DE2424559A1 - Trimmerkondensator fuer quarzgetriebene oszillatoren mit gross- und feinabgleich - Google Patents

Trimmerkondensator fuer quarzgetriebene oszillatoren mit gross- und feinabgleich

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DE2424559A1
DE2424559A1 DE2424559A DE2424559A DE2424559A1 DE 2424559 A1 DE2424559 A1 DE 2424559A1 DE 2424559 A DE2424559 A DE 2424559A DE 2424559 A DE2424559 A DE 2424559A DE 2424559 A1 DE2424559 A1 DE 2424559A1
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Description

mit Grob- und Feinabgleich
Die Erfindung bezieht sich auf einen Trimmerkondensator für quarzgetriebene Oszillatoren mit Grob- und Feinabgleich. Die bisher verwendeten Trimmerkondensatoren dieser Art sind in Form von Folientrimmern für quarzgetriebene Großuhrwerke hergestellt worden, bei denen die Feineinstellung von der Vorderoder Oberseite und die Grobeinstellung von. der Rück- oder Unterseite aus durch koaxiale Achsen erfolgte. Ein solcher Trimmer mit seinem recht großen Folienpaket von Rotorlamellen, die je nach der Einstellung gemeinsam oder nur einzeln bewegt wurden, hat natürlich nur einen beschränkten Anwendungsbereich und ist für Miniaturausführungen, wie sie Z0B0 für quarzgesteuerte Armbanduhren erwünscht sind und bei denen Grobein-
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Dr. REINHOLD SCHMIDT, 7603 OPPENAU, Postfach 25, Allmendplatz 4, Telefon (07804)
Stellung und Peineinstellung tunlichst von derselben Seite aus möglich sein sollten, nicht brauchbar.
Man hat auch bereits Doppelscheibentrimmer oder Mehrfachtrimmer als konstruktive Einheit aus mehreren Scheibentriinmern aufgebaut, bei denen auf einer Keramikunterlage mehrere Statoren angebracht waren, auf die dann die Rotoren montiert waren,, Dabei hatte jedoch jeder Einzeltrimmer eine eigene Punktion für sich zu erfüllen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gesetzt, handliche, möglichst in Miniaturgröße herzustellende Scheibentrimmer zu schaffen, die bei einfachem und gedrängtem Aufbau in einfacher Massenfertigung herstellbar und so leicht und bequem bedienbar sind, daß sie sich auch für den Abgleich quarzgesteuerter Armbanduhren eignen. Darüberhinaus sollen sie auch für sonstige HP-Schaltungen, bei denen es auf Peinabgleich, geringes Gewicht und geringen Raumbedarf ankommt, einsetzbar sein.
Zu diesem Zweck wird bei einem Trimmerkondensator für quarzgetriebene Oszillatoren mit Grob- und Peinabgleich erfindungsgemäß die Anordnung so getroffen, daß bei dem als Miniatur-Doppelscheibenkondensator ausgebildeten Trimmer der gemeinsame Stator und seine den~beiden Rotorelementen gemeinsam züge-
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ordnete Statorelektrode mit zwei einerseits dem Grobabgleich und andererseits dem Peinabgleich dienenden Trimmerelementen unterschiedlicher Kapazitätsvariation zu einem Trimmerkondensator einheitlicher Punktion zusammengeschlossen ist.
Auf diese weise ist eine Einheit geschaffen worden, bei der zwei Trimmer zur Ausübung einer einzigen Punktion vereinigt sind und der eine Trimmer den Grob- und der andere den Peinabgleich übernimmt ο
Dabei kann für große Gesamtkapazitäten für den Grobabgleich ein Rotorelement großer Kapazität und für den Peinabgleich ein Rotorelement kleiner Kapazität in Parallelschaltung mit dem gemeinsamen Statorelement zusammengeschaltet sein. Solche möglichst hohen Gesamtkapazitäten werden vor allen Dingen zum Ziehen des Quarzoszillators gebraucht. Bei kleinen Gesamtkapazitäten kann hier auch ein Rotorelement mit kleiner Kapazität für den Grobabgleich und ein Rotorelement mit großer Kapazität für den Peinabgleich in Reihenschaltung mit dem gemeinsamen Statorelement zusammengeschaltet werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, bei Rotoren mit möglichst gleicher Kapazität, aber Material mit verschiedenen Temperaturkoeffizienten eine TK-Yeränderung zu erzielen.
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Besonders gedrängte und für Massenfertigung geeignete Ausführungen ergeben sich, wenn Stator und vorzugsweise auch die Rotoren aus keramischem Material bestehen.
Diese Trimmer, die von einer Seite aus leicht einzustellen sind, gestatten es, z.B. bei Armbanduhren die Quarzfrequenz innerhalb eines Bereiches zu variieren und Fehler, wie Quarzfrequenztoleranz und Kapazitätstoleranz der integrierten Schaltung auszugleichen. Die zur Zeit üblichen Frequenzen sind 16 384Hz, 32 768Hz und 49 152Hz.
Für preislich akzeptable Quarze ist eine Quarzfrequenztoleranz von i20ppm typisch. Zusätzlich kommen noch Änderungen der Quarzfrequenz aufgrund der Alterung (ca. 5 ppm pro Jahr) und Stoß (ca. 2ppm) hinzu.
Der Kapazitätsbereich des Trimmers muß deshalb groß genug sein (z.B. 5/35pF bzwo 8/45pF), damit alle Toleranzen ausgeglichen werden können. Besonders die Anfangskapazität des Trimmers muß eine große Frequenzvariation garantieren.
Früher war die Regulierung einer Uhr aufgrund des großen Regelbereiches des Trimmers nur sehr schwer möglich, weil, um die
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Ganggenauigkeit einer Quarzuhr garantieren zu können, Drehwinkeländerungen der Rotorscheibe von weniger als 1° notwendig sind. Alle diese Schwierigkeiten sind durch die Erfindung beseitigt worden.
Für die Verwendung "bei quarzgetriebenen Oszillatoren von Armbanduhren kann zcB. ein keramischer Miniatur-Doppelscheibenkondensator benutzt werden, der über einer gemeinsamen Statorelektrode zwei parallel geschaltete Rotorscheiben unterschiedlichen Durchmessers besitzt, deren größere mit größerer Kapazitätsvariation für den Grobabgleich, und deren kleinere mit kleinerer Kapazitätsvariation für den Feinabgleich dient. Anstelle der unterschiedlichen Durchmesser der Rotorscheiben, oder zusätzlich dazu, können auch unterschiedliche Dicken oder unterschiedliche Dielektrikumsmassen für die beiden mit der gemeinsamen Statorelektrode zusammengeschalteten Abgleichsrotoren verwendet werden.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
Figo 1 die vergrößerte Rückansicht eines Doppelscheibenkondensators nach der Erfindung für Parallelschaltung der beiden Rotorelemente von zoB. 5 bzw. 3 mm Durchmesser,
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Figo 2 die Seitenansicht dieses Kondensators,
Figo 3 die Aufsicht-auf diesen Kondensator,
Figo 4- ein Schaltbild dieses Kondensators,
Fig. 5 die Rückansicht des belegten Stators für sich,
Figo 6 die Seitenansicht des belegten Stators,
Figo 7 die Aufsicht auf den belegten Stator,
Fig. 8 die Rückansicht eines Doppelscheibenkondensators nach der Erfindung für Reihenschaltung der beiden Rotorelemente,
Fig. 9 die Seitenansicht dieses Kondensators,
Fig. 10 die Aufsicht auf diesen Kondensator,
Fig. 11 ein Schaltbild dieses Kondensators,
Figo 12 die Rückansicht des belegten Stators für sich,
Figo 13 die Seitenansicht des belegten Stators,
Fig. 14 die Aufsicht auf den belegten Stator,
Fig. 15 ein Mittelschnittbild der belegten kleinen Rotorscheibe,
Fig, 16 eine Aufsicht auf die belegte kleine Rotorscheibe,
509849/0459 ./.
Fig«, 17 ein Mittelschnittbild der belegten großen Rotorscheibe und
Pig. 18 eine Aufsicht auf die belegte große Rotorscheibe.
Der Doppelscheibentrimmerkondensator nach den Figuren 1 bis besitzt eine z.Bo keramische Statorscheibe 1, welche die gemeinsame Statorelektrode 2 sowie einen Stützbelag 11 für eine kleine und einen Stützbelag 12 für eine große Roterscheibe trägtο Auf dieser Statorscheibe sind in nebeneinander angeordneten Löchern die Verstellachsen 3 und 4 zweier drehbarer, ZoB. keramischer Rotorscheiben 5 und 6 gelagert, von denen im dargestellten Beispiel die Scheibe 6 groß und die Scheibe klein ist. Die Scheiben tragen Elektrddenbelegungen, die z.B. in bekannter Weise aufgebrannt sind.
Die Figuren 15 bis 18 zeigen wie der kleine Rotor 5 und der große Rotor 6 auf der Oberseite mit einer Metallisierung 13 versehen sind. Die eigentlichen Elektroden sind mit 14 bezeichnet, und die Metallisierung im Rotor-Mittelloch mit 15. Auf der Sichtseite trägt jede der beiden Rotorscheiben eine Punktmarkierung 10, welche die Einstellage anzeigt«,
Mittels Federn 7 und 8, die als Dreibein oder Tellerfeder^ ausgebildet sein können, werden die Rotoracheiben unter Yer-
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nieten der Achse mit einer bestimmten Kraft gegen die Statorelektrode gedrückt.
Auf der Rückseite des Stators ist der gemeinsame Rotoranschluß 9 aufgebracht. Die Verbindung der Rotorelektroden mit dem Anschluß 9 erfolgt über die Rotorachsen und die Federn. Stator- und Rotoranschlüsse sind seitlich am Stator herausgeführt und können zoB. durch Weichlötung an den Anschlußstellen befestigt werden.
Der Abgleich erfolgt bei dem geschilderten Aufbau von der gleichen Seite des Trimmers aus durch wahlweises Verdrehen eines oderbeider Rotoren mittels der Verstellköpfe 5 und 4a Mit dem Grobabgleich am großen Rotor 6 werden alle großen Toleranzen, z.B. die Quarzfrequenz, korrigiert, mit dem Feinabgleich am Rotor 5 läßt sich die Ganggenauigkeit einer Uhr regulieren. Die beiden nach Figur 4 parallel geschalteten Trimmerkondensatoren besitzen z.B. Regelbereiche von 1 : 10 bzw. 1 : 50.
Die zweite Ausführungsform nach den Figuren 8 bis 14 ist für Reihenschaltung bestimmt, wie sie bei kleinen Gesamtkapazitäten mit Vorteil verwendet wird, wobei dann der Rotor mit kleiner Kapazität für den Grobabgleich, und der Rotor mit großer Kapa—
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zität für den Feinabgleich dient. Für diese Schaltungsart werden dann statt des gemeinsamen Rotoranschlusses 9 aus dem ersten Ausführungsbeispiel die aus den weiteren Figuren ersichtlichen beiden Rotoranschlüsse 9a und 9b benutzt» wobei sich dann das Schaltbild der Figur 11 ergibt„
Die geschilderten Trimmer können auch mit Anschluß für gedruckte Schaltung bzw. für Punkt schweißung ausgelegt werden,. Die Durchmesser der beiden Rotorscheiben sind den jeweiligen Kapazitäts- und Platzverhältnissen angepaßte
Patentansprüche;
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    f 1„jTrimmerkondensator für quarzgetriebene Oszillatoren mit Grob- und Feinabgleich, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem als Miniatur-Doppelscheibenkondensator ausgebildeten Trimmer der gemeinsame Stator (1) und seine den beiden Rotorelementen gemeinsam zugeordnete Statorelektrode (2) mit zwei einerseits dem G-robabgleich und andererseits dem Peinabgleich dienenden Trimmerelementen (3} 5 bzw0 4» 6) unterschiedlicher Kapazitätsvariation zu einem Trimmerkondensator einheitlicher Punktion zusammengeschlossen ist.
    2ο Trimmerkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für große Gesamtkapazitäten für den Grobabgleich ein Rotorelement großer Kapazität und für den Peinabgleich ein Rotorelement kleiner Kapazität in Parallelschaltung mit dem gemeinsamen Statorelement zusammengeschaltet sindo
    Trimmerkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für kleine Gesarutkapazitäten für den Grobabgleich ein Rotorelement kleiner Kapazität und für den Peinabgleich ein Rotorelement großer Kapazität in Reihenschaltung mit dem gemeinsamen Statorelement zusammengeschaltet sind0
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    4« Trimmerkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur JSinstellung des Temperaturkoeffizienten zwei Rotorelemente gleicher Kapazität aus Material unterschiedlicher Temperaturkoeffizienten zusammengeschlossen sind.
    5. Trimmerkondensator nach Ansprüchen 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Stator (1) und vorzugsweise auch die Rotoren (5, 6) aus keramischem Material bestehen«
    6. Trimmerkondensator nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verwendung bei quarzgetriebenen Oszillatoren von Armbanduhren ein keramischer Miniatur-Doppelscheibenkondensator benutzt wird, der über einer gemeinsamen Statorelektrode (2) zwei parallel geschaltete Rotorscheiben unterschiedlichen Durchmessers besitzt, deren größere (6) mit größerer Kapazitätsvariation für den Grobabgleich, und deren kleinere (5) mit kleinerer Kapazitätsvariation für den Feinabgleich dient.
    7. Trimmerkondensator nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der unterschiedlichen Durchmesser der Rotorscheiben, oder zusätzlich dazu, auch unterschiedliche Dicken oder unterschiedliche Dielektrikumsmassen für die beiden mit der gemeinsamen Statorelektrode (2) zusammengeschalteten Abgleichsrotoren (5, 6) verwendet werden.
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