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Elektronische astenanordnung Die Erfindung betrifft eine elektronische
Tastenanordnung zur kontaktlosen Druchführung von Schaltmaßnahmen in elektrischen
Schalt einrichtungen, insbesondere von Programmumschaltungen in Fernsehempfängern,
wobei durch Fingerührung einer Tastelektrode ein sich selbst haltender elektronischer
Scnalter betätigt wird.
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Bei derartigen elektronischen Tastenanordnungen sind Ausführungen
erforderlich, die ohne mechanischen Kraftaufwand ein sicheres Schalten gewährleisten.
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Es ist bekannt, jeder Berührungtaste einen Oszillator zuzuordnen,
der beim Berühren der Taste einen Schaltvorgang durch Dämpfung, Verstimmung oder
Energieentzug einleitet. Diese Ausführungen haben neben der hohen Störanfälligkeit
den Nachteil der hochfrequenten Störstrahlung, sowie den des dadurch bedingten Aufwandes
an Abschirmmaßnahmen. In der Zeitschrift "Elektronik Information" 1970, Heft 7/8,
Seite 2, wurde eine Schaltröhre vorgestellt, bei der durch Fingeberührung einer
Außensteuerelektrode ein Stromfluß durch die Röhre ausgelöst wird. Aufgrund der
Abmessungen ist eine Anordnung mehrerer dieser Röhren auf einer kleinen Bedienungsfläche
nicht möglich.
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Weiterhin ist aus der "Funkschau" 1970, eft 7, Seite 204, eine Schaltungsanordnung
zur Senderwahl bekannt, bei der Glimmrelaisröhren ver.rendet werden. Das Züiden
der Glimmrelaisröhren erfolgt durch die Überbrückung zweier dicht nebeneinander
angcordneter Kontakte mit Hilfe eines Fingers. Zum Betrieb der Glimmrelaisröhren
sind relativ hohe Spannungen erforderlich.
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In der genannten Schaltung werden 90 Volt Wechselspannung unQ 300
Volt Gleichspannung angegeben.
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In der "Funktechnik" 1971, Heft 9, Seite 332, Bild 5, ist die Eingangs
stufe für eine neue elektronische Programmwahlautomatik für Fernseher besc'r£ieben,
bei der ebenfalls zwei aic.-nebeneinander angeordnete Kontakte mit einem Finger
überbrückt werden müssen, damit der Basis des Eingangsstufentransistors eine Spannung
zugeführt wird, die ihn leitend macht. Bei dieser Schaltungsanordnung ist es jedoch
erforderlich, -leicheitig zwei Kontakte zu berühren, um sie zu überbrücken. Außerdem
können auf den Eingang einwirkende elektrische Einstreuungen Schaltvorgänge auslösen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Tastenanordnung
zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist und bei der eine größere Anzahl
von Tastelektroden auf einer kleinen Fläche angeordnet werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede, einen
elektronischen Schalter ansteuernde Eingabe stufe einen Transistor aufweist, dessen
Basis über einen Widerstand eine ihn öffnende, erste Gleichspannung zugeführt ist,
und daß d über einen Siebkondensator mit Masse verbundenen basis zusätzlich eine
gegenpolige zweite, den Transistor sperrende Gleichspannung zugeführt ist, die im
Ruhezustand gegenüber der ersten Gleichspannung überwiegt, und daß die zweite Gleichspannung
aus einer Wechselspannung mittels eines Gleichrichterelementes gewonnen ist, das
zwischen der Basis des Transistors und dem Anschlußpunkt eines gegen Nasse geschalteten
Winderstandes angeordnet ist, den die Wechselspannung über zwei in Reihe geschaltete
Kondensatoren von einem einseitig an Masse liegenden Wechselspannungsgenerator
zugeführt
ist, wobei der Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren an eine Tastelektrode angeschlossen
ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Beläge der
Kondensatoren, welche mit der Tastelektrode verbunden sind, durch Leiterbahnen einer
gedruckten Schaltung gebildet werden, die aus einer beiderseitig metallkaschierten
Isolierstoffplatte besteht. Dadurch erübrigt sich die Verwendung teuerer -erührungs
schutzkondensatoren.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbescndere darin,
daß der, einen Schaltvorgang auslösende Finger lediglich eine einpolige Tastelektrode
kurzzeitig berühren muß, wobei die Schaltfunktion nicht durch das Einschalten, sondern
durch d&s Ausschalten einer Wechselspannung eingeleitet wird. Dadurch ist die
Schaltungsanordnung vollkommem unempfindlich gegen elektrische Einstreuungen, wie
sie beispielweise durch Überschläge hervorgerufen werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher Beschrieben. Es zeigen: Fig 1. ein Blockschaltbild mit
einer elektronischen Tastenanordnung zur Programmwahl in einem Fernsehempränger,
Fig 2. eine Schaltungsanordnung der Eingabestufe einer elektronischen Schaltungsanordnung,
Fig 3. eine Kondensatoren bildende, für acht Tastelektroden vorgesehene, gedruckte
Schaltung in der Draufsicht und in dar Unteransicht.
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In der Fig. 1 ist ein Anwendungsbeispiel einer elektronischen Tastenanordnung
schematisch dargestellt. Eine mit einer Tastelektrode 1 versehene transistorbestückte
Eingabestufe 2 steuert einen elektronischen Schalter 3, der die Spannung für ein
Sinstellaggregat 4 zur Abstimmung eines Diodentuners 5 und die Speisespannung für
die verschiedenen Empfangsbereiche des Tuners schaltet. Jeder Tastelektrode ist
eine Eingabestufe, ein elektronischer Schalter und ein Einstellaggregat zugeordnet,
soweit es nicht umschaltbar ist. Die elektronischen Schalter 3; 3' sind durch Schaltmaßnahmen
miteinander verbunden, die eine gegenseitige Verriegelung bewirken.
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Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
einer Eingabestufe 2 einer elektronischen Tastenanordnung. Dem Kollektor eines npn-Transistors
4, dessen Emitter an Masse liegt, wird über den Steuereingang eines elektronischen
Schalters 3 eine positive Speisespannung zugeführt.
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Die Basis des Transistors ist über einen Widerstand 5 an eine Spannungsquelle
positiver Polarität angeschlossen Dadurch wurde der Transistor leitend, wenn nicht
gleichzeitig eine, die positive Spannung überwiegende negative Spannung an der Basis
vorhanden wäre, die aus einer, an einem gegen Masse geschalteten Widerstand 6 abgegriffenen
Wechselspannung nach deren Gleichrichtung gewonnen wird. Hierbei liegt ein Gleichrichterelement
7 mit der Katode am Anschlußpunkt des Widerstandes 6 und mit der Anode an der Basis
des Transistors sowie an einem gegen Masse geschalteten Kondensator 8, der zur Siebung
der gleichgerichteten Spannung dient. Aus einem Wechselspaiiwiun0sgenerator 9 wird
der Katode des Gleichrichterelementes die Wechselspannung über zwei in Reihe geschaltete
Kondensatoren 10; 11 zugeführt. Der Verbindungspunkt der beiden Kondersatocrn ist
an die Tastelektrode 1 geschaltet. Wird nun die Tastelektrode mit einem Finger,
dargestellt durch das komplexe Ntzwerk
12, berührt, so bricht infolge
Spannungsteilung die echsel spannung am Gleichrichterelement weitgehend zusammen
und somit auch die negative Spannung an der Basis des Transistors.
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Dieser wird für die Dauer der Berührung leitend und schaltet somit
den in seinem Kollektorstromkreis angeordneten elektronischen Schalter 3. Eine besonders
wirtschaftliche Ausbildung der Kondensatoren 10; 11 wird durch ihren Aufbau in gedruckter
Schaltungstechnik erreicht. Die Fig. 3 zeigt ein Ausführengsbeispiel für acht Berührungstasten
in Draufsicht und Unteransicht. Auf einer Isolierstoffplatte 13 ist ein in Längsrichtung
der Platte verlaufender Leiterstreifen 14 angeordnet, der den generatorseitigen
Belag des Kondensators 10 bildet. Längs des Leiterstreifens 14 sind in gleichem
Abstand zu ihm und zueinander rechteckförmige Leiterbahnen 15 angeordnet, welche
die an die Gleichrichterelemente angeschlossenen Beläge der Kondensatoren 11 bilden.
Auf der Unterseite der Isolierstoffplatte sind ebenfalls rechteckförmige Leiterbahnen
16 vorgesehen, die derart angeordnet sind, daß sie die Leiterbahnen 14 und die Leiterbahnen
15 überlappen. Diese Leiterbahnen 16 bilden gemeinsam die in der Schaltungsanordnung
miteinander verbundenen Beläge der Kondensatoren 10 und 11. Weiterhin sind die-
einzelnen Tastelektroden mit den Leiterbahnen 16 verbunden. Es ist auch möglich,
die Leiterbahnen 16 als Tastelektroden auszubilden.