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Diodenmatrix
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Die Erfindung betrifft eine Diodenmatrix mit zwei Gruppen von über
Dioden teilweise miteinander verbundenen Koordinatenleitern, bei der die Dioden
unter gegenseitigem Abstand in einer Reihe hintereinander angeordnet sind.
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Dabei stellt die eine Gruppe der Koordinatenleiter in der einen Koordinatenrichtung
der Diodenmatrix die Eingabeleitungen dar, welche mit digitalen Schaltimpulsen bestimmter
Polarität gegenüber einer Bezugsspannung gespeist werden, und die andere Gruppe
der Koordinatenleiter in der anderen Koordinatenrichtung die Ausgabeleitungen. Die
Eingabe- und die Ausgabeleitungen sind gemäß eines Codes über Dioden teilweise miteinander
verbunden. Die Ausgabeleitungen wirken mit elektronischen Auswerteschaltungen zusammen.
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Derartige Matrizen sind als integrierte Schaltungen unter Verwendung
von Siliziumdioden bekannt. Sie weisen eine sehr kleine Bauform auf, sind jedoch
nur mit Hilfe einer relativ komplizierten Technik herstellbar. Dies wirkt sich entsprechend
kostspielig aus. Als weiterer Nachteil erweist sich, daß nur eine begrenzte Anzahl
von Koordinatenleitern entsprechend der kleinen Fläche der einzelnen Siliziumdioden
bzw. der gesamten integrierten Schaltung
möglich ist. Bei Silizium-Matrizen
hilft man sich mit einer außen angeschlossenen Codiervorrichtung, welche die Anzahl
der Eingabeleitungen reduziert, und einer integrierten Decodiervorrichtung und für
die Ausgabeleitungen entsprechend mit einer integrierten Codiervorrichtung, welche
die Anzahl der Ausgabeleitungen vermindert, sowie einer außen angeschlossenen Decodiervorrichtung,
die die Ausgab4eitungen auf die eingentlich gewünschte Anzahl erweitert.
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Eine Diodenmatrix ohne diese Codier-/Decodiervorrichtungen ist aus
der DT-OS 1 807 681 bekannt. Dort sind die Koordinatenleiter der einen Gruppe in
der einen Koordinatenrichtung auf einer ersten Leiterplatte und die der anderen
Gruppe in der anderen Koordinatenrichtung auf einer zweiten Leiterplatte aufgebracht.
Zwischen den beiden Leiterplatten ist eine Isolierplatte mit dem Code der Matrix
entsprechenden Durchbrüchen an den Kreuzungspunkten der Koordinatenleiter zur Aufnahme
von übereinander gestapelt angeordneten, scheibenförmigen Dioden angeordnet. Die
übereinander gestapelt angeordneten Dioden sind mit Hilfe von Druckkontaktvorrichtungen
kontaktfähig zusammengehalten; der Kontakt der Dioden zu den Koordinatenleitern
ist mittels zusätzlicher Kontaktscheiben und elastischer Verbindungsglieder hergestellt.
Um die Anordnung funktionsfähig zusammenzuhalten, sind Vorrichtungen zur Halterung
der drei Platten vorgesehen.
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Bei einer solchen Diodenmatrix ist von Nachteil, daß sie zum-einen
einen relativ komplizierten Aufbau mit zusätzlichen Kontakt- und Halterungsvorrichtungen
aufweist und
zum anderen nur dort anwendbar ist, wo räumliche Abmessungen
nicht begrenzend vorgeschrieben sind.
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Aus der US-PS 3 142 000 ist eine Diodenmatrix ohne Codier-/ Decodiervorrichtungen
bekannt, bei welcher die Dioden unter gegenseitigem Abstand in einer Reihe hintereinander
angeordnet sind. Die Diodenmatrix ist in einem Gehäuse angeordnet, das an seiner
Oberfläche in einer Reihe nebeneinanderliegende Vertiefungen mit jeweils einem Verbindungsgang
von den Vertiefungen aus zu einer Seitenwandung des Gehäuses aufweist. In diesen
Vertiefungen sind plättchenförmige Diodenelemente angeordnet. Ein Anschluß jeweils
einer Elektrode ist herausgeführt und in dem Verbindungsgang über die Seitenwandung
hinausragend angeordnet. Ein zwischen eine Gehäusewandung und die Oberfläche der
Diodenelemente geklemmter Verbindungsstreifen verbindet jeweils die andere Elektrode
von mehreren, nebeneinanderliegenden Diodenelementen. Ein entsprechender elektrischer
Anschluß kann herausgeführt sein, indem anstelle eines Diodenelementes ein leitendes
Plättchen in eine Vertiefung eingelegt ist und ein Anschluß des leitenden Plättchens
in dem entsprechenden Verbindungsgang über die Seitenwandung des Gehäuses hinausragend
vorgesehen ist.
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Eine solche Anordnung weist zwar einerseits eine raumsparende Bauform,
andererseits aber auch einen relativ komplizierten Aufbau auf.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Diodenmatrix
der eingangs genannten Art ohne Codier-/Decodiervorrichtungen zu schaffen, welche
raumsparend und sehr einfach aufgebaut ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Aufnahme
der Dioden ein Teil aus elektrisch isolierendem Kunststoff vorgesehen ist, welches
ein U-Profil mit kammartig gezahnten Schenkeln aufweist.
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Eine solche Anordnung erfordert nur wenig Platzbedarf und läßt sich
leicht in ein bestehendes Schaltungsgefüge, beispielsweise in das Chassis eines
Fernsehempfängers einbauen. Zusätzliche Codier-/Decodiervorrichtungen sind nicht
erforderlich, weil das U-Profil beliebig lang gestaltet sein kann. Darüberhinaus
vereinfacht sich der Aufbau gegenüber bekannten Anordnungen ganz wesentlich: Die
Anordnung muß auch nicht durch zusätzliche Vorrichtungen kontaktiert und zusammengehalten
werden, sondern sie ist von Haus aus kompakt. Spezielle Vertiefungen in der Gehäuseoberfläche
zur Halterung der Dioden oder Verbindungsgänge von den Vertiefungen zur Seitenwandung
des Gehäuses sind nicht erforderlich.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind die Dioden zwischen leitenden
Verbindungen angeordnet, die jeweils in der Anordnungsrichtung der Dioden verlaufen
und mehrere Dioden entsprechend der gewünschten Zusammenschaltung miteinander verbinden.
Dabei ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, die leitenden Verbindungen im U-Profil
entlang anzuordnen, die Dioden jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden Kammlücken
der Schenkel anzuordnen und die Elektrodenanschlüsse ein- oder beidseitig zwischen
den Kammzähnen wenigstens auf einer Setie des Teils herausragend anzuordnen.
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Ein solcher Aufbau ist gegenüber dem bekannten Reihenaufbau der Dioden
raumsparender, weil ein Platzbedarf für plättchenförmige Leiter zum Herausführen
von Elektrodenanschlüssen nicht vorgesehen sein muß.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert; es zeigen: Figur 1 das elektrische Schaltbild einer Diodenmatrix;
Figur 2 eine Variante zur Figur 1; Figur 3 ein Teil aus Kunststoff in perspektivischer
Ansicht; Figur 4 eine Anordnung im Grundriß; Figur 5 und 6 jeweils einen Schnitt
durch die Anordnung; Figur 7 einen Deckel zum Abschluß des Teils; Figur 8 und 9
jeweils ein leitendes Teil.
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Gemäß den Figuren 1 und 2 sind mit 1, 2, 3 und 4 die Koordinatenleiter
in der X-Koordinatenrichtung der Matrix und mit 5, 6, 7 und 8 die Koordinatenleiter
in der Y-Koordinatenrichtung der Matrix bezeichnet. Der Koordinatenleiter 1 ist
mit dem Koordinatenleiter 5 über eine Diode 9
und mit dem Koordinatenleiter
6 über eine Diode 10 verbunden; der Koordinatenleiter 2 ist mit dem Koordinatenleiter
7 über eine Diode 11 und mit dem Koordinatenleiter 8 über eine Diode 12 verbunden;
der Koordinatenleiter 3 ist mit dem Koordinatenleiter 5 über eine Diode 13 und mit
dem Koordinatenleiter 7 über eine Diode 14 verbunden ; der Koordinatenleiter 4 ist
mit dem Koordinatenleiter 6 über eine Diode 15 und mit dem Koordinatenleiter 8 über
eine Diode 16 verbunden. Die Dioden 9 bis 16 sind unter gegenseitigem Abstand in
einer Reihe hintereinander angeordnet.
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Gemäß der Figur 3 ist mit 17 ein Teil aus elektrisch isolietendem
Kunststoff bezeichnet. Das Teil 17 ist aus einem U-Profil 18 gebildet. Das U-Profil
18 weist kammartig gezahnte Schenkel auf mit Kammzähnen 19 und Kammlücken 20.
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Die Dioden 9 bis 16 der Diodenmatrix sind im U-Profil 18 des Teils
17 angeordnet, und zwar jeweils zwischen vier Kammzähnen 19, also jeweils zwischen
zwei gegenüberliegenden Kammlücken 20, wie dies in der Figur 4 dargestellt ist.
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Die Dioden sind entsprechend den elektrischen Schaltbildern in den
Figuren 1 und 2 zusammengeschaltet. Diese Zusammenschaltung erfolgt über leitende
Verbindungen 21 bis 28 (Figuren 2 und 5), wobei die Dioden 9 bis 16 zwischen diesen
leitenden Verbindungen liegend, angeordnet sind.
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Wie insbesondere aus der Figur 5 ersichtlich, sind die leitenden Verbindungen
als dünne Leiterstreifen ausgebildet und verlaufen jeweils in der Anordnungsrichtung
der
Dioden. Die leitenden Verbindungen 22, 24, 26 und 28 sind im U-Profil entlang ausgelegt,
und zwar derart, daß die leitende Verbindung 22 die Dioden 9 und 10, die leitende
Verbindung 24 die Dioden 15 und 16, die leitende Verbindung 26 die Dioden 12 und
11 und die leitende Verbindung 28 die Dioden 14 und 13 elektrisch verbinden.
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Auf den leitenden Verbindungen 22, 24, 26, 28 sind die Dioden 9 bis
16 in der in der Figur 2 dargestellten Reihenfolge angeordnet. Zwischen den Dioden
und den leitenden Verbindungen 22, 24, 26, 28 sind Elektrodenanschlüsse 29 bis 31
eingelegt. Die Diodenanschlüsse 29 bis 31 sind zwischen den Kammzähnen 19, also
in den Kammlücken 20 liegend, auf der einen Seite des Teiles 17 herausragend angeordnet
(siehe Figur 6).
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Die Dioden sind als plättchenförmige Selengleichrichter ausgebildet
und mit den Deckelektroden auf die Verbindungsleitungen 22, 24, 26, 28 aufgelegt.
Die Verbindungsleitungen 23, 25, 27 sind auf den Grundplatten der Selengleichrichter
liegend, angeordnet, derart, daß die Verbindungsleitung 23 die Dioden 10 und 15,
die Verbindungsleitung 25 die Dioden 16 und 12, die Verbindungsleitung 27 die Dioden
11 und 14 miteinander verbinden. Zwischen den Dioden und den leitenden Verbindung/53,
25, 27 sind Elektrodenanschlüsse 33, 34, 35 eingelegt. Die Elektrodenanschlüsse
33 bis 35 sind zwischen den Kammzähnen 19, also in den Kammlücken 20 liegend, auf
der anderen Seite des Teils 17 herausragend, angeordnet (siehe insbesondere Figur
6). Die Elektrodenanschlüsse 33 bis 35 führen die
Grundplatten
der als Selengleichrichter ausgebildeten Dioden heraus, und zwar der Anschluß 33,
die Dioden 10 und 15, der Anschluß 34, die Dioden 16 und 12, der Anschluß 35, die
Dioden 11 und 14.
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Auf die Verbindungsleitungen 23, 25, 27 ist ein dünner Isolierstreifen
36 aufgelegt. Darüber ist die Verbindungsleitung 21 angeordnet, die die Dioden 9
und 13 verbindet.
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Die Dioden 9 und 13 können aber auch anderweitig verbunden sein: Auf
den Dioden 9 und 13 liegend, ist jeweils ein Elektrodenanschluß vorgesehen, der
nach außen ragend angeordnet ist; die Anschlüsse sind dann außerhalb des Teiles
17 verbunden.
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Zur Kontaktierung der Dioden, der Verbindungsleitungen und der Elektrodenanschlüsse
ist ein bandförmiger Gummi 37 in das U-Profil eingelegt, welcher eine Druckkontaktierung
ermöglicht. Die Kontaktierung kann aber auch anderweitig, beispielsweise durch Verlöten,
vorgenommen sein.
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Das Teil 17 ist durch einen Deckel 38 abgeschlossen. Der Deckel 38
ist entsprechend der Grundfläche des U-Profils ausgebildet. Er ist auf die oberen
Flächen der Kammzähne 19 aufgelegt und mit dem Teil 17 mechanisch verbunden, beispielsweise
verklebt oder aufgeschweißt.
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Die leitenden Verbindungen und die entsprechenden herausgeführten
Elektrodenanschlüsse der Dioden können aus jeweils einem leitenden Teil 39 ausgebildet
sein. Wie in der Figur 8 dargestellt, umfaßt das leitende Teil 39 ein
Mittelteil
40 zur Verbindung zweier Dioden (entsprechend dem Schaltungsbeispiel gemäß den Figuren
1 und 2) und Aussenteile 41, 42 als Elektrodenanschlüsse. Die leitenden Teile 39
sind jeweils so in das Teil 17 eingelegt, daß die Mittelteile 40 im U-Profil entlang
angeordnet sind und die Außenteile 41, 42 zwischen den Kammzähnen 19 durch die Kammlücken
20 auf beiden Seiten des Teiles-17 herausragend gelegt sind.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das Schaltungsbeispiel der
Diodenmatrix gemäß den Figuren 1 und 2. Sollen gemäß anderen Schaltungsausführungen
mehr als zwei nebeneinanderliegende Dioden miteinander verbunden sein, so kann ein
leitendes Teil 43 entsprechend der Figur 9 verwendet werden, bei welchem durch das
Mittelstück 44 des leitenden Teils 43 mehrere nebeneinanderliegende Dioden verbunden
sind. Als Elektrodenanschlüsse sind Aussenteile 45 vorgesehen.
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Die Elektrodenanschlüsse bzw. die Außenteile können je nach den gegebenen
Erfordernissen verschieden angeordnet sein: So können beispielsweise alle#Seicekelektroden
der Selengleichrichter kontaktierenden Anschlüsse auf einer Seite und alle die Grundplatten
kontaktierenden Anschlüsse auf der anderen Seite aus dem Teil 17 ragen. Es können
aber auch alle nach außen ragenden Anschlüsse auf einer Seite des Teiles 17 herausragend
ausgebildet sein.
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Es ist vorgesehen, mehrere Selengleichrichter übereinanderliegend
anzuordnen, um Impulse höherer Spannung durch die Diodenmatrix zu schalten.
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Die leitenden Verbindungen zur Verbindung der Dioden untereinander
können auch anderweitig ausgebildet sein: So kann beispielsweise die Grundplatte
eines Selengleichrichters so ausgebildet sein, daß sie gleichzeitig die gemeinsame
Grundplatte mehrerer Selengleichrichter entsprechend der gewünschten Zusammenschaltung
mehrerer nebeneinanderliegender Dioden darstellt. Dementsprechend kann auch die
Deckelektrode für mehrere nebeneinanderliegende Selengleichrichter gemeinsam ausgebildet
und als Verbindungsleitung vorgesehen sein.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist auch zum Aufbau anderer Diodenverknüpfungen,
wie beispielsweise zum Aufbau logischer Verknüpfungen, Gatterschaltungen u.a. geeignet.
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Verzeichnis der Bezugszeichen
Koordinatenleiter Koordinatenleiter
Diode 17 Teil aus Kunststoff 18 U-Profil 19 Kammzahn 20 Kammlücke
leitende Verbindung Elektrodenanschluß Elektrodenanschluß 36 37 Isolierstreifen
Gummi
38 Deckel 39 leitendes Teil 40 Mittelteil 41 42} Außenteil
43 leitendes Teil 44 Mittelteil 45 Außenteil 9 Patentansprüche 3 Bl. Zeichnungen