DE2755116C2 - Oszillator mit einem in einem Gehäuse dicht eingebauten Resonator - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Oszillator mit einem in einem Gehäuse dicht eingebauten Resonator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Oszillator ist bekannt aus der DE-AS 06 114. Dort ist der Resonator in einem ersten Gehäuse dicht eingebaut und mit seinem die Anschlüsse tragenden Fußteil in einen Deckel eines Thermostatheizmantels, der also als zweites Gehäuse ausgebildet ist, gesteckt. Die Anschlüsse ragen durch den Deckel hindurch und sind mit einer Oszillatorschaltung verbunden. Die Trägerplatte der Oszillatorschaltung ist in einem dritten Gehäuse, das auch das erste und zweite Gehäuse vollkommen umgibt, derart angeordnet, daß unterhalb der Trägerplatte noch ein Freiraum zwischen dieser und dem dritten Gehäuse gebildet ist, in den die Anschlüsse der Bauelemente der Oszillatorschaltung hineinragen.

Bei einem anderen aus der DE-OS 23 60 398 bekannten Oszillator ist ebenfalls der von einem ersten Gehäuse umgebene Resonator in einem Becher, also einem zweiten Gehäuse, untergebracht. Letzterer ist in einem dritten Gehäuse vorgesehen, dessen unterer Deckel wärmeleitend mit einem Temperaturfühler verbunden ist und mit weiteren Bauelementen in einem durch ein viertes Gehäuse gebildeten Freiraum vorgesehen ist.

Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen Oszillator der genannten Art zu vereinfachen, so daß er mit weniger Bauteilaufwand und daher einfacher, kleiner und kostengünstiger herstellbar ist.

Erreicht wird dies durch die im Kennzeichen des An-Spruchs I angegebenen Merkmale. Hierbei ist also praktisch ein einziges Gehäuse vorgesehen, das lediglich durch eine den Träger für den Resonator bildende Trennwand unterteilt ist. Daraus ergibt sich ein zweiter, getrennter Raum für die Osziliatorschaltung. Außerdem ίο erhält man hierdurch sehr kurze Leiterbahnen und Anschlußleitungen, wodurch die Leitungskapazitäten sehr klein werden und daher die Beeinflussung der Oszillatorschaltung durch diese und die anderen Schaltelemente sehr klein gehalten wird. Der Oszillator ist daher auch fur sehr hohe Schwingfrequenzen geeignet.

Grundsätzlich kann die Erfindung in der Weise verwendet werden, daß ein Gehäuse mit einer Trennwand vorgesehen ist, und auf einer Seite der Trennwand die Resonatoren, z. B. die Quarzschwinger, untergebracht sind, während auf der anderen Seite der Trennwand die Schaltelemente für die Osziüatorschaltung untergebracht sind.

Diese Trennwand kann auch aus zwei plattenförmigen Teilen bestehen, von denen der eine Teil die Resonatoren und der andere Teil die Schaltelemente der Oszillatorschaltung trägt und die mit den freien Seiten ineinanderliegcnd angeordnet sind.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht jedoch darin, daß die Trennwand durch das Bodenieil eines dichten Gehäuses gebildet wird, in dem die Resonatoren angeordnet sind. Auf der Außenseite des Bodenteils sind die Schaltelemente, beispielsweise in Form einer integrierten Schaltung angeordnet und vorzugsweise dicht gegenüber der umgebenden Atmosphäre abgeschlossen.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sollen anhand der Figuren näher beschrieben werden. In den

F i g. I bis 8 sind Schnitte durch fi-icinheiten gemäß der Erfindung dargestellt.

Fig. bb zeigt hierbei einen Schnitt durch die in F i g. 6a dargestellte Anordnung.

Bei der in Fig.] im Schnitt dargestellten Baueinheit ist der Resonator 1, beispielsweise ein Quarzschwinger, dicht in das Gehäuse 3 eingebaut. Der Quarzschwinger 1 ist an der Halterung 2 befestigt, welche wiederum mit den Anschlüssen 6 verbunden ist. Das Gehäuse 3 ist durch das Bodenteil 4 dicht abgeschlossen und die Anschlüsse 6 für den Resonator 1 sind durch ein eine innere Trennwand 4 bildendes Bodenteil dicht und isoliert hindurchgeführt. Die Isolation erfolgt beispielsweise mitiels einer Glasschicht 5. Die Trennwand 4 ist so ausgebildet, daß es nach dem Gehäuseinneren hin gewölbt ist und eine Vertiefung nach außen bildet. In dieser Vertiefung sind die Schaltelemente 8 für die Oszillatorschallung, die beispielsweise die Form einer integrierten Schaltung haben können, angeordnet und dicht gegen die Umgebung durch die Vergußmasse 9 abgeschlossen. Die nach außen erforderlichen Anschlüsse für die hO Schaltelemente 8 sind in Form der Außenanschlüsse 7 in die Glasmasse 5 eingebettet und darin gehalten. In vielen Fällen wird es aber auch genügen, die Außenanschlüssc 7 in der Vergußmasse 9 festzulegen. Mittels den Verbindungslcitungcn 10 sind die Schaltelemente 8 mit b5 den Außcnunschlüssen 7 und über die Rcsonatoranschlüssc6 mit dem Resonator 1 zusammcngeschaltct.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist das Gehäuse 3 ebenfalls durch die Trennwand 4 abgeschlossen, das in

diesem Falle aus einem massiven Teil mit einer eingearbeiteten Vertiefung an der Außenseite besteht. Der Resonator 1 ist wieder in der Halterung 2 befestigt und die Anschlüsse 6 sind dicht durch die Trennwand 4 hindurchgeführt Sie reichen aber im vorliegenden Falle nicht bis an die Außenseite, sondern enden in der den Schaltungsträger bildenden Vergußmasse 9, in der auch die Schaltelemente für die Oszillatorschaltung eingebettet sind. Die Anschlüsse für die Schaltelemente 8 sind wieder isoliert in der Trennwand 4 befestigt und ragen an der Unterseite der Baueinheit nach außen. Mittels der Verbindungsleituügen 10 sind die Schaltcmenete 8 mit dem Resonator und mit den Anschlüssen 7 verbunden. Zur Abschirmung der Schaltelemente 8 gegenüber elektrischen Feldern ist auf dem ganzen Bodenteil, insbesondere auf der VerguOmasse 9, eine Metallschicht 11 angeordnet Diese kann durch äußerliche Metallisierung der Vergußmasse in an sich bekannter Weise hergestellt sein. Anstelle einer Metallisierungsschicht 11 kann auch eine Metallplatte auf der Unterseite der Anordnung angeordnet sein. Selbstverständlich weist die Schicht !! um die Anschlüsse 7 herum Durchbrüche a;;f. so daß die Außenanschlüsse 7 von der Metallschicht 11 isoliert sind.

Die Anordnung nach Fig.3 entspricht im wesentlichen der nach Fig.2, mit dem Unterschied, daß ein abstimmbares Schaltelement 12, beispielsweise ein Trimmerkondensator, so in der Vergußmasse 9 angeordnet ist, daß auch nach Fertigstellung der Baueinheit das Schaltelement 12 von außen verstellt werden kann. Dies soll dazu dienen, bei Frequenzabweichungen eine Nachstimmung zu ermöglichen. Der Trimmerkondensator 12 ist in an sich bekannter Weise an den Quarzschwinger 1 geschaltet.

Die Anordnung nach Fig.4 entspricht im wesentlichen der Anordnung nach F i g. 2, mit dem Unterschied, daß zur Temperaturkompensation innerhalb des Bodenteils 4 ein Bauelement 13 mit temperaturabhängigen Eigenschaften, beispielsweise ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten des Widerstandswertes angeordnet ist. Dieses Bauelement dient dazu, die Temperaturabhängigkeit der Schaltelemente der Oszillatorschaltung 8 zu kompensieren. Zur Frequenznachstellung ist auch hier der von außen zugängliche Trimmerkondensator 12 vorgesehen.

Da sich bei der Baueinheit gemäß der Erfindung einerseits der Resonator 1 und andererseits die Schaltelemente 8 in getrennten Räumen befinden, wird im allgemeinen auch die Temoeratur beiderseits der Trennwand 4, welche vorzugsweise von dem Bodenteil gebildet wird, unterschiedlich sein. Zur Temperaturkompensation des Quarzschwingers 1 kann es daher weiter vorteilhaft sein, ein elektrisches Schaltelement mit temperaturabhängigen Eigenschaften auch in dem Gehäuse selbst in unmittelbarer Umgebung des Resonators anzuordnen. Eine solche Anordnung ist in F i g. 5 dargestellt. Das Schaltelement 13 mii temperaturabhängigen Eigenschaften ist in unmittelbarer Nähe des Resonators 1 angeordnet. Selbstverständlich kann auch bei dieser Anordnung zusätzlich noch ein Bauelement mit temperaturabhängigen Eigenschaften in der Nähe der Schaltelemente 8 angeordnet sein.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den F i g. 6a und 6b dargestellt, wobei die F i g. 6b einen Schnitt längs der Schnittlinie A-B von F i g. 6a darstellt. Hier ist die Trennwand 4 des Gehäuses 3 mit dem Resonator 1 als ebene Piaitc ausgebildet und die Schaltelemente 8 sind unterhalb der Platte in einer als Schallungsträger dienenden aufgegossenen Vergußmasseschicht S angeordnet. Wie insbesondere aus F i g. 6b zu ersehen ist, sind hier die Anschlüsse 7 der Schaltelemente 8 radial nach den Seilen aus der Vergußmasseschicht 9 herausgeführt.

Bei den Ausführungsformen nach F i g. 7 und F i g. 8 sind die Schaltelemente 8 auf der Außenseite der alt Platte ausgebildeten Trennwand 4 angeordnet und durch eine aufgesetzte Kappe 14 gegen die Umgebung

ίο dicht abgeschlossen.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 sind in die Kappe und die darin eingegossenen Vergußmasse 9 Metallröhrchen tS eingebettet, in welche die Anschlüsse 6 des Resonators 1 hineinragen. Mittels der Röhrchen 15 kann der Raum zwischen dem Bodenteil 4 und der Kappe 14 beispielsweise evakuiert oder mit einem Schutzgas gefüllt werden. Schließlich werden die Röhrchen 15 an der Außenseite durch Löten oder Schweißen verschlossen. Damit ergibt sich gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung mit den Anschlüssen 9 des Resonators 1. Die Röhrchen 15 können aber 3uc*t "⁷IiS^tZIiCh innsrha^ der Kappe 14 mit den Schaltelementen 8 elektrisch verbunden sein.

F i g. 8 entspricht im wesentlichen der AusFuhrungsform nach F i g. 7, wobei die Schaltelemente 8 sich zwischen der Kappe 14 und der Trennwand 4 befinden. Die elektrische Verbindung der Anschlüsse 6 des Resonators 1 mit den Schaltelementen 8 ist hierbei durch zwei Kontaktfedern 16 hergestellt, auf denen die Anschlüsse 6 nach dem Zusammenbau aufliegen. Die Außenanschlüsse 7 der Schaltelemente 8 sind durch die Kappe 14 isoliert nach außen geführt.

Bei allen beschriebenen Ausführungsformen sind die Schaltelemente für die Oszillatorschaltung und gegebenenfalls die Teilerschaltung einerseits und die Resonatoren andererseits in getrennten Räumen untergebracht, so daß sie sich gegenseitig nicht beeinflussen können, aber zu einer kompakten Baueinheit vereinigt rind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Oszillator mit einem in einem Gehäuse dicht eingebauten Resonator mit an einer Gehäuseseite herausragenden Anschlüssen, die mit einer Oszillatorschaltung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Anschlüssen (6) des Resonators (1) durchsetzte Gehäuseseite als innere Trennwand (4) im Gehäuse (3) ausgebildet ist und auf der dem Resonator (1) gegenüberliegenden Seite der Trennwand (4) die mit dem Resonator zusammengeschaltete Oszillatorschaltung (8} innerhalb des Gehäuses (3) dicht eingebaut ist.

2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (4) als Schaltungsträger für die Oszillatorschaltung dient.

3. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Außenanschlüssen (7) versehene Gefcäuseabschluß (14) als Schaltungsträger für die Oszillatorschaltung (8) dient.

4. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mit den Außenanschlüssen (7) versehenen Gehäuseabschluß (14) ein Schaltungsträger (9) für die Oszillatorschaltung unmittelbar anliegt.

5. Oszillator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlüsse (6 und/ oder 7) der Oszillatorschaitung (8) und/oder des Resonators (1) innerhalb des Gehäuses (3) und/oder außen am Genäuseabschluß (14) in eine Vergußmasse eingebettet sind.

6. Oszillator nach ero^m der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß τύ dem Schaltungsträger (9) innen Kontaktfedern (16) vorgesehen sind, die in Wirkverbindung mit je einem Resonalorabschluß (6) stehen.