DE3627213A1 - Widerstands-teilernetzwerk - Google Patents
Widerstands-teilernetzwerkInfo
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- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/24—Frequency- independent attenuators
Description
Vorrichtung und Verfahren zum Vergrößern der Stabilität
des Widerstandsverhältnisses bei einem Widerstands-
Teilernetzwerk.
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Dünn- und Dickschicht-
Widerstands-Netzwerke und bezieht sich insbesondere
auf die Vergrößerung der Stabilität des Widerstandsverhältnisses
bei Widerstands-Teilernetzwerken.
Zum Genauigkeitsmessen und Testen in der Elektronik
werden Widerstands-Teilernetzwerke mit sehr stabilem
Widerstandsverhältnnis benötigt. Dies bedeutet, daß die
Verhältnisse der Widerstandswerte so stabil wie möglich
sein sollen, wenn das Netzwerk Umwelt- und betriebsmäßigen
Einflüssen, wie z. B. Temperatur- und Spannungsschwankungen,
unterliegt.
Bisher mußten bei Hochgenauigkeits-Instrumenten in den
Teilernetzwerken sehr teuere, körperlich große Drahtwiderstände
verwendet werden. Schichtwiderstands-Netzwerke
waren zwar für Instrumente geringerer Genauigkeit
zufriedenstellend, konnten jedoch im allgemeinen die
geforderte Stabilität des Widerstandsverhältnisses nur
bei ausgesuchter Güte erfüllen, wodurch sie sehr teuer
wurden. Es handelt sich hier darum, das Widerstandsverhältnis
auf einem Niveau von 0,5 · 10-6 je Kelvin bei
Schwankungen der Umgebungstemperatur und auf einem
Niveau von 2 · 10-6 je Änderung der Eingangsspannung um
1000 V stabil zu halten.
Die Stabilität des Widerstandsverhältnisses wird von
drei Hauptfaktoren beeinflußt:
1. Der Unterschied zwischen den Widerstandstemperaturkoeffizienten (TKR) der das Teilernetzwerk bildenden Widerstände (der auch als Temperaturgang bekannt ist).
1. Der Unterschied zwischen den Widerstandstemperaturkoeffizienten (TKR) der das Teilernetzwerk bildenden Widerstände (der auch als Temperaturgang bekannt ist).
2. Der Unterschied zwischen den Widerstandsspannungskoeffizienten
(UKR) der Widerstände (der auch als Spannungsgang
bekannt ist).
3. Der Unterschied zwischen den Temperaturen der
Widerstände.
Für die Untersuchung der Auswirkung des ersten Faktors
wird der Widerstandstemperaturkoeffizient TKR folgendermaßen
definiert:
worin R 2 und R 1 die Widerstandswerte eines einzelnen
Widerstandes bei den Temperaturen t 2 und t 1 bedeuten.
Der TKR kann positiv oder negativ sein.
Die Unterschiede zwischen den TKR der Widerstände im
Netzwerk, oder der Temperaturgang, sind von höchst bedeutsamer
Auswirkung auf die Stabilität des Widerstandsverhältnisses.
Wenn bei einem aus zwei Widerständen
aufgebauten Netzwerk deren TKR gleich ist, bleibt
das Verhältnis zwischen beiden bei Änderungen der Umgebungstemperatur
konstant. Haben jedoch die beiden Widerstände,
wie üblich, verschiedene TKR, ändert sich
das durch die Auswirkungen der TKR bedingte Widerstandsverhältnis
mit der Umgebungstemperatur. Zwar
können TKR-Werte positiv oder negativ sein, was bedeutet,
daß der Widerstand bei ansteigender Temperatur
zunehmen oder abnehmen kann, je größer jedoch der Unterschied
zwischen den TKR der beiden Widerstände ist,
umso größer ist die Änderung des Widerstandsverhältnisses
oder umso kleiner ist dessen Stabilität.
Im Zusammenhang mit den Auswirkungen des an zweiter
Stelle genannten Faktors wird der Widerstandsspannungskoeffizient
UKR folgendermaßen definiert:
worin R 2 und R 1 die Widerstandswerte eines einzelnen
Widerstandes bei den angelegten Spannungen U 2 und U 1
bezeichnen.
Der UKR von Aufdampf-Schichtwiderständen ist stets negativ
und bei durchkonstruierten, einwandfrei hergestellten
Dünnschichtwiderständen im allgemeinen recht
niedrig. Beispielsweise betragen bei Dünnschichtwiderständen
aus einem Material mit 100 bis 200 Ohm je
Quadratfläche des Materials typische UKR zwischen 10-9
1/V und 10-8 1/V. Folglich nimmt der Widerstandswert eines
10-Megaohm-Widerstandes um 10 bis 100 Ohm ab, wenn die
angelegte Spannung um 1000 Volt (beispielsweise von 100
auf 1100 V) erhöht wird.
Bei Widerstands-Teilernetzwerken bzw. ist die Spannungsänderung
proportional zu den Widerstandswerten.
Bei Teilernetzwerken mit Widerstandsverhältnissen größer
als 10:1 ist folglich nur der UKR des Widerstandes
mit dem höheren Widerstandswert signifikant.
Der UKR wirkt sich, auf die Zeit bezogen, auf den absoluten
Wert eines Schichtwiderstandes im wesentlichen
sofort aus, wogegen die Wirkung des TKR auf den absoluten
Wert eines Schichtwiderstandes von dessen Wärmeträgheit
abhängig ist. Typischerweise sind 90% des Temperaturanstiegs
in weniger als einer Minute abgeschlossen.
Die kombinierte Auswirkung von UKR und TKR auf den
Widerstandswert wird als Widerstandsleistungskoeffizient
oder NKR bezeichnet und ist die algebraische Summe
der Änderung des Widerstandswertes eines Widerstandselementes,
hervorgerufen durch dessen UKR und einen
Anstieg der ihm zugeführten Spannung (stets negativ),
und der Änderung des Widerstandswertes desselben
Widerstandselementes, hervorgerufen durch dessen TKR und die Eigenerwärmung, welche auf denselben Anstieg
der angelegten Spannung zurückgeht (kann positiv oder
negativ sein). Die kombinierte Wirkung (NKR) kann dazu
führen, daß der Widerstandswert entweder zunimmt, abnimmt
oder auch - in seltenen Fällen - konstant bleibt.
Zur Auswirkung des an dritter Stelle genannten Faktors:
Die relative Temperatur der beiden Widerstände hängt
von drei Parametern ab:
1) die durch jeden Widerstand hervorgerufene Verlustleistung je Flächeneinheit;
2) der Abstand zwischen den beiden Widerständen;
3) die Wärmeleitfähigkeit des Substrates.
1) die durch jeden Widerstand hervorgerufene Verlustleistung je Flächeneinheit;
2) der Abstand zwischen den beiden Widerständen;
3) die Wärmeleitfähigkeit des Substrates.
Die von jedem Widerstand im Netzwerk hervorgerufene
Verlustleistung je Flächeneinheit ist ein gegebener
Wert und zum ohmschen Wert jedes Widerstandes direkt
proportional. Bei unendlich großer Fläche des Netzwerkes
würde der Temperaturanstieg aller Netzwerksteile,
und folglich der Temperaturunterschied zwischen Netzwerksteilen,
im wesentlichen Null betragen. Bei unendlich
kleiner Fläche des Netzwerkes dagegen wäre der
Temperaturanstieg sehr groß, aber, weil alle Widerstände
denselben Raum einnähmen, würde zwischen Netzwerksteilen
kein Temperaturunterschied bestehen. Beide Fälle
kommen in der Praxis offensichtlich nicht vor, dienen
daher nur als theoretische Grenzfälle. Praktische Netzwerke,
bei denen die einzelnen Widerstandselemente nebeneinander
auf dem Substrat angeordnet sind, haben
möglicherweise mittlere Abmessungen von etwa 12,5 × 25
× 0,63 (Dicke) mm. Je größer die Gesamtverlustleistung
und je größer der Unterschied zwischen den durch die
einzelnen Widerstände hevorgerufenen Verlustleistungen
ist, umso größer ist der Temperaturunterschied zwischen
den Widerständen.
Die Wärmeleitfähigkeit der meisten heute gebräuchlichen
Materialien - Steatit, Glass, Aluminiumoxid usw. - ist
im Vergleich zu derjenigen von Kupfer relativ gering.
Folglich werden Netzwerkteile mit großer und niedriger
Verlustleistung stets unterschiedliche mittlere Temperaturen
aufweisen.
Zu dem unter (2) genannten Abstand zwischen den Widerständen
auf dem Substrat ist zu bemerken, daß unabhängig
davon, wie eng nebeneinander die Widerstände gewöhnlich
angeordnet sind, zwischen Netzwerksteilen mit
hoher und niedriger Verlustleistung stets unterschiedliche
mittlere Temperaturen auftreten werden. Auch dies
geht auf die unvollkommene Wärmeleitfähigkeit des Substrates
zurück.
Folglich, selbst wenn die Widerstandstemperaturkoeffizienten
TKR der beiden Widerstände gleich sind, ändern
sich die Widerstandsverhältnisse bei Ansteigen der angelegten
Spannung (außer wenn bei jedem Widerstand der
TKR null ist, was praktisch unmöglich ist). Unabhängig
auch von dem Verfahren, nach dem das Widerstandsmaterial
auf das Substrat aufgebracht wird, besteht immer
eine zufällige Schwankung in der Metallurgie der
Schicht. Folglich ändert sich der TKR der erhaltenen
Metallschicht von einem zum entgegengesetzten Rand des
Substrates hin gleichförmig, wenngleich nicht notwendigerweise
linear, mit der Entfernung vom Bezugsrand.
Die Herstellung von Widerständen mit gleichen TKR ist
also praktisch unmöglich.
Es besteht seit langem Bedarf an einem aus Schichtwiderständen
aufgebauten Teilernetzwerk, bei dem der
Unterschied zwischen den Widerstandstemperaturkoeffizienten
der einzelnen Widerstände im Betriebstemperaturbereich
nach Null geht und der Temperaturunterschied
zwischen den einzelnen Widerständen im Betriebsspannungsbereich
nach Null geht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Widerstands-
Teilernetzwerk zu schaffen, das in besonders
vorteilhafter und zuverlässiger Weise den angegebenen
Bedarf befriedigt und die gestellten Forderungen erfüllt.
Diese Aufgabe ist mit einem Widerstands-Teilernetzwerk
und einem Verfahren zu seiner Herstellung gelöst, die
in Anspruch 1 bzw. 13 und mit weiteren vorteilhaften
Ausgestaltungen in den zugehörigen Unteransprüchen gekennzeichnet
sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Widerstands-Teilernetzwerk
ist jeder seiner Widerstände in einer Vielzahl von Widerstandselementen
unterteilt, die mit Zwischenabstand
auf dem Substrat angeordnet und so miteinander verbunden
sind, daß sie diskrete Widerstände bilden. Die Widerstandselemente
des Widerstandes, der den geringeren
Leistungsverlust hervorruft, greifen kammartig in die
Widerstandselemente des die größere Verlustleistung
hervorrufenden Widerstandes ein. Wird bei jedem Widerstandselement
die Möglichkeit eines Widerstandsabgleiches
geschaffen, lassen sich gewünschte absolute
Werte und Widerstandsverhältnisse erzielen.
Bei einem erfindungsgemäßen Widerstands-Teilernetzwerk
beträgt die erzielbare Verbesserung beim Temperaturgang
typischerweise mehr als 1000 Prozent.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigt:
Fig. 1 einen elektrischen Schaltplan eines typischen
aus zwei Widerständen aufgebauten Teilernetzwerkes,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein herkömmliches Widerstands-
Teilernetzwerk, und
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Widerstands-Teilernetzwerk
gemäß der Erfindung.
Das in Fig. 1 dargestellte Widerstands-Netzwerk 10 hat
einen Eingangsanschluß 12, der mit einem ersten Widerstand
14 verbindbar ist. Dieser ist mit einem Ausgangsanschluß
16 und einem zweiten Widerstand 18 verbindbar,
welcher mit einem Masseanschluß 20 verbindbar ist.
Die Bezugnahme auf Anschlüsse erfolgt nur aus Gründen
der Übersichtlichkeit, weil Teilernetzwerke in andere
Bauelemente integriert und somit nicht mit Anschlüssen
versehen sein können. In ähnlicher Weise werden die Begriffe
Eingangs-, Ausgangs- und Masseanschluß lediglich
zur größeren Deutlichkeit verwendet, weil Mehrfach-
Widerstands-Netzwerke mehrere Eingangs-, Ausgangs- und
Masseanschlüsse haben können. Ferner werden die Widerstände
als "verbindbar" betrachtet, weil es, wenn sie
als vollständiges Netzwerk hergestellt werden, sein
kann, daß sie nicht mit einem Anschluß verbunden werden;
es ist möglich, daß alle Verbindungen getrennt vom
Netzwerk selbst durchgeführt werden.
Bei Genauigkeits-Widerstandsteilern ist es häufig notwendig,
daß (1) die Widerstandsverhältnisse sich über
dem Betriebstemperaturbereich um nicht mehr als
0,5 · 10-6 1/K und (2) über dem Betriebsspannungsbereich
um nicht mehr als 2,0 · 10-6 ändern. Bisher konnten solche
strengen Forderungen nur durch die Verwendung von
mehreren sorgfältig aufeinander abgestimmten Drahtwiderständen
erfüllt werden, die sehr teuer und von
recht großen körperlichen Abmessungen waren.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Dünnschicht-Widerstands-
Teilernetzwerk war die Stabilität des Widerstandsverhältnisses
für einige, aber nicht für alle
Anwendungen ausreichend, für die zuvor Drahtwiderstände
erforderlich waren.
Der Schichtwiderstand 22 umfaßt ein Substrat 24, das
aus Glas oder einem anderen Material sein kann, vorzugsweise
aus Aluminiumoxid (Al2O3) ist, dessen Wärmeleitfähigkeit
etwa 5% derjenigen des Kupfers beträgt.
Ein typisches Substrat 24 ist etwa 19 mm lang, 12,5 mm
breit und 0,63 mm dick.
Auf das Substrat 24 wird durch Aufstäuben, im Vakuum
oder auf andere Weise ein Widerstandsmaterial aufgebracht,
das in nachfolgenden Herstellungsphasen mit
einem Fotoresistmaterial beschichtet, mit einer Fotomaske
versehen, mit UV-Licht belichtet und dann chemisch
geätzt wird, um durch Wegnahme des unerwünschten
Materials die gewünschten Widerstände 26 und 28 übrigzulassen,
die entsprechend einer Schlangenlinie so fein
gemustert sein können, daß sie dem Betrachter als Ganzes
rechteckig erscheinen. Das Schlangenlinienmuster
umfaßt herkömmlicherweise auch Nebenanschlußleitungen,
die beim "Laser-Abgleich" durch Verdampfen mittels
Laserstrahl entfernt werden, um für Widerstand und Widerstandsverhältnis
die exakten Werte herzustellen. Als
Widerstandsmaterial wird nahezu ausschließlich die Legierung
Nichrome (eingetragenes Warenzeichen der Driver
Harris Company) verwendet, die 60% Nickel, 24% Eisen,
16% Chrom und 0,1% Kohlenstoff enthält. Aufgrund metallurgischer
Schwankungen in der auf das Substrat aufgebrachten
Schicht ändert sich der Widerstands-Temperaturkoeffizient
TKR der erzielten Metallschicht von einem
Rand zum gegenüberliegenden Rand des Substrats. Der
TKR ändert sich über der Strecke von einem Rand des
Substrats zum gegenüberliegenden Rand gleichförmig,
aber nicht notwendigerweise linear. Von den beiden
Widerständen 26 und 28 verursacht der Widerstand 26 die
größere Verlustleistung.
Der erste Widerstand 26 ist mit einem Eingangsanschluß
30 und einem Ausgangsanschluß 32 verbindbar, der auch
an den zweiten Widerstand 28 anschließbar ist. Der
zweite Widerstand 28 ist ferner mit einem Masseanschluß
34 verbindbar.
Wenngleich der Wirkungsgrad des Wärmeübergangs zwischen
den beiden Widerständen 26 und 28 mit kleiner werdenden
Abmessungen und kleinerem Zwischenabstand der Widerstände
26 und 28 größer wird, werden durch mehrere Faktoren
größenmäßige Beschränkungen auferlegt.
Gemäß Fig. 3 ist ein Widerstands-Teilernetzwerk 40 auf
einem Substrat 42 angeordnet. Gegenüber einem herkömmlichen
ähnlichen Widerstands-Teilernetzwerk ist das
Substrat 42 mit einer Länge von etwa 37,5 mm, einer
Breite von etwa 16 mm und einer Dicke von etwa 0,63 mm
etwas größer. Auf das Substrat 42 ist ein Widerstandsmaterial
aufgebracht, das in mehrere Abschnitte unterteilt
ist. Ein Abschnitt bildet einen ersten Widerstand,
der sich aus ersten Widerstandselementen 46 bis
50 zusammensetzt. In diese greifen kammartig zweite Widerstandselemente
52 bis 55 ein, die einen zweiten Widerstand bilden.
Die Widerstandselemente 46 bis 50 sind miteinander verbunden
und bilden ein Äquivalent zum ersten Widerstand
26 der Ausführungsform gemäß Fig. 2, und in ähnlicher
Weise sind die Widerstandselemente 52 bis 55 miteinander
verbunden und bilden ein Äquivalent zum zweiten Widerstand
28 gemäß Fig. 2.
Das erste Widerstandselement 46 auf einer Seite des
Substrates 42 ist mit einem Eingangsanschluß 56, das
letzte Widerstandselement 50 auf der anderen Seite mit
einem Ausgangsanschluß 58 verbindbar. Das erste Widerstandselement
52 auf einer Seite ist mit einem Masseanschluß
60 verbindbar, wogegen das letzte Widerstandselement
55 an den Ausgangsanschluß 58 anschließbar ist.
Ein Vergleich zwischen den Widerstands-Teilernetzwerken
entsprechend Fig. 2 und 3 zeigt, daß eine wesentliche
Verbesserung der Stabilität des Widerstandsverhältnisses
gerade beim TKR- bzw. Temperaturgang erzielbar ist.
Es sei beispielsweise angenommen, daß bei beiden Ausführungsformen
entsprechend Fig. 2 und 3 der TKR des
Widerstandsmaterials sich zwischen 10,00 · 10-6 1/K am
linken Substratrand und 6,00 · 10-6 1/K am rechten Substratrand
ändert.
Beim Netzwerk 22 beträgt der ungefähre TKR am rechten
Rand des Widerstandes 26 6,50 · 10-6 1/K. Der mittlere
TKR für den Widerstand 26 ist dann (10,00 + 6,50)/2
oder 8,25 · 10-6 1/K. Wenn die linke Seite des zweiten
Widerstandes 28 etwa 6,40 · 10-6 1/K hat, beträgt der
mittlere TKR des Widerstandes 28 (6,40 + 6,00)/2 oder
6,20 · 10-6 1/K. Es wird dann ersichtlich, daß der Unterschied
zwischen den TKR, also der Temperaturgang, (8,25-6,20)
oder 2,05 · 10-6 1/K ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Widerstands-Teilernetzwerk 40
könnten bei Annahme eines nichtlinearen, aber von links
nach rechts ständig abnehmenden TKR die mittleren Widerstands-
Temperaturkoeffizienten für die verschiedenen
Widerstandselemente 46 und 50 des ersten Widerstandes
typischerweise betragen: 10,00 für das Widerstandselement
46; 8,50 für das Widerstandselement 47; 8,00 für
das Widerstandselement 48; 7,00 für das Widerstandselement
49 und 6,20 für das Widerstandselement 50. Der
mittlere TKR für den ersten Widerstand wäre dann (10,00
+ 8,50 + 8,00 + 7,00 + 6,20)/5 oder 7,94 · 10-6 1/K. Beim
zweiten Widerstand ergeben sich als interpolierte TKR-
Werte für die Widerstandselemente 52 bis 55: 9,25 -
8,25 - 7,50 bzw. 6,60. Der mittlere Widerstands-Temperaturkoeffizient
für den zweiten Widerstand wäre dann
(9,25 + 8,25 + 7,50 + 6,60)/4 oder 7,90 · 10-6 1/K. Der
Unterschied zwischen den TKR-Mittelwerten, d. h. der
Temperaturgang für das Widerstands-Teilernetzwerk 40
würde dann (7,94 - 7,90) oder 0,04 · 10-6 1/K betragen.
Gegenüber der herkömmlichen Konstruktion ist bei der
erfindungsgemäßen Konstruktion mit kammartig ineinandergreifenden
Mustern der Temperaturgang im Verhältnis
2,05 zu 0,04 · 10-6 1/K oder 51:1 verbessert. Mit anderen
Worten, die Verbesserung bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform
beträgt etwa 5100 Prozent.
Aus dem Vorstehenden wird ersichtlich, daß mit größer
werdender Zahl der Widerstandselemente sich der Temperaturkoeffizient
für das Widerstandsverhältnis verbessert
und dabei nach Null geht. Wenn ferner die Veränderung
beim TKR von einer Substratseite zur anderen linear
ist, wird der Temperaturgang eines aus zwei Widerständen
aufgebauten Teilers stets einwandfrei (null)
sein, unabhängig von der Anzahl der verwendeten Widerstandelemente,
vorausgesetzt daß ihre Gesamtzahl stets
ungerade ist.
Ferner ist ersichtlich, daß der Stand der Technik an
ungleichmäßiger Temperaturverteilung über den Widerständen
leidet, weil die Temperatur von der durch jeden
Widerstand hervorgerufenen Verlustleistung je Flächeneinheit
direkt abhängig ist. Durch kammartiges Ineinandergreifenlassen
der Widerstandselemente der große und
kleine Verlustleistung hervorrufenden Widerstände und
Anordnen der Widerstandselemente des Widerstandes mit
der größeren Verlustleistung an den Substratseiten in
der Weise, daß sie die Widerstandselemente des Widerstandes
mit der kleinen Verlustleistung effektiv einschließen,
kann über dem Substrat eine sehr viel
gleichmäßigere Temperatur erzielt werden.
Zur Bewertung der Erfindung wurden als Prüflinge 17
Dünnschichtwiderstands-Netzwerke mit einem Teilerverhältnis
1 : 64 durch Aufstäuben einer Nichrome-Schicht
auf ein Substrat aus hochreinem Aluminiumoxid hergestellt.
Die fünf Widerstandselemente 46 bis 50 wurden ebenso
wie die Widerstandselemente 52 bis 55 mittels Laserstrahl
je auf einen ungefähr gleichen Wert abgeglichen.
Der Gesamtwiderstand der Widerstandselemente 46 bis 50
betrug 9,84500 Megaohm ± 0,1%. Der Gesamtwiderstand der
Widerstandselemente 52 bis 55 betrug 0,15619 Megaohm
± 0,1%. Das Nenn-Teilerverhältnis betrug
oder 64 : 1. Über entsprechende Programmbefehle
wurde dieses Verhältnis mittels einer rechnergesteuerten
Laser-Abgleichvorrichtung auf eine Genauigkeit von
± 0,05% des Nennwertes verbessert.
Von den beiden Widerstandselemente-Grupppen wurden die
Widerstands-Temperaturkoeffizienten in einem Temperaturbereich
von 18 bis 58°C getestet, und für jedes
Netzwerk wurde der Unterschied tabellarisch erfaßt. Die
absoluten TKR lagen in einem Bereich von etwa 1 · 10·t6
1/K bis 6 · 10-6 1/K, die TKR für das Widerstandsverhältnis
im Bereich von 0,02 · 10-6 1/K bis 0,30 · 10-6 1/K. Der
Mittelwert betrug 0,12 · 10-6 1/K und war viermal besser
als der Vorgabewert von 0,50 · 10-6 1/K.
Die Widerstands-Leistungskoeffizienten (NKR) lagen bei
einer Änderung der Eingangsspannung um 1000 Volt (von
100 V auf 1100 V) in einem Bereich von 0,09 · 10-6 bis
0,44 · 10-6. Der durchschnittliche Leistungskoeffizient
(NK) für das Widerstandsverhältnis betrug 0,27 · 10-6,
was achtmal besser ist als der Vorgabewert von
2,0 · 10-6.
Zum Vergleich seien typische Leistungszahlen für das
herkömmliche Netzwerk 22 angegeben: Sie betragen
2 · 10-6 für den Temperaturgang und 10 · 10-6 für den NK
des Widerstandsverhältnisses.
Claims (14)
1. Widerstands-Netzwerk,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Ein Substrat;
ein erster Widerstand auf dem Substrat mit zwei miteinander verbundenen Abschnitten, von denen der eine an einen Eingangsanschluß und der andere an einen Ausgangsanschluß anschließbar ist;
ein zweiter Widerstand auf dem Substrat zwischen den zwei Abschnitten des ersten Widerstandes, mit einem an einen Masseanschluß anschließbaren Ende und einem an den Ausgangsanschluß anschließbaren zweiten Ende.
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Ein Substrat;
ein erster Widerstand auf dem Substrat mit zwei miteinander verbundenen Abschnitten, von denen der eine an einen Eingangsanschluß und der andere an einen Ausgangsanschluß anschließbar ist;
ein zweiter Widerstand auf dem Substrat zwischen den zwei Abschnitten des ersten Widerstandes, mit einem an einen Masseanschluß anschließbaren Ende und einem an den Ausgangsanschluß anschließbaren zweiten Ende.
2. Widerstands-Netzwerk nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Der zweite Widerstand ist ungefähr rechteckig;
die Abschnitte des ersten Widerstandes sind ungefähr rechteckig und beiderseits des zweiten Widerstandes angeordnet,
Der zweite Widerstand ist ungefähr rechteckig;
die Abschnitte des ersten Widerstandes sind ungefähr rechteckig und beiderseits des zweiten Widerstandes angeordnet,
3. Widerstands-Netzwerk nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Abschnitte des ersten Widerstandes haben ungefähr
gleiche Widerstandswerte.
4. Widerstands-Netzwerk,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Ein Substrat (42);
ein erster Widerstand, der vom Substrat (42) getragen ist und eine Vielzahl von mit Zwischenabstand auf dem Substrat (42) angeordneten, miteinander verbindbaren Widerstandselementen (46, 47, 48, 49, 50) umfaßt, von denen das in der Reihenfolge erste Widerstandselement (46) an einen Eingangsanschluß (56) und das in der Reihenfolge letzte Widerstandselement (50) an einen Ausgangsanschluß (58) anschließbar ist;
ein zweiter Widerstand, der vom Substrat (42) getragen ist und wenigstens ein auf dem Substrat (42) zwischen und in der Nähe der Widerstandselemente (46, 47, 48, 49 50) angeordnetes Widerstandselement (52, 53, 54 bzw. 55) umfaßt, welches einen mit dem in der Reihenfolge letzten aus der Vielzahl von Widerstandselementen (46, 47, 48, 49, 50) des ersten Widerstandes anschließbaren Abschnitt und einen an einen Masseanschluß (60) anschließbaren Abschnitt aufweist.
ein erster Widerstand, der vom Substrat (42) getragen ist und eine Vielzahl von mit Zwischenabstand auf dem Substrat (42) angeordneten, miteinander verbindbaren Widerstandselementen (46, 47, 48, 49, 50) umfaßt, von denen das in der Reihenfolge erste Widerstandselement (46) an einen Eingangsanschluß (56) und das in der Reihenfolge letzte Widerstandselement (50) an einen Ausgangsanschluß (58) anschließbar ist;
ein zweiter Widerstand, der vom Substrat (42) getragen ist und wenigstens ein auf dem Substrat (42) zwischen und in der Nähe der Widerstandselemente (46, 47, 48, 49 50) angeordnetes Widerstandselement (52, 53, 54 bzw. 55) umfaßt, welches einen mit dem in der Reihenfolge letzten aus der Vielzahl von Widerstandselementen (46, 47, 48, 49, 50) des ersten Widerstandes anschließbaren Abschnitt und einen an einen Masseanschluß (60) anschließbaren Abschnitt aufweist.
5. Widerstands-Netzwerk nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Der zweite Widerstand umfaßt eine Vielzahl von auf dem
Substrat (42) mit Zwischenabstand angeordneten und mit
der Vielzahl von Widerstandselementen (46, 47, 48, 49, 50)
des ersten Widerstandes kammartig ineinandergreifenden,
miteinander verbindbaren Widerstandselementen (52, 53,
54, 55).
6. Widerstands-Netzwerk nach Anspruch 5,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Der erste Widerstand umfaßt eine ungerade Anzahl von
Widerstandselementen (46, 47, 48, 49, 50);
der zweite Widerstand umfaßt eine gerade Anzahl von Widerstandselementen (52, 53, 54, 55).
der zweite Widerstand umfaßt eine gerade Anzahl von Widerstandselementen (52, 53, 54, 55).
7. Widerstands-Netzwerk nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Widerstandselemente (46, 47, 48, 49, 50) des ersten
Widerstandes und die Widerstandselemente (52, 53, 54, 55)
des zweiten Widerstandes haben je ungefähr gleiche
Widerstandswerte.
8. Widerstands-Netzwerk nach Anspruch 5, 6 oder 7,
gekennzeichnet durch folgendem Merkmale:
Der erste Widerstand ist entsprechend einer Schlangenlinie
auf das Substrat (42) aufgebracht;
der zweite Widerstand ist entsprechend einer Schlangenlinie auf das Substrat (42) aufgebracht;
von den Widerstandselementen des zweiten Widerstandes ist das erste an einen Masseanschluß (60) und das letzte (55) an den Ausgangsanschluß (58) anschließbar.
der zweite Widerstand ist entsprechend einer Schlangenlinie auf das Substrat (42) aufgebracht;
von den Widerstandselementen des zweiten Widerstandes ist das erste an einen Masseanschluß (60) und das letzte (55) an den Ausgangsanschluß (58) anschließbar.
9. Widerstands-Netzwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Widerstandselemente des ersten und/oder des zweiten
Widerstandes (46, 47, 48, 49, 50 und/oder 52, 53, 54, 55) sind
rechteckig.
10. Widerstands-Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Der erste Widerstand hat denselben oder einen größeren
Widerstandswert als der zweite Widerstand.
11. Widerstands-Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Widerstände umfassen Dünnschichtwiderstände.
12. Widerstands-Netzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Die Widerstände umfassen Dickschichtwiderstände.
13. Verfahren zum Herstellen eines Widerstands-Netzwerkes,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Aufbringen eines Widerstandsmaterials auf ein Substrat;
b) Entfernen des Widerstandsmaterials, um einen ersten Widerstand mit einem ersten und einem zweiten Abschnitt zu definieren;
c) Entfernen des Widerstandsmaterials, um einen zweiten Widerstand mit einem mit den Abschnitten des ersten Widerstandes kammartig ineinandergreifenden Abschnitt zu definieren;
d) Abgleichen des ersten und des zweiten Abschnittes vom ersten Widerstand mittels Laserstrahl, um ungefähr gleiche Widerstandswerte herzustellen.
a) Aufbringen eines Widerstandsmaterials auf ein Substrat;
b) Entfernen des Widerstandsmaterials, um einen ersten Widerstand mit einem ersten und einem zweiten Abschnitt zu definieren;
c) Entfernen des Widerstandsmaterials, um einen zweiten Widerstand mit einem mit den Abschnitten des ersten Widerstandes kammartig ineinandergreifenden Abschnitt zu definieren;
d) Abgleichen des ersten und des zweiten Abschnittes vom ersten Widerstand mittels Laserstrahl, um ungefähr gleiche Widerstandswerte herzustellen.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Abgleichen des Abschnitts vom zweiten Widerstand mittels Laserstrahl, um zwischen erstem und zweitem Widerstand ein vorbestimmtes Widerstandsverhältnis herzustellen.
Abgleichen des Abschnitts vom zweiten Widerstand mittels Laserstrahl, um zwischen erstem und zweitem Widerstand ein vorbestimmtes Widerstandsverhältnis herzustellen.
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