Высокоомный непроволочный резистор (его варианты)

(51) Н 01 С 3 ГОСУДДРСТВЕ ПО ДЕЛдМ ИЗ СКОМУ С ДЕ 7 ЕПЬСТ(7 мок ых систем рон 3) 621.3(57) 1Высокоомный непроволочныйрезистор, содержащий трубчатое диэлектрическое Основание с нанесением на еговнешнюю поверкность рэзистивным и защитным слоями, выводы и расположенныйкоаксиально диэлектрическому основаншополый цилиндр, ссединеннгяй с общим выводом,отлича Ощийся тем.что, с целью расширения области применения, упрощения конструкции и уменьшения габаритов, он снабжен дополнительным кольцом из проводящего материала,размещенным с возможностью фиксациина полом цилиндре. пРи этом полый цилиндр расположен на защитном слое,выполнен из резистпвного материала и сосквозными пазами.2, ИысОкООмный непрОВОлочный резис тор, сопержаший трубчатое диэлектрическое основание, с нанесенными на его виецнюю поверхность резистив 11 ми защитными слоями, выводы и расположенный коакси ально диэлектрическому Осноганию полый цИЛИНдр, СОВПИНЕННЫй С ОбШИМ ВЬВОПОМ, О т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью расширения Области применения, упрошения конструкции и уменьшения габаритов, полый цилинпр выполнен в виде подвижного и неподвижного полуцилиндров из резистцвного материала, размешен 7 Оньх Внутри труочатого Основания с Возможностью вращения опии относительно пругого, при это.т полуцилиндры на торцах диэлектрического трубчатого основания перехопчт в аксиальные выводы.3. Резистор по и, 2, о т л и ч а - а ш и й с я тем, что, неподвижный полуцилиндр выполнен с кольцевыми контакт ными окончаниями на торце трубчатого диэлектрического оснований, а подвиж- ныЙ со сплошными контактными ОкОнтаниЯМИ, ПРИ ЭТОМ КОНтаКтНЫЕ ОКОНЧаНИЯпереходят в аксиальные обшие выводы, Изобретение Относится к электротехнике и радиотехнике и может быть ис- ПО; ЗтОВа 10 В ШИРОКОПОЛОСНЫХ УСтРОйСтваХ РаЗЛЦЧОГО Наэталвття, НаПРИМЕР в разветвителях мошцостц, в постоянных аттецОЕТОРак ИЛИ В аттеЦЮатОРаХ УПРаВ- ляемых электрически, механически и электромеханичес ки.Известны высскооМные непроволо Гные резисторы, сопержашие аксиально или радиально расюложецные выводы и керамический трубчатъ 11 корпус основание с 1 внесенным на него резистивным ма:= териаом В Вцд 8 мета 1 лическОЙ, мОтал лооксидной, керметовой цли углеродис-, 15 той пленки 11118 достаткОМ высокоомп)х резисторов 1 т( Выс Окоэмттым уетото эттт эс 5 т 23 е еит: т О:- ры,сопротивлецие (Гт 2 орых больше ЗГ.,О Отк . является уз(11 Гцапазоц рабочх частот, 2 О ОГОаЦИЧ 8 ЦИС (ОТОВОГО ГООРСкоттт (З 2.=аа Вл 15111(я ГаразРтной емкОстп 2.8(д" ВьВО-. ПаМИ 1 ХЗСТОГ 9, СОСРОЯцей ЦЗ т:2(КО .ТИ МОРкпу контактпт 1 мц КО,1 ПачКамИ И ЖС пределенной емкостц резистивцого мате:- т 5 риа. 1.1 а(более близким к предлагаемому явлтяется высокоомный резистор, содерРкатпий диэлектрическое трубчатое осно= вание с нанесенным на его внешноюповерхность резистивным и зашитным сло ями, вьводы и расположенный коакси- аЛЬ 10 ПЦЭЛЕКтРИЧЕСКОМУ ОСНОВаНИЮ ПОЛЬтй шЛРнпр из провопяшего материала, Полый цилипр совместно с резистивРПЯМ слоем Образует дополнительный элемент резистор= конпечсатор, Б.сокоомый резистор содержит общий корпус, в который помещен голый цилиндр с резистором, а также эле м 8 ц ты к ре плен ия кОнс т рукци и и д Ве ирисовые диафрагмы с общей обоймой. Ирисовые диафрагмы позволяют регулцровать диаметр полого цилиндра из проводяшего материала и устанавливать сг; тимальную распределенную емкость Гкезистора на этОт .илиндр 2Однако известный резистор имеет недостато но широкий диапазон рабочих частот, так как только распределенной емкости резистора на полый проводящий ;1 Лицпр недостаточно для компенсации ГатЮЗТЦОЙ ОМКОСтп МЕЖДУ ЕГО ВЫВОДаМИ, Ккюме того, полый ци;индр, общий корпус, ирисовые диафрагмы и элементы крепления уве;ти:цвают габариты высоко- ОМ 1 ОГО БСПРОБОт 10 ЧЦ 01 О ПЕЗРСТОРа Ц УС тто)(25 т 0 ЕГО т(ОЦСТРч(ЦР(Ю. Цел изобретения - расГияие области ПРИМОНЕНИЯт УПРОШЕНИЕ КОНСтРУКДИИ И у.теньшец 18 габаритов резистора.Госттавтенная цель достигается тем, что высокоомный цепроволоччый резистор, ссдер;кадий трубчатое диэлектрическое основание с нгнесенцым нв его внешнюю поверхность резистивцым и заНитным слоями, выводы и расположенный коаксиально диэлектрическому основанию полый , цилиндр, соединенный с обшим выводом, снабжен дополнительным кольцом из проводящего материала, размещенным с возтМОжОСТЬЮ фИКСаЦИИ 1 а За 1 ЦИТНОМ 1 ЛИНД ре, при этом полый цилинпр расположен на зашитцом слое, выполнен из резистивного материала и со сквозными пазами.3 10 4Высокоомный непроволочный резистор, соаержаший трубчатое диэлектрическое основание, с нанесенными на его внешнюю поверхность резистивным и защитным слоями, выводы и расположенный коаксиально диэлектрическому основанию полый цилиндр, соеаиненный с общим вывоаом, полый цилиндр выполнен в виде под вижного и неподвижного полуцилиндров из резистивного материала, размещен О ных внутри трубчатого основания с возможностью вращения один относительно аругого, при этом полуцилиндры на торцах диэлектрического основания переходят в аксиальные выводы. 15Причем неподвижный полуцилинар вы полнея с кольцевыми контактными окончаниями на торце трубчатого аиэлектрического оснований, а поавижный - со сплошными контактными окончаниями, при 20 этом контактные окончания переходят в аксиальные обшие выводы.На фиг. 1 показан предлагаемый резистор, в котором полый цилинар выполнен в форме беличьего колеса с продольными 25 сквозными пазами (первый вариант); на фиг. 2 - то же, эквивалентная схема; на фиг, 3 - амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) резистора; на фиг. 4 - преалагаемый резистор (второй вариант), ЗООбшим аля обоих вариантов является совмешение в дополнительном элементе резистора - полом цилиндре распределенной емкости, инауктивности и резистивного сопротивления (в прототипе полый З35 цилиндр представляет собой совместно с высокоомным непроволочным резистором только распреаеленную емкость), а отличие заключается в различном конструктивном исполнении полых цилиндров и их 4 О расположении относительно высокоомного резистивного слоя.Резистор содержит диэлектрическое трубчатое основание 1, нанесенный на это основание резистивный слой 2 и защит ный слой 3 в виде диэлектрического покрытия, вывоаы 4 и 5 резистора, перфорированный полый цилиндр 6 в форме беличьего колеса из резистивного материала, расположенный на зашитном слое 3, 5 О дополнительное кольцо 7 из проводящего материала, выполненное с возможностью перемешения ваоль образующей полого цилиндра 6 и гальванически контактирующее с его поверхностью, а также общие 55 вывоаы 8 и 9 полого цилиндра 6.Выполнение полого цилиндра 6 перфорированным, т.е. с отверстиями на его боковой поверхности, позволяет при сохранении оптимальной распределенной емкости резистивного слоя 2 резистора на этот полый цилиндр 6 расположить вго непосредственно на поверхности защитного слоя 3 резистора (уменьшить габариты резистора) и совместить в полом ци линаре 6 дополнительный элемент - индуктивность. С целью настройки резистора на максимальный диапазон рабочих частот перфорированный полый цилиндр 6 охвачен дополнительным кольцом 7 изпроводящего материала, выполненным свозможностью перемещения и фиксации.Работа резистора в электрическойцепи не отличается от. известных, однакообласть рабочих частот существенношире (выводы 8 и 9 соединяются собщим выводом схемы),На эквивалентной схеме преалагаемого резистора (фиг 2 ) (болев точнаяэквивалентная схема увеличивает раопрвделенный характер индуктивного ирезистивного сопротивлений перфорированного цилиндра) приняты следующиеобозначения:- сопротивление резистора;- паразитная емкость резистора;Ср - распределенная емкость рвзистивного слоя 2 на полыйцилиндр 6;С, - емкость резистивного слоя 2на кольцо 7;- индуктивность полого цилиндра 611( - резистивное сопротивлениеполого цилиндра 6;1,811 - сопротивление генератора инагрузки, межау которымивключен резистор.При С= О,и 8= 0 и = О структурацепи (фиг. 2 ) соответствует эквивалентной схеме прототипа. Индуктивность ирвзистивное сопротивление полого цилинара 6 в 12 малы и не оказываютвлияния на диапазон рабочих частот высокоомного резистора,Рассмотрим последовательно АЧХ резистора (фиг. 2), изображенные на фиг. 3, гавобозначено; й:о - затухание, вносимое вьюсокоомным непроволочным резистором нанулевой частоте; т - частота.Кривая 1 определяет зависимостьзатухания резистора от частоты приотсутствии полого цилиндра 6, Спад затухания при увеличении частоты (или уменьшенин сопротивления резистора) обуслов 3.045279пен паовзитной емкостью резистора, КриВ я 2 соответствует случаю, когда сезис= ТОР ЧОЖЛ 181 В ПОЛЫЙ ЦИЛЧНГ/ О ",Э ЛГОВОЦЯ щего метэриела со сплошной боковой по-, КЯсЬО АДЬЮ (ННДУКТИВНОС; Ь ТВ-ОГО ПН ючнп ра ЧЧгг;ЧегИ раНЧЕ НУЛЮ ПЧ г ТГ М распределенная емкость Ср этого полого цилиндре, определяемого его циаметром, имеет оптимальное значение (ЛЧХмаксимально плоское). Если величина ем--10 кости резистора на полый цилинцр больше (пиаметр цилиндра) оптимальной величины (кривая 3 на фиг, 3), то резко увеличивается нбравномерность затухания,г вносимого резистором (т.е. увеличивается - частотная зависимость его сопротивления), и сокращается диапазон его рабочих частот. Б связи с этим полый цилиндр В известном резисторе не может быть расположен непосрецственно на поверхности его защитного слоя иэ=-за едопустимого увеличечия распределенной емк сти Сл, Кром 8 того, поскольку уВелич 8 ни 8 энещ ЕНИЯ ВМКОСТИ Ср ВЫ 1 ПЕ 88 ОПТ 7 МРЛЬНОГОрг ; ЧаГНИЯ ПРНВОЦИ 1 Г УРюлят;-ттитл, ЧаоОной зависимости сопротивления резистора, то только этой емкости недостаточнодля уш 8 ственного расширэния эго диенезона рабочих частот полый цилиндр 6должен совмещать в себе (кроме емко-. 30стч .п ) индуктивность,К ривойфг -, ) соответствует В ,ПЧНЕНИЕ ПОЛго цИЛИНдра 6 В ОрМЕбеличьего колеса из проводящего материала,отличающегося индуктивным сопротив35лением. При этом емкость С Р имеет Оптим;.,","Иое как и у протатига значение,е индуктивность полого цилиндре 6 Обре.эуэт с этой емкостью последовательный4резонансный .Контур, часта"в резонвнсекоторого устанавливается В 2-3 рвэеВьцпе Верхней граничной частоты резисторе, у которого полый цилиндр Отличае тсяТОЛЬКО 8 МКССТНЫМ СОПРОТИВЛЕНИем(образует только емкость Ср ). При этомвеличина С д определяется площадьюВнутрРнн 8 й поВе):кности пэрйорировенноо полого цилиндра 6 (беличьего ко эсе )ч лиэлектрической проницеемостью защитного покрытия 3, а чнцуктивность ь:толщиной и количеством перемычек этогоколесе, Выполнение полого цилиндре 6пефорировенным, в частности в форме беличьего колеса, позволяет в отличие отпрототипе расположить его непосредствен-но на поверхности защитного покрытия резистора лапример, нанести перфорированный пвчьФ цилиндр путем папы-.ения), что уменьшает гвбариты всвысокоомного неПРОВОЛОЧНОГО РЕЗИСТОРЕдальнейшее расширение пиепазоне ребочих гес то т и рзпле азм гого Выокоомного непроволочного реэнстоое не фиг. 3Кривая 5 ) полученного пу-в.Выполнения перфорированнсго полого циЛиндра 6 (беличьего колеса) из оеэистивного материала (на фиг. 2 сопротивления). Это позволяет уменьшить цонеобходимого значения добротность последовательного резонансного контура,образованного распределенной емкостьюрезистора, на перфорированный полый цилинпр 6 и дополнительное кольцо 7 ииндуктивностью полого цилинцре 6,Охват перфорированного полого цилинцре (беличьего колесе) цополнительнымподвижным кольцом 7 иэ провоцяшегоматериала, гельванически связанным ( конТЕКТИРУЮШИМ) С ПЕРЕМЫЧКаМИ ЭТОГОколесе, позволяет созцать дополнительнуюемкость резистора на перфорированныйполый цилинцр. Честройке резистора намаксимальный диапазон рабочих честотв случае необходимости (например, втом случае, когда резистор Включаютмежду неравными сопротивлениями гене-.ратора и нагрузки ) осуществляется пе-ремещением дополнительного кольца 7Вдоль образующей полого цилиндра 6.Гмкост;- кольце К (фиг. 2) Образует срезистором Я Т-обреэньй делительнапряжения, значения сопротивленийпоследовательных плеч каторз"О зависятот положения дополнительного кольце,7,При включении резисторанапримермежцу равными сопротивлениями 8. и Рнемкость С; оказывает наибольшее влил ние на АЧХ рэзисторе, ксгце кольцоустенОВлено так, что делит резистор Вдольобразующей не две равные части, ИсПОПЬЭОВЕНИ 8 ПОДВИжнОГО ЦОПОЛНИТ 8 ЛЬНОГОкольце 7 пля настройки резисторе немаксимальный диапазон рабочих частот(не минимальную неравномерность его АЧХ)является более простым конструктивнымРЕШеиием ЭтОй ЗацВЧИ ПО Сове.;г:.НИЮ СПРОТСгЧЛОК 1 ДЛЯ ЭТОИ ЦЕЛИ Чя1рлуъяпроводящий цилинцр с регулируемым диаметром. Кроме того, настройка с помощьюдополнительного кольца 7 Осуш.ствляетсябез увеличения габаритов резистора,согласно Второму Варианту фиг, 4)высокоомный непроволочный резистор содержит диэлектрическое трубчатое основание 1, нанесенные на это Основание оезистигный слой 2 и эеш-тньй слой 3,ются25 30 10452 выводы 4 и 5, неподвижный полуцилиндр 10 с кольцевыми контактными окончаниями и полуцилиндр 11 (врашаюшийся относителен но неподвижного полуцилиндра 10) со сплошными контактными окончаниями, на которые запрессованы контактные колпачки дополнительных аксиальных выводов 8 и 9 из проводяшего материала. Настройка резистора на максимальчый диапазон рабочих частот осуществляется врашени ем (за выводы 8 или 9) голуцилиндра 11 относительно неподвижного полуцилиндра 10 которые совместно с диэлектрическим трубчатым основанием 1 и рззистивным слоем 2 образуют переменный конденсатор, величина емкости которого изменяется в два раза,Эквивалентная схема предлагаемого высокоомного пепроволочного резистора (второй вариант) и обоснование вклада 20 каждого элемента конструкции в достижение поставленной пели такие же как и у первого варианта аысокоомно;непроволочного резистора (фиг. 2 ифиг. 3). Полый цилиндр, выполненныйв виде подвижного 1 1 и неподвижного 10 полуцилиндров размешенный внутритрубчатого основания совмещает в себеемкость, индуктивность и резистивноесопротивление, что позволяет расширить 79 8диапазон рабочих частот резистора, Указанное размещение полого цилиндрапозволяет уменьшить габариты высокоомного непроволочного резистора,Работа резистора в электрическойсхеме ничем не отличается от известных,дополнительные выводы 8 и 9 заземляДиапазон рабочих частот второго варианта резистора (согласно испытаниям) несколько шире, чем у первого варианта, Размешение полых цилиндров в обоих вариантах позволяет увеличить рассеиваемую мощность резисторов по сравнению с прототипом, так как эти цилиндры непосредственно контактируют с телом резистора и являются теплоотводами. Первый вариант предлагаемого высокоомногонепроволочного резистора технологичнее,так как все дополнительные элементыконструкции размешены на его внешнейповерхности. Предлагаемые варианты высокоомного непроволо шаго резистора в 2-3 раза более шпрокополосны и имеют меньшие габариты и более простую конструкциюю, чем известные резис торы,