CN213458015U - 一种红外触摸屏电流控制电路及触摸屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种红外触摸屏电流控制电路，包括：阻抗匹配电路、第一级电流放大电路、红外信号发射电路、第二级电流放大电路和加速截止电路，所述阻抗匹配电路的输出端与第一级电流放大电路的输入端连接；所述第一级电流放大电路的输出端与第二级电流放大电路的输入端连接，所述第二级电流放大电路的输出端与所述红外信号发射电路的输出端连接；所述加速截止电路的输出端与所述第二级电流放大电路的输入端连接。通过设置加速截止电路，防止第二级电流放大电路过饱和，加快了第二级电流放大电路关断的速度，从而间接加快了红外信号发射电路下一次导通的速度。

Description

一种红外触摸屏电流控制电路及触摸屏

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，具体涉及一种红外触摸屏电流控制电路及触摸屏。

背景技术

现有红外发射电路中红外信号发射管的导通和关闭，通常由三极管开关电路来控制。红外信号发射管从导通变为关闭时，三极管可能会从放大状态进入深度饱和状态，下次红外信号发射管导通时，三极管需要从深度饱和状态恢复到放大状态，影响红外信号发射管的导通速度。同时，现有技术方案无法实现分辨率更高的功率调整。

发明内容

本实用新型实施例的目的是提供一种红外触摸屏电流控制电路及红外触摸屏，实现了高分辨率的功率调整，并可提高红外信号发射管的导通速度。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种红外触摸屏电流控制电路，包括：第一级电流放大电路、红外信号发射电路、第二级电流放大电路和加速截止电路，所述第一级电流放大电路，用于对输入电流进行第一级放大；所述红外信号发射电路，用于控制红外信号发射管的导通和关闭；所述第二级电流放大电路，用于对输入电流进行第二级放大；所述加速截止电路，用于加速控制所述第二级放大电路的截止。

其中，所述第一级电流放大电路的输入端与电压输出端连接，所述第一级电流放大电路的输出端与第二级电流放大电路的输入端连接，所述第二级电流放大电路的输出端与所述红外信号发射电路的输出端连接；所述加速截止电路的输出端与所述第二级电流放大电路的输入端连接。

具体地，还包括阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路包括：运算放大器、第一电阻、第二电阻，其中：所述第一电阻的一端与MCU的DAC输出端连接，另一端与运算放大器的正相输入端连接；所述第二电阻的两端分别与所述运算放大器的反相输入端和输出端连接。

具体地，所述第一级电流放大电路包括：第一NPN型三极管，第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，其中：

所述第三电阻的一端与所述阻抗匹配电路的输出端连接，另一端与所述第四电阻的一端及所述NPN型三极管的基极连接；所述第四电阻的一端分别与第三电阻的一端和所述NPN型三极管的基极连接，所述第四电阻的另一端接地；所述第一NPN型三极管的基极与所述阻抗匹配电路的第三电阻和第四电阻的一端连接，所述第一NPN型三极管的集电极与所述第五电阻的一端连接，所述第一NPN型三极管的发射极与所述第六电阻的一端连接，且该连接端作为所述第一级电流放大电路的输出端，与所述第二级电流放大电路的输入端连接；所述第五电阻的另一端与电源连接，所述第六电阻的另一端接地。

具体地，所述第二级电流放大电路包括：第二NPN型三极管和第七电阻，其中，所述第七电阻的一端与所述第一级电流放大电路的输出端连接，所述第七电阻的另一端与所述第二NPN型三极管的基极及所述加速截止电路的输入端连接；所述第二NPN型三极管的集电极与所述红外信号发射电路的输出端连接，所述第二NPN型三极管的发射极接地。

具体地，所述加速截止电路包括：第一N沟道场效应管，第八电阻和第九电阻，其中，所述第一N沟道场效应管的漏极为所述加速截止电路的输入端，与所述第二级电流放大电路第七电阻的一端连接；所述第一N沟道场效应管的源极接地，所述第一N沟道场效应管的栅极与第八电阻和第九电阻的一端连接；所述第八电阻的另一端与使能端连接，所述第九电阻的另一端接地。

具体地，所述红外信号发射电路包括：第三NPN型三极管、红外发光二极管、第一PNP型三极管，其中：所述第三NPN型三极管的基极与行控制信号连接，所述第三NPN型三极管的集电极与所述红外发光二极管的负极连接，所述第三NPN型三极管的发射极与所述第二NPN型三极管的集电极连接；所述第一PNP型三极管的基极与列控制信号连接，所述第一PNP型三极管的集电极与所述红外发光二极管的正极连接，所述第一PNP型三极管的发射极与电源连接。

本实用新型还提出了一种红外触摸屏，其采用上述的红外触摸屏电流控制电路。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型红外触摸屏电流控制电路的电路图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型红外触摸屏电流控制电路的电路图。如图1所示，本实用新型提供一种红外触摸屏电流控制电路，所述控制电路包括：阻抗匹配电路、第一级电流放大电路、红外信号发射电路、第二级电流放大电路和加速截止电路。

其中，阻抗匹配电路的输入端与MCU的DAC输出端相连，可以根据 DAC的分辨率实现分辨率更高的功率调整。所述阻抗匹配电路包括：运算放大器UX1、第一电阻R1、第二电阻R2，其中：第一电阻R1的一端与MCU 的DAC输出端连接，另一端与运算放大器UX1的正相输入端连接；第二电阻R2的两端分别与所述运算放大器UX1的反相输入端和输出端连接。上述电路利用运算放大器UX1构成缓冲放大器，用于匹配阻抗，使输入端的高阻抗，到输出端变为低阻抗。

阻抗匹配电路的输出端与第一级电流放大电路的输入端连接。第一级电流放大电路包括：第一NPN型三极管QT1，第三电阻RT2、第四电阻RT4 第五电阻RT1、第六电阻RT5，其中：第三电阻RT2的一端与所述阻抗匹配电路的输出端连接，另一端与第四电阻RT4的一端及第一NPN型三极管QT1 的基极连接；第四电阻RT4的一端分别与第三电阻RT2的一端和NPN型三极管QT1的基极连接，第四电阻RT4的另一端接地；第一NPN型三极管 QT1的集电极与第五电阻RT1的一端连接，第一NPN型三极管QT1的发射极与第六电阻RT5的一端连接，该连接端为第一级电流放大电路的输出端；第五电阻RT1的另一端与电源VCC连接，第六电阻RT5的另一端接地。

第二级电流放大电路包括：第二NPN型三极管QT2和第七电阻RT3，其中，第七电阻RT3的一端与第一级电流放大电路的输出端连接，另一端与第二NPN型三极管QT2的基极及加速截止电路的输入端连接，第二NPN型三极管QT2的集电极与红外信号发射电路的输出端连接，第二NPN型三极管QT2的发射极接地。由图1可见，第二级电流放大电路与红外信号发射电路和加速截止电路连接，其中的第二NPN型三极管QT2的导通与关断，受到红外信号发射电路导通与关断的影响，同时第二NPN型三极管QT2的导通和关断速度受到加速截止电路的控制。

加速截止电路包括：第一N沟道场效应管QT3，第八电阻RT6和第九电阻RT7，其中，第一N沟道场效应管QT3的漏极D为加速截止电路的输入端，与第二级电流放大电路的第七电阻RT3的一端连接；第一N沟道场效应管QT3的源极S接地，第一N沟道场效应管的栅极G与第八电阻RT6 和第九电阻RT7的一端连接；第八电阻的另一端RT6与使能端T_EA连接，第九电阻RT7的另一端接地。通过使能端T_EA控制N沟道场效应管QT3 的关断，进而通过QT3进一步控制QT2的导通与关断。

红外信号发射电路包括：第三NPN型三极管Q2、红外发光二极管D1、第一PNP型三极管Q1，其中，第三NPN型三极管Q2的基极与行控制信号 R_CTRL连接，第三NPN型三极管Q2的集电极与红外发光二极管D1的负极连接，第三NPN型三极管Q2的发射极与第二NPN型三极管QT2的集电极连接；第一PNP型三极管Q1的基极与列控制信号C_CTRL连接，第一 PNP型三极管Q1的集电极与红外发光二极管D1的正极连接，第一PNP型三极管Q1的发射极与电源VCC连接。

上述电路的工作原理如下：通过行控制信号R_CTRL和列控制信号 C_CTRL来控制红外发光二极管阵列中某个二极管的导通和关断，PNP型三极管Q1和NPN型三极管Q2构成开关电路，红外发光二极管D1开通时， C_CTRL为低电平、R_CTRL为高S电平，则PNP型三极管Q1和NPN型三极管Q2均导通，位于该行该列的红外发光二极管D1发射红外光，此时，第二级电流放大电路中的三极管QT2处于放大状态，N沟道场效应管QT3处于不导通的状态。当红外发光二极管D1需要关闭时，则行控制信号R_CTRL 和列控制信号C_CTRL电平发生改变，红外发光二极管D1关闭时，C_CTRL 为高电平、R_CTRL为低电平，如果N沟道场效应管QT3仍然处于不导通的状态，则三极管QT2会进入深度饱和状态，使得下一次红外发光二极管D1 需要发射时，三极管QT2需要从深度饱和状态恢复到放大状态，进而使得红外发光二极管D1从关闭状态到发射状态的时间延迟较长。而当红外发光二极管D1关闭时，通过使能端信号T_EA在此时使得N沟道场效应管QT3处于导通状态，则QT2基极电压迅速降低，使得三极管QT2变为截止状态，从而避免红外发光二极管D1再发射时从深度饱和状态恢复到放大状态的过程，通过加速三极管QT2的关闭，加速了红外发光二极管D1的开通速度。

本实用新型还提出了一种红外触摸屏，其采用上述的红外触摸屏电流控制电路。红外触摸屏由红外发光二极管阵列构成，其中的每个红外发光二极管的开启和关闭均由上述红外触摸屏电流控制电路来控制。

与现有技术相比，本实用新型实施例公开的所述红外触摸屏，第一，由于采用MCU的DAC输出端作为输入信号，可以简单实现分辨率更高的功率调整，调整的分辨率取决于DAC的分辨率；第二，采用加速截止电路，避免了放大电路进入深度饱和状态，进而加速了红外发射二极管的开通速度。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种红外触摸屏电流控制电路，包括：第一级电流放大电路、红外信号发射电路、第二级电流放大电路和加速截止电路，其特征在于：

所述第一级电流放大电路，用于对输入电流进行第一级放大；所述红外信号发射电路，用于控制红外信号发射管的导通和关闭；所述第二级电流放大电路，用于对输入电流进行第二级放大；所述加速截止电路，用于加速控制所述第二级放大电路的截止；

所述第一级电流放大电路的输入端与电压输出端连接，所述第一级电流放大电路的输出端与第二级电流放大电路的输入端连接，所述第二级电流放大电路的输出端与所述红外信号发射电路的输出端连接；所述加速截止电路的输出端与所述第二级电流放大电路的输入端连接。

2.如权利要求1所述的红外触摸屏电流控制电路，其特征在于，还包括阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路包括：运算放大器、第一电阻和第二电阻，其中：

所述第一电阻的一端与MCU的DAC输出端连接，另一端与运算放大器的正相输入端连接；所述第二电阻的两端分别与所述运算放大器的反相输入端和输出端连接。

3.如权利要求2所述的红外触摸屏电流控制电路，其特征在于，所述第一级电流放大电路包括：第一NPN型三极管，第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，其中：

所述第三电阻的一端与所述阻抗匹配电路的输出端连接，另一端与所述第四电阻的一端及所述NPN型三极管的基极连接；

所述第四电阻的一端分别与第三电阻的一端和所述NPN型三极管的基极连接，所述第四电阻的另一端接地；

所述第一NPN型三极管的基极与所述第三电阻和第四电阻的一端连接，所述第一NPN型三极管的集电极与所述第五电阻的一端连接，所述第一NPN型三极管的发射极与所述第六电阻的一端连接，且该连接端作为所述第一级电流放大电路的输出端，与所述第二级电流放大电路的输入端连接；

所述第五电阻的另一端与电源连接，所述第六电阻的另一端接地。

4.如权利要求3所述的红外触摸屏电流控制电路，其特征在于，所述第二级电流放大电路包括：第二NPN型三极管和第七电阻，其中，

所述第七电阻的一端与所述第一级电流放大电路的输出端连接，所述第七电阻的另一端与所述第二NPN型三极管的基极及所述加速截止电路的输入端连接；

所述第二NPN型三极管的集电极与所述红外信号发射电路的输出端连接，所述第二NPN型三极管的发射极接地。

5.如权利要求4所述的红外触摸屏电流控制电路，其特征在于，所述加速截止电路包括：第一N沟道场效应管，第八电阻和第九电阻，其中，

所述第一N沟道场效应管的漏极为所述加速截止电路的输入端，与所述第二级电流放大电路第七电阻的一端连接，所述第一N沟道场效应管的源极接地，所述第一N沟道场效应管的栅极与第八电阻和第九电阻的一端连接；

所述第八电阻的另一端与使能端连接，所述第九电阻的另一端接地。

6.如权利要求5所述的红外触摸屏电流控制电路，其特征在于，所述红外信号发射电路包括：第三NPN型三极管、红外发光二极管、第一PNP型三极管，其中：

所述第三NPN型三极管的基极与行控制信号连接，所述第三NPN型三极管的集电极与所述红外发光二极管的负极连接，所述第三NPN型三极管的发射极与所述第二NPN型三极管的集电极连接；

所述第一PNP型三极管的基极与列控制信号连接，所述第一PNP型三极管的集电极与所述红外发光二极管的正极连接，所述第一PNP型三极管的发射极与电源连接。

7.一种红外触摸屏，其特征在于：包含权利要求1-6所述的红外触摸屏电流控制电路。

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