JPH02250308A - 容量性トリミング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テレビジョン・セットの同調器やその他類
似装置等におけるキャパシタンスのトリミングに関し、
更に詳しくは印刷回路基板に取付けられた回路素子と一
体化しているキャパシタンス拳トリマーに関するもので
ある。

〔発明の背景〕

テレビジョンφセット、ＦＭラジオ、ビデオカセット・
レコーダ（ＶＣＲ）およびそれらに類似の機器における
高周波同調器回路では、各シャシ−中の特定の回路を最
適状態にすることたとえば回路のパラメータを微小量変
化させるすなわちトリミング（微調整）することが必要
である。またキャパシタンスのトリミングは、たとえば
アンテナ、局部発振器およびＲＦ（高周波）増幅塁など
種々の段における同調にトラッキングを要する様な同調
器においては重要である。同様に、中間周波数（ＩＦ）
回路においても、各シャシ−ごとに帯域通過（ＩＦ）回
路の形状（特定）を調節するのにトリマー・キャパシタ
を利用できる。

更に、帰還回路に持ったオーディオ回路においてさえも
、その高周波数応答はトリミング・キャパシタを使って
調節することにより最適化することができる。これは、
特定シャシ−中の特定回路の応答性を調整するため帰還
抵抗両端間のキャパシタを小量調節することにより、過
渡応答特性或いは高周波数ロール会オフを最適化または
調整することによって行なうことができる。

取扱う周波数が高くなるにつれて、回路素子のトリミン
グは一層微細になりかつ難しくなる。たとえば、ＦＭＭ
調器のＲＦ段またはテレビジ肩ンセットやＶＣＲのＵＨ
Ｆ或いはＶＨＦ同調器においては、静電容量に極〈小量
の変化が生じてもタンク回路や類似回路の共振周波数が
大きく変化することになる。

回路素子のトリミングは、特にキャパシタンスのトリミ
ングは、その製造工程中に回路値の変動があるために必
要なことである。許容変動量（トレランス）がたとえば
±５パーセントという位に非常に低く抑えられたインダ
クタ、抵抗およびキャパシタ等の値は、特に競争のため
に所要の特性を維持しつつ可能最低価格を実現せねばな
らぬ様な大衆製品においては、極めて苛酷である。更に
、高周波コイルの場合には、その巻線の形や向きの極〈
僅かな変化のために、インダクタンス、巻回線間の浮遊
キャパシタンス、或いは対地浮遊キャパシタンスが僅か
に変化する可能性がある。

その上、理論的には均一性をもった印刷回路基板を使っ
たとしても、実際には誘電体材料の配合に僅かな違いが
ある可能性があるので、セットごとに変ることがある。

従って、製造段階での何らかの調整なしにＵＨＦ同調器
やｖＨＦ同調器その他類似のユニットを製作することは
非現実的である。

同調器などでは、回路素子の値の調節はよく浮遊キャパ
シタンスの調整によって行なわれる。浮遊キャパシタン
スは、その回路素子の他の電子素子やシャシ−に対する
位置関係によって生ずるものである。シャシ−接地点や
他の素子に対する回路素子の浮遊キャパシタンスは、分
布キャパシタンス（すなわち、極めて多数の点と点との
間のキャパシタンスの総和）であって、各回路素子の向
き、印刷回路基板導体がたどる道筋、およびその特定回
路素子と他の電子素子（シャシ−接地点や接地された回
路基板導体などを含む）との間の距離などの多くの要因
の関数である。ＲＦ回路におけるキャパシタンスのその
様な１ｇ１ｇＢやトリミングは、通常ピコファラッド（
ｐＤの何分の１という程度の極く小量でなければならな
い、その浮遊キャパシタンスのトリミングは、通常非常
に小量であるから回路値をトリミングするために調整可
能な個別の素子を使用することは実際上できない。

キャパシタの値は、浮遊キャパシタを含めて、極板また
はそのキャパシタの対向表面の面積、極板相互間の距離
、および両極板間に位置する材料の誘電率の関数である
。浮遊キャパシタンスの場合にはこの誘電材料は空気で
あって、誘電率は１．０に近い、キャパシタが配置され
ている空間が小さくなるにつれて浮遊キャパシタンスは
増大し、また極板間隔が大きくなる程その静電容量は小
さくなる。

印刷回路基板の上で回路素子の向きを変えることは、通
常その向きはたとえば回路基板の面積が最小になるよう
にという様な他の理由によって選ばれているので、浮遊
キャパシタンスを変えるのに利用することはできない、
更に、上記の向きはシャシ−ごとに調節可能でないこと
も重要である。もち論、浮遊キャパシタの誘電材料に選
択の余地はない、従って、浮遊キャパシタンスを変化さ
せる為に開かれている唯一の途は、そのキャパシタを構
成する２つの実効極板間の距離を変えることである。

この距離の選択は、回路素子相互間の相対的位置（距離
）およびそれら相互の相対的向！！（直交でなく向き合
っている向き）を選択することによって、行なうことが
できる。−一一旦上記の選択を行なえば、成程度の調節
はリード導体（以下、り一ド線という）の姿勢を選ぶこ
とで、すなわち回路素子のリード線を接地面や他の回路
素子に対し接近または離反させるようその位置を調整す
ることによって、行なうことができる。印刷回路基板上
に取付けられた回路素子の場合には、このリード線の姿
勢や長さが事実上固定されている。そのために浮遊キャ
パシタンスの調節能力が著しく制限される。

印刷回路基板に取付けられた端子の場合には、分厚くし
かも剛直であり基板に対して頑丈に固着している。その
様な端子は、キャパシタンスｔｙ３トリミングをするた
めに折り曲げるには不適当であって、無理に曲げると基
板が破れることがある。

キャパシタンスのトリミング法として従来試みられた一
つの方法は、印刷回路基板に回路素子のリード線を受入
れるために開けた開孔中に、または回路素子に電気的に
接続された導体パッドに開けた別の開孔中に、単独のリ
ード線を挿入することであった。この単独のリード線は
、接地面に対してまたは他の回路素子に対してその位置
を調節してその回路素子に対する容量性結合を変化させ
るものである。この試みは、その単独のリード線を印刷
回路基板に対してその垂直方向に保持するように、また
は組立工程やはんだ付は工程中基板上に取付けた状態に
保たせるように取付は固定する手段が悪いので、実用性
に乏しいことが判った。従って、テレビジョンの同調塁
や類似製品のキャパシタンスをそれらの製造工程中に安
価にしかも信頼性をもって調節する手段を提供すること
が要望されている。

〔発明の概要〕

簡単に言えば、この発明は外部回路と電子回路素子との
間のキャパシタンスを調節する装置に関するものである
。具体的には、電子回路素子の少なくとも１本のリード
線の外形を、キャパシタンス調節用の一体化手段となる
ように成形する。この成形されたリード線をその向きか
はＣ１８０度逆転するように折曲げて、この成形された
リード線と他方のリード線とでこの回路素子を印刷回路
基板または類似物上に取付けた際に、回路素子から遠い
方のリード線折曲げ部が基板上方に延びて他の回路素子
および／または接地点と容量性結合をなすようにその位
置を調整可能に構成する。キャパシタンスの調節は、基
板に対する垂直軸から離れる方向へのリード線部分の位
置、および回路素子および／または接地面に対するその
リード線部分の方向すなわち相対的位置を角度的に変化
させることによってなされる。

〔詳細な説明と実施例〕

以下、図の実施例を参照して詳細に説明する。

なお、図中同様な部材には同様な参照数字を付けて示し
である。

第１図には、印刷回路基板１２上に取付けた、回路素子
１０、この場合には多数の巻回線を有するコイル（イン
ダクタンス）ＩＯが示されている。基板１２は、回路素
子取付面１４と、種々の印刷回路導体２０を配設したエ
ツチング済銅導体支持面１６とを持っている。この素子
すなわちコイル１０のリード線２２と２４は、素子１０
と一体のもので素子ｌＯから突出して互に平行に延び、
（それぞれ開孔２６と２Ｂに挿通されている。コイル１
０は通常は波動はんだ付は法により行なわれるが、はん
だ３３によって印刷回路基板１２に保持され電気的に接
続されている。

第１図に示すように、この実施例でリード線のうちの少
なくとも１本たとえばリード！１ａ２４は、逆向きに約
１８０度折返えされた延長部３０を持っている。この延
長部３０はリード１ｉｔ２４と一体の延長部分である。

この一体延長部３０は、開孔２８を通してリード線２４
とは逆向きに延び、更に印刷回路基板表面１４から外向
きに延長して自由端部すなわち脚３２を形成している０
図示のように、この自由端部３２は表面１４に対して大
体垂直に延びていて、その−部分３０のところではんだ
パッド３３により固定されているが脚３２の先端は固定
されていない。

リード線の延長部３０の自由端部３２は、基板１２の面
に対して或角度をなすように折曲げることによって図に
破線位置３４で示すようにその位置を調節することがで
きる。この折曲げ操作は、コイル１０が接続されている
回路の一つまたはそれ以上の電気的特性をモニターしな
がら行なうことが好ましく４、そのために調節用の工具
それ自体が測定に影１を及ぼすことがないようにプラス
チックまたは非導電性のプローブを使って行なう。リー
ド線の自由端部３２を折曲げると、外部回路や回路素子
（図示省略）またはシャシ−の接地面に対して、それを
近接または離反させることができる。リード線の自由端
部３２が基板１２の面となす角を鋭角にすればするほど
、核部３２とその付近の基板上の素子或いは接地導体と
の間の平均距離が小さくなって、リード線２４によって
素子１０に結合する分布キャパシタンスが大きくなる。

この様にして、リード線の自由端部３２に対する分布キ
ャパシタンスを調節すなわちトリミングすることができ
る。

接地面をなすシャシ−または他の近接回路素子に対する
リード線の自由端部３２のこの様な選択的位置決めによ
って、回路素子１０が動作に与る特定回路の調節をする
ことができる。

リード線自由端部３２のこの位置決めは、第１図に示す
ような角度の調節だけでなく、その方位角位置すなわち
向きの調節によっても行なうことができる。別の言い方
をすれば、リード線の部分３２は基板１２の垂線に対し
±９０度の範囲で折曲げることができると共に第１図が
描かれている紙面から外れる任意の方向に曲げることが
できる。更に、もし必要があれば他方のリード線２２も
リード線２４と同様な形態とすることができる。

この実施例において、コイルｌＯは１四半巻きのインダ
クタンスであって、そのリード線２２と２４はコイルｌ
Ｏから同じ向きに突出して印刷回路基板１２に接続する
形である。なお、この発明は、上記の回路素子ｌＯが、
コイルではなく、リード線２４のような成形リード線を
持ったトランジスタの様な能動回路素子、キャパシタま
たは抵抗体であっても、これを含むものである。

この実施例で、脚３２はたとえば印刷回路基板１２の上
方へ約１．２７ｃｍ延びていて、大体０．６ピコフアラ
ツド（ｐｆ）のキャパシタンス調節域を示す、必要とあ
れば、脚３２を切ってその長さを短かくすることにより
更に結合キャパシタンス値のトリミングをすることもで
きる。

自由端部３２は、リード線の部分３０の延長部として示
されており、この部分３０は細長いリード線延長部３０
を形成するようにその方向が１８０度変９てＵ字形をな
している。こへで言うＵ字形とは、リード線２４とその
部分３０とがその間に空隙をあけずに互に並列に接触し
ている形も含むものとする。

次に第２図を参照すると、こ−には第１図に示した素子
１０の考えられる等価回路形態が幾つか示されている。

第２ａ図は、曲げの大きさ（角度）および向きによって
、接地された外部回路素子またはシャシ−に対して調整
可能である。リード−３２によって形成された対地キャ
パシタンスＣを持ったインダクタンス１０を示す、この
形態ではリード線２２は適当な回路基板導体２０によっ
て接地され、リード線の自由端部３２はコイルｌＯの高
電位端に接地される。リード線の自由端部３２が直立状
態にある場合にはあるキャパシタンス値を呈するが、そ
れは位置調整後の自由端部３２によって生成される浮遊
キャパシタンス値に比べると、無視できるほど小さい値
である。

次に、第２ｂ図には、接続点を介して隣接回路素子に結
合する浮遊キャパシタンスを持ったインダクタンスｌＯ
が示されている。第２ａ図の例と同じように、自由端部
３２はインダクタンス１０の高電位側リード線２４に電
気的に接続されており、一方リード線２２は印刷回路導
体２０の一つによって接地されている。

第２ｃ図には、自由端部３２によって形成されるキャパ
シタンスＣを持つインダクタンス１０が示されており、
このキャパシタンスＣは、印刷回路基板上でインダクタ
ンス１０の近くに、隣接してまたはより接近して設けら
れている他のコイルであるインダクタンスＬと上記イン
ダクタンスｌＯとを結合している。第２ａ図および第２
ｂ図におけると同様にインダクタンス１０は一端が接地
され、インダクタンスＬも一端が接地され（必ずしもそ
うする必要はない）、かつ自由端部３２はコイル１０の
高電位端に接続されている。

第２ｄ図は、インダクタンスｌＯの低電位端（リード線
２２）を抵抗Ｒにより接地結合した第２ｃ図の回路を示
している。

第３図には、回路の特性を最適化するためにこの発明に
よるキャパシタンスを使用することが可能なＲＦ同調器
の一例部分が示されている。　ＦＥＴトランジスタ４０
は、複数の入力ゲート４２．４４を有し、周知の様式す
なわち信号をそのゲート４４に印加しＡＧＣ電圧をゲー
ト４２に加える形で動作するＲＦ増幅器である。ソース
４６はキャパシタ４８（抵抗より成るＤＣ回路は図示さ
れていない）を通して交流（ＡＣ）接地されている。ド
レイン５０はキャパシタ５４を介して（電源に対するＤ
Ｃ回路は図示されていない）バラクタ自ダイオード５２
に交流結合されている。そのバイアス、従ってバラクタ
５２のキャパシタンスは、バラクタ５２の陰極に接続さ
れた分離抵抗５８を介して端子５６に印加されるバイア
ス電圧によって決定される。バラクタ５２の陰極はキャ
パシタ６０を介して接地点に結合され、その陽極のＤＣ
帰路はコイルＬ１を介して形成されている。バラクタ５
２は、テレビジョン・チャンネルの画像搬送波周波数の
ような所定周波数でコイルし１と共振するように、コイ
ルＬ１の両端間に配置されている。

コイルＬ１は、２重同調タンク回路の１次コイルであっ
て第２コイルＬ２に誘導結合されており、力筒２コイル
Ｌ２は１次コイルＬｌの回路と同様にバラクタ６２によ
って同調をとられている。バラクタ６２は、端子５６か
ら分離抵抗６４を介して印加される電圧によってそのキ
ャパシタンスが変えられる。また１次コイルＬ１の回路
におけると同様に、バラクタ６２の陰極はキャパシタ６
６によって接地点に交流結合され、またバラクタ６２の
ＤＣ帰路はコイル６２によって形成されている。この２
重同調１次および２次回路は、端子５６に印加される電
圧に従っである所定周波数範囲に亘って互に追跡するよ
うに意図されたものである。

コイルＬｌとＬ２は印刷回路基板１２上に互に平行に近
接配置することにより互に誘導的に結合している０両コ
イルＬ１とＬ２間の相互結合度は、両コイルを互に接近
させる向きにまたは離反させる向きに曲げることによっ
て、共振周波数より低い周波数において調節できる。

この実例では、コイルＬ１に着いている脚３２によって
形成されるキャパシタＣＩ（第１図に示されるように）
が、第２ａ図に示すようなキャパシタンスとなり、１次
コイルＬｌとバラクタ５２より成る同調回路を２次コイ
ルＬ２とバラクタ６２より成る同調回路と同じ周波数に
共振させるためのトリミング用のキャパシタンスとなる
。すなわち、回路素子に許容誤差があるので、両タンク
回路を同一周波数で共振させるためにコイルＬ１の両端
間にトリマー・キャパシタンスＣ１を付加するのである
。

同様にして、コイルＬ２は、第２ｃ図に示されるように
コイルＬ１とＬ２間にキャパシタンスＣ２を形成するた
めに近接配置されているコイルＬｌに調節可能な容量性
結合を行なうようにそのリード線の自由端部３２（第１
図）を構成することによって、コイルＬ１と同様に作る
ことができる１、キャパシタＣ２の作用は、そのタンク
回路のＱ値がより高い高周波数域でコイルＬ１とＬ２間
の相互インダクタンスを減少させることにより、対応す
る帯域幅を狭めることである。

コイルＬ１とＬ２を含む２重同調回路からの出力信号は
インダクタンス６８を介して、接地点に接続されている
負荷抵抗７０に供給される。端子７２における出力信号
は抵抗７０の両端間に生じ、混合轟（図示省略）に供給
するか、更に増幅するため後続する増幅段（図示省略）
に供給することができる。

こうして、回路素子のリード線と一体につながりかつそ
の電子回路素子に接続されている（第１図参照）リード
線の脚すなわち自由端部３２は、接地点および他の回路
素子に対する小さな可調整キャパシタンスを構成するも
のとして使用することができる。こへで説明した２つの
一体化キャバシタンス・トリマーは、また、他の近接回
路素子における一律化キャパシタンス・トリマーと共働
する形で、すなわち対をなす一体化キャパシタンス拳ト
リマー間の浮遊キャパシタンスを、利用することもでき
る。

こうして、電子回路素子のリード線と一体になりかつそ
の電子回路素子に付帯しており、印刷回路基板上に取付
けられた上記素子に結合する可調整浮遊キャパシタンス
を形成する容量性トリマーを提供することができる。更
に、前述のように成形されたリード線は、印刷回路基板
上の適当な導体に対するはんだ付は電気的接続部を作る
ことによって、回路素子を印刷基板に固定する働きも行
なう。

同様に、その電子回路素子は、はんだ付けの前後に印刷
回路基板に固定取付けすることによって、調節（折曲げ
）前に自由端部３２の最初の向きおよび位置を維持する
ことができる。

以上、この発明の好ましい実施例と考えられるものにつ
いて図示および説明をしたが、この分野の専門家にとっ
て種々の変形や改変を施こし得ることは自明であり、こ
の発明の思想に含まれるその様な変形や改変はすべて特
許請求の範囲に入るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を利用した、印刷回路基板上に取付け
たコイルの構造概略図、第２ａ図、第２ｂ図、第２ｃ図
および第２ｄ図は第１図に示すこの発明によって形成さ
れる可調整キャパシタンスを有する種々の回路構・成を
示す等価回路図、第３図は第１図に示すこの発明を実施
した、テレビジョンセットまたは類似装置に使用できる
同調器の一部の概要構成を示す図である。 １０・・・電子回路素子（コイル）、１２・・・印刷回
路基板、２０・・・導体、２２．２４・・・導電性リー
ド線、１４．１６・・・印刷回路基板の表面、２８・・
・開孔、３２・・・第２の方向に延伸するリード線部分
（自由端部または脚）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）印刷回路基板と、電子回路素子と、この電子回路
   素子と外部回路の電気的結合を行なうために上記回路素
   子からそれぞれ所定方向に突出する少なくとも２本の導
   電性リード線と、より成り、上記のリード線は、上記回
   路素子と上記印刷回路基板の表面に設けられた印刷回路
   導体との電気的接続を保持するために上記印刷回路基板
   に設けた開孔を通して第１の方向に延伸させることがで
   きるものであり、 上記のリード線のうちの少なくとも１本のリード線はほ
   ぼ１８０度反対の方向に折返えされていて、上記印刷回
   路基板の対応開孔を通して上記第１の方向とは逆向きの
   第２の方向に延伸するリード線部分を有しており、この
   リード線部分は上記印刷回路基板の上に固定されず上記
   回路素子に対してその位置を調節可能とされて他の回路
   素子に対する可調整容量性結合器の１つの板電極を構成
   しているものである、 容量性トリミング装置。