilden.