Brevet FR2026680A1 — publié le 19700918

î 1 2026680 La présente invention se rapporte à des atténuateurs réglables et plus particulièrement à des atténuateurs utilisant des dessins résistifs à couches minces. L'utilisation de couches minces sur des substrats non 5 conducteurs pour former des atténuateurs à résistances miniatures est bien connue comme en témoigne , par exemple, le brevet des Etats—Unis d'Amérique No. 3«344.387. Le dispositif décrit dans ce brevet utilise un substrat plat non conducteur sur lequel sont déposées plusieurs plages de résistances discrètes à couches minces. 10 Plusieurs contacts sont disposés le long de chaque côté de chacune des plages de résistances.Un couvercle isolant dont la surface intérieure porte des trajets de circuits imprimé^ est fixé sur le substrat pour compléter le composant. Pour réaliser les points de connexion, le substrat comporte trois bandes conductrices déposées 15 à l'une de ses extrémités avec une borne s*étendant vers l'extérieur à partir de chaque bande. Des bandes correspondantes sur la surface intérieure du couvercle sont disposées pour correspondre aux bandes conductrices disposées sur le substrat. D'une manière similaire, des boutons de contact sur le 20 couvercle intérieur sont placés pour correspondre à des contacts disposés sur le substrat. En sélectionnant deux quelconques des contacts sur le substrat, on peut utiliser une longueur voulue de pellicule pour assurer une résistance pré-sélectionnée. Le couvercle, tel qu'il est formé initialement, contient les circuits suf-25 fisants pour être interconnectés avec les circuits disposés sur le substrat, chacun d'eux résultant en une résistance différente. Des circuits qui ne sont pas désirés sont éliminés du couvercle sélectivement d'après la configuration de résistance particulière voulue. La modification de la résistance de l'atténuateur requiert 30 donc de modifier la structure résistive déposée sur le couvercle ou, éventuellement, on peut utiliser plusieurs couvercles pour un seul substrat et une modification de résistancgfceut être effectuée en changeant le couvercle. Bien que convenant pour certains circuits, les atténua-35 teurs à couches minces du type décrit ne conviennent évidemment pas pour les circuits qui requièrent des modifications fréquentes d'atténuation. En conséquence, la présente invention a pour objet de procurer une forme perfectionnée dratténuateur réglable. 69 43971 2 2026680 L'atténuateur réglable, selon l'invention, se caractéri~ se par plusieurs cellules de résistances formées par des résistances à couches minces déposées sur un substrat commun non conducteur de l'électricité, plusieurs contacts doubles dont chacun est monté 5 pour assurer un contact glissant avec une des cellules, des moyens pour positionner sélectivement chacun des contacts dans l'une quelconque de deux positions, des moyens pour traduire la position de chacun des contacts en un niveau d'atténuation correspondant, de manière à-introduire sélectivement un incrément d'atténuation cor-10 respondant à une des cellules dans un circuit, extérieur. La forme de réalisation préférée de l'invention procure un atténuateur réglable utilisant une configuration de résistances à couches minces et des zones conductrices de connexion déposées sur un substrat commun, en combinaison avec des contacts à ressort 15 qui sont réglables par glissement sur la surface des couches minces, La configuration des contacts permet de ponter sélectivement des zones discrètes de la couche mince et le niveau d'atténuation est donc aisément obtenu par simple déplacement d'un contact glissant. Le degré de miniaturisation élevé ainsi réalisé permet d'ob--20 tenir plusieurs réglages d'atténuation au moyen d'un seul sup° port en combinaison avec un nombre correspondant de commutateurs à glissement. Le montage complet de l'atténuateur à réglages multiples est contenu dans un ensemble mesurant approximativement 38,1 x 25 25,4 x 6,35 millimètres. Chacun de quatre commutateurs à glissement disposés d'une manière convenable sur une. surface de 1' ensemble peut être déplacé à partir d'une position neutre jusqu'à une position extrême afin d'introduire des atténuations progressivement croissantes. La face opposée de l'ensemble comprend un 30 montage de bornes faisant partie de l'ensemble et chacune des bornes est montée au-dessus d'une ouverture correspondante prévue dans le boîtier de l'ensemble afin de faciliter les connexions par fils à partir des zones à couches minces. Les éléments résistifs à couches minces de l'atténuateur 35 sont combinés en plusieurs cellules "H" équilibrées, déposées sur un substrat commun. Les valeurs des éléments sont réglées, par anodisation par exemple, en fonction de la perte d'insertion et de l'impédance plutôt que de la valeur absolue dés résistances. Il en. résulte que l'on réalise durant la production,Un-rendement maximum qui.provient du fait que la perte d'insertion est virtuel- 69 43971 3 2026680 -iement indépendante de l'impédance, c'est-à-dire que la forme géométrique détermine la perte d'insertion et par conséquent le rapport entre les résistances indépendamment de l'impédance. L'impédance ne dépend que de la résistivité et ellfi bénéficie de toléran-5 ces relativement largesde deux à trois pour cenb , par exemple, tandis que la tolérance de la perte d'insertion doit être aussi faible que possible comme par exemple 0,1 pour cent; En conséquence, lorsqu'on procède à l'anodisation, il est possible d'accepter les limites relativement larges de plus ou moins trois pour cent pour la 10 résistivité en anodisant sélectivement jusqu'au rapport de tension requis. Les contacts de commutation, comme on l'a indiqué plus haut, exécutent leurs fonctions par glissement sur la surface du substrat à couche mince et la terminaison du circuit à couche min-15 ce est utilisée comme un contact de chaque commutateur à glissement. C'est cette particularité qui contribue à la compacité générale et à la simplicité de l'atténuateur selon l'invention. La forme de réalisation décrite présente l'avantage de simplifier le réglage des atténuateurs à couches minces. De plus, 20 la construction générale des atténuateurs à couches minces est simplifiée et le coût en est donc réduit. L'invention sera décrite plus.en détails ci-après, en se référant aux dessins joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un atténua-25 teur selon l'invention,complètement assemblé; - la figure 2 est une vue éclatée, à échelle agrandie, de l'atténuateur représenté sur la figure 1; - la figure 3 est une vue partiellement éclatée de la face inférieure de l'atténuateur représenté sur la figure 2; 30 - la figure 4 est une vue en perspective du circuit à couches minces montré sur la figure 2, 1-échelle du dessin n'ayant pas été respectée afin d'illustrer plus clairement la configuration de la couche; - la figure 5 est une vue en plan, à échelle agrandie, 35 du circuit à couches minces montré sur la figure 2. Les éléments individuels de l'atténuateur 101 sur la figure 1 peuvent être aisément identifiés sur la vue éclatée de la figure 2. Le boîtier comprend une partie inférieure ou base 201 fixée sous une partie supérieure ou couvercle 205. Le circuit de résistances à couches minces 202 est logé à l'intérieur du cadre 69 43971 4 2026680 formé par la base 201. Des ouvertures 208 sont prévues dans la base 201 pour recevoir les conducteurs de terminaison, non repré~ sentés, qui sont fixés aux bornes 501 à 504 sur le circuit à cou-ches minces montré sur la figure 5. Ces conducteurs sont tirés à 5 travers les ouvertures 208, et à travers les ouvertures 302 correspondantes des broches de connexion 301 et sont fixés de manière convenable à celles-ci,par exemple,par soudage. Chacune des broches de connexion 301 comporte une des bornes de sortie 207. Chacune de quatre barres 2.03 est disposée à Ieintérieur du couvercle 10 205 de manière à pouvoir se déplacer par glissement et chacune de ces barres est alignée avec une des fentes 209. Chacune des bar« res 203 comporte une partie proéminente 212 dans laquelle est formée une ouverture destinée à recevoir un tenon 210 d'un des boutons 206, Au moyen d'une simple fixation par languette, chacun 15 des huit contacteurs à ressort 204 se trouve fixé à et supporté par une partie terminale des barres 203. Comme on le voit sur les dessins, chacun des contacteurs à ressort 204 est placé de telle sorte que les organes de contact doubles 211 scétendent vers le bas afin de pouvoir entrer en contact avec la surface du cir-20 cuit à couche mince 202. Lors de l'assemblage de 1eatténuateur, le couvercle 205 peut avantageusement être joint à la base 201 et les boutons 206 peuvent être fixés aux barres à glissement 203 par liaison par ultrasons. Ce procédé bien connu est simple et efficace et il peut 25 aisément être adapté à la production en série. Un traitement thermique après la phase de liaison est souhaitable pour supprimer les tensions des pièces en matière platique moulée qui peuvent être avantageusement formées de Lexan, un polycarbonate disponible sur le marché. 30 La figure 3 montre la face inférieure de la base 201 et lton voit que celle-ci est munie dcune série de zones proéminentes 303 qui comportent des fentes 304 destinées à recevoir les jambes des broches de connexion 301, de telle sorte que les ouvertures 302 soient situées en correspondance avec les ouvertures 208 et de telle sorte que les bornes de connexion 207 soient situées de la manière montrée sur la figure 1. Une plaque indicatrice de bornes 305j qui est fixée sur le dessus des proéminences 303. maintient les broches 301 en place. La figure 5 montre un exemple de forme de réalisation du circuit à couche minc-e incorporant les cellules de résistances 69 4397Î 2026680 ■ie structure MH", et une partie de ce circuit est montrée sur la figure 4 afin d'illustrer des compositions et des épaisseurs typiques. Les petits rectangles 50A, 50B à 61A, 61B sur la surface du circuit à couche mince indiquent des zones légèrement proéminentes 5 qui correspondent aux contacts 201 des contacteurs à ressort 204. Comme on le voit sur la figure 4, ces zones sont formées de couches d'or, de platine ou de rhodium et d'or. Pour former le substrat des circuits à couches minces on peut utiliser un certain nombre de matériaux tels que le verre, le verre avec une couche sous-ja-10 cente d*oxyde, de lf alumine vitrifiée ou de lcalumine superfine. Les atténuateurs selon la forme de réalisation décrite peuvent être.utilisés avantageusement dans divers équipements de communication dans lesquels la maintenance des niveaux d7atténuation précis est critique pour assurer le bon fonctionnement du système. 15 Parmi ces équipements on peut citertles récepteurs de signalisation dans la bande et les répéteurs haute'-fréquence. Dans un exemple de système on a utilisé, pour couvrir une gamme d-atténuation de 16,5 décibels, deux atténuateurs du type décrit plus haut, chacun utilisant quatre unités à barres à glissement. Les unités 20 diffèrent uniquement quant à leur base, bien qu'un code par couleurs puisse être avantageusement utilisé pour assurer une identification commode. Lorsque deux unités.sont connectées en série, les deux structures de base assurent des incréments d?affaiblissement de 0,1; 0,2; 0,4; 0,8 et 1;2;4;8 décibels respectivement, à 25 impédance constante. Chacun des huit commutateurs à glissement à deux positions peut être déplacé manuellement depuis une position d*affaiblissement nulle jusqu'à une position correspondant à l-'un des incréments indiqués ci-dessus. 69 43971 6 2026680 REVENDICATIONS. 1.- Atténuateur réglable comprenant plusieurs cellules de résistances formées par des résistances à couches minces déposées sur un substrat commun non conducteur de l'électricité, plu- 5 sieurs contacts doubles montés chacun pour assurer un contact par glissement avec une des cellules, des moyens pour positionner sélectivement chacun des contacts dans l'une ou l'autre de deux positions, des moyens pour traduire la position de chacun des contacts en un niveau d'atténuation correspondant, de manière à 10 introduire sélectivement un incrément d'atténuation correspondant à une des cellules dans un circuit extérieur. 2.- Atténuateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre plusieurs zones de terminaison à couches minces sur le substrat, un contact de chacun des contacts 15 étant en contact avec une des zones de terminaison. 3.- Atténuateur selon l'une quelconque des revendica-tionsl et 2, caractérisé en ce que les cellules de résistances sont des céllules ayant une structure en "H", réglées en sorte de procurer une perte d'insertion et une impédance prédéterminées. 20 4.- Atténuateur selon l'une quelconque des revendica- tionsl, 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier présentant un couvercle et une base, la base contenant des moyens de support pour le substrat, et en ce que les commutateurs sont montés pour se déplacer par glissement à l'intérieur du couvercle, 25 chacun des commutateurs ayant une position neutre et une position extrême, et comprenant une paire de contacts doubles montés à glissement sur un des éléments résistifs à couches minces, de telle sorte que chacun des commutateurs puisse être réglé manuellement afin d'introduire un niveau d'atténuation prédéterminé dans 30 un circuit extérieur. 5.- Atténuateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacun des commutateurs comprend en outre un curseur, et un bouton relié au curseur, chaque paire de contacts étant fixée à un des curseurs. 35 6„— Atténuateur selon l'une quelconque des revendica tions 4 et 5, caractérisé en ce que la face inférieure de la base comporte plusieurs moyens de montage de bornes faisant partie intégrante de la base, plusieurs bornes montées dans lesdits moyens de montage, et des moyens connectant chacune des bornes à une partie correspondante de la couche mince. 43971 7 2026680 7.- Atténuateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacun des moyens de connexion comprend plusieurs rainures sur la surface intérieure de la base, plusieurs ouvertures ménagées dans la face inférieure de la base, chacune étant connectée à une 5 des rainures, et plusieurs conducteurs s'étendant chacun entre une partie correspondante de la couche mince et une des bornes par l'intermédiaire d'une des rainures et d'une des ouvertures.