DE3344872C2 - - Google Patents

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DE3344872C2
DE3344872C2 DE19833344872 DE3344872A DE3344872C2 DE 3344872 C2 DE3344872 C2 DE 3344872C2 DE 19833344872 DE19833344872 DE 19833344872 DE 3344872 A DE3344872 A DE 3344872A DE 3344872 C2 DE3344872 C2 DE 3344872C2
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Description

Die Erfindung betrifft einen Spannungsteiler nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.The invention relates to a voltage divider according to the Oberbe handle of claim 1.

Ein derartiger in Dickschichttechnologie ausgebildeter Spannungsteiler ist aus der DE-OS 26 33 701 bekannt.Such a trained in thick film technology Voltage divider is known from DE-OS 26 33 701.

Für die beiden Widerstände eines solchen in Dickschichttechnologie ausgeführten Spannungsteilers wird eine Dickschichtwider­ standspaste verwendet. Der spezifische Widerstand derartiger Widerstände hängt von der Temperatur ihrer Widerstandskörper sowie von der in den jeweiligen Widerstandskörpern herrschenden elektrischen Feldstärke, d. h. der Spannungsabnahme je Längenein­ heit (V/cm) ab. Bei üblichen Spannungsteilern haben die beiden in Reihe liegenden Widerstände dieselbe Breite und dieselbe Schichtdicke, so daß der Widerstandswert der jeweiligen, in Reihe geschalteten Widerstände lediglich durch die Längen der Widerstandskörper bestimmt wird. Da durch beide Widerstände im wesentlichen derselbe Strom fließt, solange der ausgangsseitige Lastwiderstand eines derartigen Spannungsteilers sehr hoch ist, und da die Querschnitte der beider Widerstände gleich sind, treten in beiden Widerstandskörpern in etwa die gleiche Feldstärke und die gleiche Temperatur auf. Somit spielen Änderungen der Feldstärke aufgrund einer sich veränderten Eingangsspannung des Spannungsteilers für das Spannungsteilungsverhältnis keine Rolle. Mit anderen Worten beeinflussen die Größe der Eingangs­ spannung und die Höhe der Temperatur bei einem derartigen Spannungsteiler nicht das Spannungsteilerverhältnis, das durch die Widerstandswerte der Spannungsteilerwiderstände festgelegt wird. Derartige Spannungsteiler lassen sich bis zu Teilerver­ hältnissen, d. h. Verhältnissen der Ausgangsspannung zur Ein­ gangsspannung, von etwa 1 : 100 realisieren. Bei noch höheren Teilerverhältnissen werden die Längenverhältnisse der beiden Reihenwiderstände so extrem, daß die Länge des kürzeren Wider­ standskörpers der beiden Widerstände, d. h., des ersten Wider­ standes, kürzer als 1 mm gewählt werden muß. Es hat sich jedoch herhausgestellt, daß bei derart geringer Widerstandskörperlängen die Schichtstärke von Dickschicht-Widerstandskörpern herstellungs­ bedingt ansteigt. Aufgrund des gegenüber dem zweiten Wider­ stand erhöhten Querschnitts des ersten Widerstandes wird der Gleichauf der Spannungsabhängigkeit und der Temperaturabhängig­ keit der beiden Widerstände zueinander gestört, so daß das Teilerverhältnis der beiden Widerstände abhängig von deren Temperatur und von der Größe der Eingangsspannung wird.For the two resistors of one in thick-film technology executed voltage divider will resist a thick film standpaste used. The specific resistance of such Resistors depend on the temperature of their resistance bodies as well as that prevailing in the respective resistance bodies electric field strength, d. H. the decrease in tension per length unit (V / cm). With common voltage dividers, the two have resistors in series are the same width and same Layer thickness, so that the resistance value of the respective, in Resistors connected only by the lengths of the series Resistor body is determined. Because of both resistances in the essentially the same current flows as long as the output side Load resistance of such a voltage divider is very high, and since the cross sections of the two resistors are the same, occur in approximately the same field strength in both resistance bodies and the same temperature. Thus changes of the play Field strength due to a changed input voltage of the voltage divider for the voltage division ratio none Role. In other words, affect the size of the input voltage and the level of temperature at such Voltage divider is not the voltage divider ratio that is caused by the Resistance values of the voltage divider resistors set becomes. Such voltage dividers can be used up to divider servers  relationships, d. H. Output voltage to on ratios output voltage of about 1: 100. At even higher ones Divider ratios become the aspect ratios of the two Series resistors so extreme that the length of the shorter counter body of the two resistors, d. that is, the first counter standes, shorter than 1 mm must be selected. However, it has manufactured that with such small resistance body lengths the thickness of thick-film resistors increases conditionally. Because of the opposite of the second cons stood increased cross section of the first resistance Same as the voltage dependency and the temperature dependent speed of the two resistors to each other, so that the Divider ratio of the two resistors depending on their temperature and the size of the input voltage will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannungsteiler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß auch bei hohen Spannungsteilerverhältnissen ein im wesentlichen von der Eingangsspannung des Spannungsteilers sowie von dessen Temperatur unabhängiges Spannungsteilerverhältnis erreicht wird.The invention has for its object a voltage divider according to the preamble of claim 1 so that even at high voltage divider ratios an essentially from the input voltage of the voltage divider and from its Temperature-independent voltage divider ratio reached becomes.

Diese Aufgabe wird bei einem ausgangsseitig nur gering belasteten oder im wesentlichen lastfrei laufenden Spannungsteiler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst.This task is only slightly loaded on the output side or essentially load-free voltage divider according to the preamble of claim 1 by the features of characterizing part of claim 1 solved.

Dadurch, daß zu dem ersten Widerstand des Spannungsteilers eine zweite Spannungsteilerschaltung aus einem dritten und aus einem vierten Widerstand parallel geschaltet ist, kann die Länge des ersten Widerstandes auch bei einem hohen Spannungsteilerverhältnis in einer solchen Größenordnung bleiben, daß eine herstellungs­ bedingte Querschnittsvariation dieses ersten Widerstandes verhindert wird. Dadurch, daß die Breite des zweiten Widerstandes größer ist als die Breite des ersten Widerstandes, zu dem der aus dem dritten und vierten Widerstand gebildete zweite Spannungsteiler parallel liegt, werden die Stromdichte im ersten Widerstand und die Stromdichte im zweiten Widerstand trotz des durch den dritten und den vierten Widerstand fließenden Teilstromes etwa gleich hoch. Dies führt einerseits zu gleichen Feldstärken und andererseits zu gleichen Temperaturen in den beiden Widerständen, so daß ein sowohl von der Höhe der Ein­ gangsspannung als auch von der Temperatur im wesentlichen unab­ hängiges Teilerverhältnis auch bei hohen Werten des Teilerver­ hältnisses erreicht wird.The fact that a to the first resistor of the voltage divider second voltage divider circuit from a third and from a fourth resistor is connected in parallel, the length of the first resistance even with a high voltage divider ratio remain on such a scale that a manufacturing conditioned cross-sectional variation of this first resistance is prevented. Because the width of the second resistor is greater than the width of the first resistor to which the second formed from the third and fourth resistors  Voltage divider is in parallel, the current density in first resistor and the current density in the second resistor despite the one flowing through the third and fourth resistors Partial current about the same. On the one hand, this leads to the same Field strengths and on the other hand at the same temperatures in the two resistors, so that both of the height of the one output voltage and the temperature essentially independent pending divider ratio even with high values of the divider server ratio is reached.

Mehrstufige Spannungsteiler, bei denen einem Teilwiderstand eines Spannungsteilers ein oder mehrere weitere Spannungsteiler nachgeschaltet sind, sind an sich bereits bekannt, allerdings für andere Zwecke. Aus der DE-AS 11 13 504 ist es bekannt, daß man mit mehrstufigen Spannungsteilern, bei denen das Teilerver­ hältnis für jede Teilerstufe einstellbar ist, einen im wesentlichen unveränderlichen Ausgangswiderstand der gesamten Spannungs­ teilerschaltung erreichen kann. Aus der DE-OS 19 12 547 ist ein in Dünnschichttechnologie aufgebautes Widerstandsnetzwerk für einen Analog/Digital-Wandler bekannt, mit dem die zur Analog/Digital-Umsetzung erforderliche Spannungsquantisierung erreicht wird.Multi-stage voltage divider, in which a partial resistance a voltage divider one or more further voltage dividers downstream are already known per se, however for other purposes. From DE-AS 11 13 504 it is known that one with multi-stage voltage dividers, in which the divider server Ratio is adjustable for each level, essentially one constant output resistance of the total voltage divider circuit can achieve. From DE-OS 19 12 547 is a resistor network for thin film technology an analog / digital converter known, with which to Analog / digital conversion required voltage quantization is achieved.

Bei einem ausgangsseitig hoch belasteten Spannungsteiler wird die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 2 gelöst. Wenn nach dieser Vorschrift die Breiten des ersten und des zweiten Widerstandes in Abhängigkeit von den Widerstands­ werten des ersten, dritten und vierten Widerstandes sowie des Lastwiderstandes ausgeführt werden, so erhält man auch hier eine völlige Gleichheit der Stromdichten und somit der Feld­ stärken in den ersten beiden Widerständen. Dies führt auch bei Variationen der Eingangsspannung des Spannungsteilers um mehrere Zehnergrößenordnungen zu einer völligen Konstanz des Spannungsteilverhältnisses. In the case of a voltage divider with a high load on the output side the task set by the features of claim 2 solved. If the widths of the first and of the second resistance depending on the resistance evaluating the first, third and fourth resistance as well as the Load resistance are executed, so you get here too a complete equality of the current densities and thus the field strengthen in the first two resistances. This also leads to Variations in the input voltage of the voltage divider several orders of magnitude to a complete constancy of the Partial tension ratio.  

Mit der bevorzugten Weiterbildung des Spannungsteilers nach Anspruch 3 werden für den Fall eines ausgangsseitig niedrig belasteten Spannungsteilers bzw. für den Fall eines ausgangsseitig unbelasteten Spannungsteilers im dritten und vierten Widerstand im wesentlichen gleiche Feldstärken erreicht, so daß ebenfalls das durch den dritten und vierten Widerstand bewirkte anteilige Spannungsteilerverhältnis unabhängig von der Höhe der Eingangs­ spannung des Spannungsteilers wird.With the preferred further development of the voltage divider Claim 3 are low in the case of an output loaded voltage divider or in the case of an output side unloaded voltage divider in the third and fourth resistor achieved substantially the same field strengths, so that also the proportional effect brought about by the third and fourth resistance Voltage divider ratio regardless of the level of the input voltage of the voltage divider.

Wird das Verhältnis der jeweiligen Querschnitte der Widerstands­ körper von drittem und viertem Widerstandes gemäß Anspruch 4 in Abhängigkeit vom Widerstandswert des dritten Widerstandes und des Lastwiderstandes gewählt, so kompensiert der höhere Quer­ schnitt des vierten Widerstandes gegenüber dem Querschnitt des dritten Widerstandes die durch den Lastwiderstand bewirkte Stromteilung, was zu identischen Feldstärken im dritten und vierten Widerstand und somit zu einem konstanten Spannungs­ teilerverhältnis dieser Widerstände führt.The ratio of the respective cross sections of the resistance Third and fourth resistance bodies according to claim 4 in Dependence on the resistance value of the third resistor and of the load resistance, the higher cross compensates cut the fourth resistance to the cross section of the third resistance caused by the load resistance Current division, resulting in identical field strengths in the third and fourth resistor and thus to a constant voltage division ratio of these resistors leads.

Wird gemäß der bevorzugten Weiterbildung nach Anspruch 5 dasselbe Widerstandsmaterial für sämtliche Widerstände des Spannungs­ teilers gewählt, so läßt sich einerseits der Spannungsteiler mit sehr niedrigem Aufwand fertigen und andererseits ein völliger Gleichlauf des Temperaturverhaltens und des Feldstärkenver­ haltens sämtlicher Widerstände gewährleisten. Ein derartiger Gleichlauf kann jedoch auch dadurch erreicht werden, daß die Widerstandskörper von erstem und zweitem Widerstand aus einem ersten Widerstandsmaterial bestehen und daß die Widerstandskörper von drittem und viertem Widerstand aus einem zweiten Wider­ standsmaterial bestehen. Für die völlige Invarianz des Spannungsteilerverhältnisses ist es also lediglich von Bedeutung, daß das Widerstandsmaterial des ersten Widerstandes die gleiche Temperatur- und Feldstärke-Abhängigkeit hat wie das Material des zweiten Widerstandes, und daß das Widerstandsmaterial des dritten Widerstandes die gleiche Temperatur- und Feldstärke- Abhängigkeit hat wie dasjenige des vierten Widerstandes. Is the same according to the preferred development according to claim 5 Resistance material for all resistances of the voltage selected divider, so on the one hand the voltage divider manufacture with very little effort and on the other hand a complete one Synchronization of the temperature behavior and the field strength ver ensure all resistances. Such one However, synchronism can also be achieved in that the Resistance bodies of first and second resistance from one first resistance material exist and that the resistance body of third and fourth resistance from a second resistance stand material exist. For the complete invariance of the Voltage divider ratio it is only important that the resistance material of the first resistor is the same Temperature and field strength dependency has like the material of the second resistor, and that the resistor material of the third resistance the same temperature and field strength Dependency is like that of the fourth resistance.  

Besonders bevorzugt ist die Ausbildung des Spannungsteilers nach Anspruch 6, da bei vernünftiger Wahl der Längen der jeweiligen Widerstandskörper eine identische Schichtstärke für sämtliche Widerstandskörper bereits durch die Fertigung erreicht wird, so daß eine einfache Abstimmung der Querschnitte der jeweiligen Widerstandskörper zueinander durch Variationen der Widerstandskörperbreiten erreicht werden kann.The formation of the voltage divider is particularly preferred according to claim 6, since with a reasonable choice of lengths of the respective Resistor body has an identical layer thickness for all resistance bodies have already been reached during production is so that a simple coordination of the cross sections of the respective resistance bodies to each other by variations of the Resistor body widths can be achieved.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen je ein Ausführungsbeispiel und ein Ersatzschaltbild für einen Spannungsteiler nach dem Stand der Technik und für einen Spannungsteiler gemäß der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Es zeigtThe following will refer to the accompanying drawings each an embodiment and an equivalent circuit for a voltage divider according to the prior art and for one Voltage divider according to the present invention described in more detail. It shows

Fig. 1 ein Schaltbild eines üblichen Spannungsteilers; Fig. 1 is a circuit diagram of a conventional voltage divider;

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Realisierung des Spannungsteilers gemäß Fig. 1 in Dickschichttechnologie; FIG. 2 shows a top view of a realization of the voltage divider according to FIG. 1 in thick-film technology;

Fig. 3 ein Prinzipschaltbild des erfindungsgemäßen Spannungs­ teilers und Fig. 3 is a schematic diagram of the voltage divider according to the invention and

Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungsteilers in Dickschichttechnologie. Fig. 4 shows a preferred embodiment of the voltage divider according to the invention in thick-film technology.

Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ein Spannungsteiler nach dem Stand der Technik näher beschrieben.First, a voltage divider according to the prior art will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.

Der Spannungsteiler besteht aus einem ersten Widerstand R₁ und einem zweiten Widerstand R₂. Der erste und zweite Widerstand R₁, R₂ sind in Reihe geschaltet. Die Eingangsspannung des aus dieser Reihenschaltung gebildeten Spannungsteilers wird über diese beiden Widerstände R₁, R₂ angelegt. Die Ausgangsspannung stellt diejenige Spannung dar, die über den Widerstand R₁ abfällt. Der zweite Widerstand R₂ liegt zwischen Anschlußklemmen 1 und 3, während der erste Widerstand zwischen Anschlußklemmen 3 und 2 liegt. Diese Anschlußklemmen sind bei der in Fig. 2 ge­ zeigten Realisierungsform als quer zur Widerstandskörperlänge verlaufende Kontaktstreifen 1, 2, 3 ausgeführt. Die Widerstands­ körper beider Widerstände R₁, R₂ haben die gleiche Schichtdicke h₁, h₂ und die gleiche Breite b₁, b₂. Mit einem derartigen Spannungsteiler wird folgendes Spannungsteilerverhältnis erreicht:The voltage divider consists of a first resistor R ₁ and a second resistor R ₂. The first and second resistors R ₁, R ₂ are connected in series. The input voltage of the voltage divider formed from this series circuit is applied across these two resistors R ₁, R ₂. The output voltage represents the voltage that drops across the resistor R ₁. The second resistor R ₂ is between terminals 1 and 3 , while the first resistor is between terminals 3 and 2 . These terminals are in the ge shown in Fig. 2 implementation form as transverse to the resistance body length contact strips 1, 2, 3 executed. The resistance body of both resistors R ₁, R ₂ have the same layer thickness h ₁, h ₂ and the same width b ₁, b ₂. The following voltage divider ratio is achieved with such a voltage divider:

Wie bereits dargelegt wurde, können etwa konstante Schicht­ dicken nur dann aufrechterhalten werden, wenn die Länge des ersten Widerstandes R₁ nicht zu niedrig wird. Bei extremen Spannungsteilerverhältnissen wächst herstellungsbedingt die Schicht­ dicke des ersten Widerstandes an, was zu einer Spannungs- und Temperaturabhängigkeit des Spannungsteilerverhältnisses dieses bekannten Spannungsteilers führt.As already explained, approximately constant layer thicknesses can only be maintained if the length of the first resistor R 1 does not become too short. In the case of extreme voltage divider ratios, the layer thickness of the first resistor increases due to the manufacturing process, which leads to a voltage and temperature dependence of the voltage divider ratio of this known voltage divider.

Das Schaltbild sowie die Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von dem Schaltbild sowie der Ausführungsform nach dem Stand der Technik nach den Fig. 1 und 2 dadurch, daß einerseits ein weiterer, aus einem dritten und vierten Widerstand R₁₁, R₁₂ gebildeter Spannungsteiler vorgesehen ist, der parallel zum ersten Widerstand R₁ liegt, und daß die Breiten b₁, b₂, b₁₁, b₁₂ der jeweiligen Widerstände voneinander eine bestimmte Abhängig­ keit aufweisen. Zunächst sie allgemein ein derartiger Spannungs­ teiler anhand der Fig. 3 analysiert. Gleiche Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 bezeichnen gleiche Teile. Für den Kontakt 3 zwischen dem ersten und zweiten Widerstand läßt sich folgende Gleichung aufstellen:The circuit diagram and the embodiment according to the present invention according to FIGS. 3 and 4 differ from the circuit diagram and the embodiment according to the prior art according to FIGS. 1 and 2 in that, on the one hand, a further, from a third and fourth resistor R ₁₁, R ₁₂ formed voltage divider is provided, which is parallel to the first resistor R ₁, and that the widths b ₁, b ₂, b ₁₁, b ₁₂ of the respective resistors from each other have a certain dependency. First, they generally analyzed such a voltage divider using FIG. 3. The same reference numerals as in Figs. 1 and 2 designate the same parts. The following equation can be established for contact 3 between the first and second resistor:

I₁R₁ = I₂ (R₁₁ + R₁₂) (2) I ₁ R ₁ = I ₂ ( R ₁₁ + R ₁₂) (2)

Für die Ströme gilt in diesem Punkt:The following applies to the currents at this point:

I e = I₁ + I₂ (3) I e = I ₁ + I ₂ (3)

Daraus ergibt sich folgendes Verhältnis von dem Eingangsstrom I e des Spannungsteilers zu dem durch den ersten Widerstand R₁ fließenden Strom I₁:This results in the following ratio of the input current I e of the voltage divider to the current I ₁ flowing through the first resistor R ₁:

Für die obige Betrachtung sei vorausgesetzt, daß der Spannungs­ teiler ausgangsseitig unbelastet ist, d. h. daß der Widerstands­ wert des Lastwiderstandes R L unendlich sei.For the above consideration it is assumed that the voltage divider is unloaded on the output side, ie that the resistance value of the load resistor R L is infinite.

Da eine Invarianz des Spannungsteilerverhältnissen lediglich dann erreicht werden kann, wenn die Feldstärken in den Wider­ standskörpern von erstem und zweitem Widerstand R₁, R₂ gleich groß sind, gilt folgende Gleichung für die jeweiligen Quer­ schnitte b i · h i der jeweiligen Widerstandskörper:Since an invariance of the voltage divider ratios can only be achieved if the field strengths in the resistance bodies of the first and second resistors R ₁, R ₂ are the same size, the following equation applies to the respective cross sections b i · h i of the respective resistance bodies:

Aus den Gleichungen 4 und 5 ergibt sich folgendes Verhältnis des Querschnittes des zweiten Widerstandes R₂ zu dem Quer­ schnitt des ersten Widerstandes R₁ für eine Invarianz des Spannungsteilerverhältnisses unter der Voraussetzung eines unend­ lich hohen Lastwiderstandes R L:From equations 4 and 5, the following ratio of the cross section of the second resistor R ₂ to the cross section of the first resistor R ₁ results for an invariance of the voltage divider ratio under the condition of an infinitely high load resistance R L :

Üblicherweise kann bei der Dimensionierungsvorschrift für die Querschnitte des ersten und des zweiten Widerstandes gemäß Gleichung 6 von gleichen Schichtdicken h₁, h₂ ausgegangen werden, so daß sich diese Gleichung folgendermaßen vereinfacht:Usually the same layer thicknesses h ₁, h ₂ can be assumed for the dimensioning instructions for the cross sections of the first and the second resistor according to equation 6, so that this equation is simplified as follows:

Für den Fall des unendlich hohen Lastwiderstandes R L am Ausgang des Spannungsteilers, also parallel zum dritten Widerstand R₁₁, muß folgendes Verhältnis für die Querschnitte des dritten Wider­ standes R₁₁ und des vierten Widerstandes R₁₂ erfüllt sein, um auch hier ein invariantes Spannungsteilerverhältnis zu haben:In the case of the infinitely high load resistance R L at the output of the voltage divider, that is, parallel to the third resistor R ₁₁, the following ratio for the cross sections of the third resistor R ₁₁ and the fourth resistor R ₁₂ must be met in order to have an invariant voltage divider ratio to have:

b₁₁ · h₁₁ = b₁₂ · h₁₂ (8) b ₁₁ · h ₁₁ = b ₁₂ · h ₁₂ (8)

Wiederum gleiche Schichtdicken vorausgesetzt, muß der dritte Widerstand R₁₁ dieselbe Breite haben wie der vierte Widerstand R₁₂:Assuming again the same layer thicknesses, the third resistor R ₁₁ must have the same width as the fourth resistor R ₁₂:

b₁₁ = b₁₂ (9) b ₁₁ = b ₁₂ (9)

Aus den Gleichungen 6 bis 9 läßt sich für den Fall eines unend­ lich hohen Lastwiderstandes R L eine optimale Dimensionierung für den Spannungsteiler festlegen.From equations 6 to 9, an optimal dimensioning for the voltage divider can be determined for the case of an infinitely high load resistance R L.

Berücksichtigt man für die Dimensionierung des Spannungs­ teilers den Wert des Lastwiderstandes R L, so verändert sich die für eine optimale Angleichung der Feldstärke und des Temperatur­ verlaufs nötige Breite der jeweiligen Widerstandskörper folgendermaßen:If one takes into account the value of the load resistance R L for the dimensioning of the voltage divider, the width of the respective resistance bodies required for an optimal adjustment of the field strength and the temperature profile changes as follows:

Wiederum unter der Annahme, daß die Schichtdicke des ersten Widerstandes R₁ so groß ist wie die Schichtdicke des zweiten Widerstandes R₂, vereinfacht sich diese Gleichung folgendermaßen:Again, assuming that the layer thickness of the first resistor R ₁ is as large as the layer thickness of the second resistor R ₂, this equation is simplified as follows:

Ebenfalls beeinflußt die Größe des Lastwiderstandes das Quer­ schnittsverhältnis des dritten und des vierten Widerstandes R₁₁, R₁₂ gemäß folgender Abhängigkeit:The size of the load resistance also influences the cross-sectional ratio of the third and fourth resistors R ₁₁, R ₁₂ according to the following dependency:

Vereinfacht man die Dimensionierungsvorschrift nach Gleichung 12 für den Fall gleicher Schichtdicken, wie er beispielsweise bei Dickschichttechnologie angenommen werden kann, ergibt sich folgende Gleichung:If you simplify the dimensioning rule according to the equation 12 for the case of the same layer thicknesses, as for example with thick-film technology can be assumed following equation:

Wie oben dargelegt wurde, ermöglicht es die Lehre gemäß der vor­ liegenden Erfindung, die Querschnitte der jeweiligen Widerstände so festzulegen, daß ein Spannungs- und Temperaturgleichlauf (Spannungs- und Temperaturänderungen proportional zueinander) sämtlicher Widerstände und damit eine Invarianz des Spannungs­ teilerverhältnisses erreicht wird. Üblicherweise wird man in der Praxis die Widerstandsverhältnisse derart wählen, daß die durch den Spannungsteiler R₁, R₂ bewirkte Spannungs­ teilung in einer ähnlichen Größenordnung liegt wie die durch den zweiten Spannungsteiler R₁₁, R₁₂ bewirkte Spannungsteilung, damit die jeweilige Länge der beiden Widerstände R₁, R₁₁ mit den kürzeren Widerstandskörpern in Größen bleibt, bei der die Schichtdicke dieser Widerstände herstellungstechnisch unbeein­ flußt bleibt. Üblicherweise wird man dafür sorgen, daß die Längen der Widerstände R₁, R₁₁ größer als 1 mm bleiben.As stated above, the teaching according to the prior invention enables the cross sections of the respective resistors to be set such that a voltage and temperature synchronization (voltage and temperature changes proportional to one another) of all resistors and thus an invariance of the voltage divider ratio is achieved. Usually you will choose the resistance ratios in practice so that the voltage division caused by the voltage divider R ₁, R ₂ is in a similar order of magnitude as the voltage division caused by the second voltage divider R ₁₁, R ₁₂, so that the respective length of the two resistors R ₁, R ₁₁ with the shorter resistor bodies remains in sizes, in which the layer thickness of these resistors remains unaffected by manufacturing technology. Usually you will ensure that the lengths of the resistors R ₁, R ₁₁ remain greater than 1 mm.

Claims (6)

1. Spannungsteiler in Dickschichttechnologie mit auf ein isolierendes Substrat aufgebrachten Widerstandsschichten gleicher Stärke, der zur Erzielung eines hohen Spannungsteilerverhältnisses einen ersten Widerstand (R₁) mit niedrigem Widerstandswert und in Reihenschaltung dazu einen zweiten, längeren Widerstand (R₂) mit hohem Widerstandswert aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Widerstand (R₁) eine Reihen­ schaltung aus einem dritten Widerstand (R₁₁) und einem vierten Widerstand (R₁₂) parallel geschaltet ist, daß ein Lastwider­ stand (R L) in Parallelschaltung mit dem dritten Widerstand (R₁₁) verbunden ist, daß die Breite (b₂) des zweiten Widerstandes (R₂) größer ist als die Breite (b₁) des ersten Widerstandes (R₁) und daß das Verhältnis der Breite (b₂) des zweiten Wider­ standes (R₂) zur Breite (b₁) des ersten Widerstandes (R₁) folgende Abhängigkeit von den Widerstandswerten des ersten, dritten und vierten Widerstandes (R₁, R₁₁, R₁₂) aufweist: 1. voltage divider in thick-film technology with applied to an insulating substrate resistance layers of the same thickness, which has a first resistor ( R ₁) with a low resistance value and in series connection with a second, longer resistor ( R ₂) with a high resistance value to achieve a high voltage divider ratio, thereby characterized in that the first resistor ( R ₁) has a series circuit comprising a third resistor ( R ₁₁) and a fourth resistor ( R ₁₂) connected in parallel, that a load resistor ( R L ) was connected in parallel with the third resistor ( R ₁₁ ) is connected that the width ( b ₂) of the second resistor ( R ₂) is greater than the width ( b ₁) of the first resistor ( R ₁) and that the ratio of the width ( b ₂) of the second resistor ( R ₂) to the width ( b ₁) of the first resistor ( R ₁) has the following dependence on the resistance values of the first, third and fourth resistor ( R ₁, R ₁₁, R ₁₂) : 2. Spannungsteiler in Dickschichttechnologie mit auf ein isolierendes Substrat aufgebrachten Widerstandsschichten gleicher Stärke, der zur Erzielung eines hohen Spannungsteilerverhältnisses einen ersten Widerstand (R₁) mit niedrigem Widerstandswert und in Reihenschaltung dazu einen zweiten, längeren Widerstand (R₂) mit hohem Widerstandswert aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Widerstand (R₁) eine Reihen­ schaltung aus einem dritten Widerstand (R₁₁) und einem vierten Widerstand (R₁₂) parallel geschaltet ist, daß ein Lastwider­ stand (R L) in Parallelschaltung mit dem dritten Widerstand (R₁₁) verbunden ist, daß die Breite (b₂) des zweiten Wider­ standes (R₂) größer ist als die Breite (b₁) des ersten Widerstandes (R₁) und daß das Verhältnis der Breite (b₂) des zweiten Wider­ standes (R₂) zur Breite (b₁) des ersten Widerstandes (R₁) folgende Abhängigkeit von den Widerstandswerten des ersten, dritten und vierten Widerstandes (R₁, R₁₁, R₁₂) und des Lastwider­ standes (R L) aufweist: 2. Voltage divider in thick-film technology with resistance layers of the same thickness applied to an insulating substrate, which has a first resistor ( R ₁) with a low resistance value and a second, longer resistor ( R ₂) with a high resistance value in order to achieve a high voltage divider ratio, thereby characterized in that the first resistor ( R ₁) has a series circuit comprising a third resistor ( R ₁₁) and a fourth resistor ( R ₁₂) connected in parallel, that a load resistor (R L ) was connected in parallel with the third resistor ( R ₁₁ ) is connected that the width ( b ₂) of the second resistor ( R ₂) is greater than the width ( b ₁) of the first resistor ( R ₁) and that the ratio of the width ( b ₂) of the second resistor ( R ₂) to the width ( b ₁) of the first resistor ( R ₁) following dependence on the resistance values of the first, third and fourth resistor ( R ₁, R ₁₁, R ₁₂) and L branch resistance ( R L ) has: 3. Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (b₁₁ · h₁₁) des dritten Widerstandes (R₁₁) im wesentlichen dem Querschnitt (b₁₂ · h₁₂) des vierten Widerstandes (R₁₂) gleicht.3. Voltage divider according to claim 1, characterized in that the cross section ( b ₁₁ · h ₁₁) of the third resistor ( R ₁₁) is substantially the same as the cross section ( b ₁₂ · h ₁₂) of the fourth resistor ( R ₁₂). 4. Spannungsteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Querschnitts (b₁₂ · h₁₂) des vierten Wider­ standes (R₁₂) zum Querschnitt (b₁₁ · h₁₁) des dritten Widerstandes (R₁₁) folgende Abhängigkeit von dem Widerstandswert des dritten Widerstandes (R₁₁) und dem Widerstandswert des Last­ widerstandes (R L) hat: 4. Voltage divider according to claim 2, characterized in that the ratio of the cross section ( b ₁₂ · h ₁₂) of the fourth resistor ( R ₁₂) to the cross section ( b ₁₁ · h ₁₁) of the third resistor ( R ₁₁) following dependence on that Resistance value of the third resistor ( R ₁₁) and the resistance value of the load resistor ( R L ) has: 5. Spannungsteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite, dritte und vierte Wider­ stand (R₁, R₂, R₁₁, R₁₂) aus demselben Widerstandsmaterial bestehen.5. Voltage divider according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first, second, third and fourth opponents stood ( R ₁, R ₂, R ₁₁, R ₁₂) consist of the same resistance material. 6. Spannungsteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite, dritte und vierte Widerstand (R₁, R₂, R₁₁, R₁₂) gleiche Schichtstärke (h₁, h₂, h₁₁, h₁₂) haben.6. Voltage divider according to one of the preceding claims, characterized in that the first, second, third and fourth resistor ( R ₁, R ₂, R ₁₁, R ₁₂) same layer thickness ( h ₁, h ₂, h ₁₁, h ₁₂) to have.
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