DE2343193A1 - CIRCUIT FOR A SWITCH ACTUATED BY THE TOUCH OF A HUMAN PERSON - Google Patents

CIRCUIT FOR A SWITCH ACTUATED BY THE TOUCH OF A HUMAN PERSON

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DE2343193A1
DE2343193A1 DE19732343193 DE2343193A DE2343193A1 DE 2343193 A1 DE2343193 A1 DE 2343193A1 DE 19732343193 DE19732343193 DE 19732343193 DE 2343193 A DE2343193 A DE 2343193A DE 2343193 A1 DE2343193 A1 DE 2343193A1
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Germany
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amplifier
ground
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DE19732343193
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German (de)
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David E Colglazier
Willis A Larson
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K17/962Capacitive touch switches

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  • Electronic Switches (AREA)
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Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DR. MÜLLER-BORE DIPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL

DIPL.-lNG. FINSTERWALD dipl.-ing. QRAMKOW DIPL.-lNG. FINSTERWALD dipl.-ing. QRAMKOW

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

München, den 27. August 1973Munich, August 27, 1973

Hl/Sv - M 2261Hl / Sv - M 2261

Magic Dot, Inc.Magic Dot, Inc.

40 Washington Ave., S.,40 Washington Ave., S.,

Minneapolis, Minnesota 55401, USAMinneapolis, Minnesota 55401, USA

Schaltung für einen durch Berührung einer menschlichen Person betätigbaren SchalterCircuit for a switch that can be actuated by touching a human person

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Schaltung und betrifft insbesondere einen durch Berührung betätigbaren elektronischen Schalter, der keine beweglichen Teile aufweist und durch die Kapazität eines Bedienungsmannes betätigbar ist, die eine Verbindung zwischen einem schwingenden Eingang zu den dem Schalter zugeordneten elektronischen Bauteilen und Erde bzw. der Erdungsmasse vorsieht,The invention relates to an electronic circuit and, more particularly, relates to one which is actuatable by touch electronic switch that has no moving parts and can be actuated by the capacity of an operator that establishes a connection between a provides a vibrating input to the electronic components assigned to the switch and earth or earth ground,

Bisher sind verschiedene Ausführungen von durch die Kapazität, die durch die Berührung einer menschlichen Person hervorgerufen wird, betätigbaren. Schaltern oder Ausführungen eines Teils der elektronischen Schaltung dieses Schalters vorgeschlagen worden. Diese Vorschläge weisen verschiedeneSo far, there are different designs of by the capacity brought about by the touch of a human person becomes, actuatable. Switches or versions of part of the electronic circuit of this switch has been proposed. These proposals have different

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Dr. Müllar-Bore Or. Manitz · Dr. Deufel · Dipl.-Ing. Finsterwald Dipl.-Ing. QrfcnkowDr. Müllar-Bore Or. Manitz · Dr. Deufel Dipl.-Ing. Finsterwald Dipl.-Ing. Qrfcnkow Braunschweig. Am BOrgerpark· · MünchenTZ, Robert-Koeh-StraBa 1 7Stuttgart-BadCannatatt. Marktatra··3Braunschweig. Am BOrgerpark · · Munich TZ, Robert-Koeh-StraBa 1 7Stuttgart-BadCannatatt. Marktatra 3 Telefon (0531) 73M7 Telefon (0*11) 293*45. Tetex 5-22050 mbpat Telefon (0711) 9*73«Telephone (0531) 73M7 Telephone (0 * 11) 293 * 45. Tetex 5-22050 mbpat Telephone (0711) 9 * 73 « Bank: Zentralfcaeae Bayer. Volfcabankan, München, Kto.-Nr. 9822 Postscheck: Manchen 954MBank: Zentralfcaeae Bayer. Volfcabankan, Munich, account no. 9822 Postal check: Manchen 954M

Nachteile auf wie hohe Eingangsströme, die für menschliche Personen gefährlich sein können, geringe Rauschunterdrückung oder Rauschunempfindlichkeit, hohe Kosten, große Abmessungen, schwierige Herstellung, unzuverlässige Betätigung bei Berührung oder Annäherung, vor^Ltige Betätigung vor der Berührung oder Annäherung und eine allgemein fragliche oder geringe Leistungs-Zuverlässigkeit.Disadvantages such as high input currents, which can be dangerous for human beings, low noise suppression or immunity to noise, high cost, large size, difficult to manufacture, unreliable actuation to the touch or approach, prior actuation before touch or approach and a generally questionable or minor one Performance reliability.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines durch Berührung betätigbaren elektronischen Schalters, bei dem die dem Schalter zugeordneten elektronischen Bauteile auch bei Ausführungsformen benutzbar sind, die eine Verbindung mit der Erde erfordern, der mit Eingangsströmen arbeitet, die unter einem für menschliche Personen gefährlichen Wert liegen, der in der Herstellung billig ist, eine kleine Größe aufweist, zuverlässig im Betrieb ist, eine hohe Rausch-Unempfindlichkeit aufweist und leicht herstellbar ist.The aim of the invention is to provide a touch-operated electronic switch in which the switch associated electronic components can also be used in embodiments that require a connection to earth, who works with input currents below a for human beings are of dangerous value, cheap to manufacture, small in size, reliable is in operation, has a high level of noise immunity and is easy to manufacture.

Erfindungsgemäß ist ein elektronischer Schalter vorgesehen mit einer Reihenschaltung aus einer Berührungsplatte, einem ersten Verstärker, der von der Erde bzw. Erdungsmasse getrennt ist, einer hohen Impedanz und einem zweiten Verstärker, die mit der Erdungsmasse elektrisch verbunden sind. Eine Speichereinrichtung, die bei der bevorzugten Ausführungsform als Kondensator dargestellt ist, ist zwischen die Verbindungsstelle des ersten Verstärkers mit der hohen Impedanz geschaltet und erstreckt sich zu dem Bezugspunkt des Schaltkreises. Die Anordnung des Schaltkreises ist so getroffen, daß ein Eingang zu dem ersten Verstärker durch die Berührung der Berührungsplatte durch den Bedienungsmann vorgesehen wird, der Eingang in dem ersten Verstärker verstärkt und gleichgerichtet wird, der Ausgang des ersten Verstärkers den Kondensator lädt und die Ladung des Kondensators durch die hohe Impedanz in den zweiten Verstärker geführt wird, wo sie den Ausgang dee zweiten Verstärkers zwischen einem ersten Zustand, derAccording to the invention, an electronic switch is provided with a series connection of a touch panel, a first amplifier, which is separated from the earth or earth ground, a high impedance and a second amplifier, the are electrically connected to the earth ground. A storage device which, in the preferred embodiment, is available as a The capacitor shown is connected between the junction of the first amplifier with the high impedance and extends to the reference point of the circuit. The arrangement of the circuit is such that one input to the first amplifier is provided by the touch of the touch panel by the operator who Input in the first amplifier is amplified and rectified, the output of the first amplifier the capacitor charges and the charge on the capacitor is passed through the high impedance to the second amplifier, where it has the output the second amplifier between a first state, the

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einen elektrischen Kurzschluß annähert und einem zweiten Zustand, der eine elektrische Kreisunterbrechung annähert, steuert.approximates an electrical short circuit and a second state approximating an electrical circuit interruption, controls.

Die Erfindung betrifft also einen elektronischen Schalter, der keine beweglichen Teile aufweist und durch die Kapazität eines Bedienungsmannes betätigbar ist, die eine Verbindung zwischen der Erdungsmasse und einem Eingang zu den dem Schalter zugeordneten Elektronikelementen vorsieht. Der elektronische Schalter umfaßt bei der bevorzugten Ausführungsform eine durch eine menschliche Bedienungsperson berührbare Platte, die mit einem ersten Verstärker und insbesondere mit dem Eingang elektrisch verbunden ist, der von der Erdungsmasse getrennt ist und somit in bezug auf diese schwingt. Der Ausgang des ersten Verstärkers ist gleichzeitig mit einem Ende eines Speicherkondensators, dessen anderes Ende mit der Erdungsmasse verbunden ist, und mit einem Ende einer hohen Impedanz verbunden. Ein zweiter Verstärker ist mit dem anderen Ende der hohen Impedanz verbunden, um einen geschalteten Ausgang vorzusehen, der einen ersten Zustand, der einen elektrischen Kurzschluß annähert, und einen zweiten Zustand, der eine elektrische Kreisunterbrechung vorsieht, annähert, aufweist. The invention thus relates to an electronic switch that has no moving parts and by virtue of the capacitance an operator is operable, the connection between the ground and an input to the Provides switch associated electronic elements. The electronic switch comprises in the preferred embodiment a plate which can be touched by a human operator and which is connected to a first amplifier and in particular to the input is electrically connected, which is separated from the earth ground and thus oscillates with respect to this. The exit of the first amplifier is simultaneously with one end of a storage capacitor, the other end with the Ground ground is connected, and connected to one end of a high impedance. A second amplifier is with the other Connected to the end of the high impedance to provide a switched output that has a first state that is an electrical Short circuit approximates, and a second state, which provides an electrical circuit interruption, approximates.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example described; in this shows:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der Elektronikelemente eines erfindungsgemäßen elektronischen Schalters, Fig. 1 is a schematic block diagram of the electronic elements an electronic switch according to the invention,

Fig. 2 eine Berührungsplatte für eine Benutzung in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen elektronischen Schalter, 2 shows a touch panel for use in connection with the electronic switch according to the invention,

Fig. ο eine alternative Ausführungsform der Leistungsquelle, die bei der in Fig. 1 gezeigten Schaltung benutzt werden kann, undFig. Ο an alternative embodiment of the power source that can be used in the circuit shown in Fig. 1, and

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Fig. 4 ein mehr ins einzelne gehendes Diagramm der Elektronikelemente, die bei dem erfindungsgemäßen Schalter in Verbindung mit einer Leistungsquelle benutzt werden, die von einem Wechselspannungseingang versorgt wird, wobei ebenfalls Anordnungen und Konfigurationen gezeigt sind, die eine Erhöhung der Zuverlässigkeit und Steigerung der Rauschunempfindlichkeit oder Rauschunterdrückung des Schalters ermöglichen.4 is a more detailed diagram of the electronic elements; in connection with the switch according to the invention can be used with a power source supplied by an AC voltage input, wherein Also arrangements and configurations are shown which increase the reliability and enhancement the noise immunity or noise suppression of the switch.

Nach Fig. 1 umfaßt ein elektronischer Schaltkreis 10 eines Schalters einen Verstärker 12 mit einem Signaleingang 14, einem Signalausgang 16 und einem Wechselleistungseingang 18.According to Fig. 1, an electronic circuit 10 of a switch comprises an amplifier 12 with a signal input 14, a signal output 16 and an alternating power input 18.

Der elektronische Schaltkreis umfaßt weiterhin einen zweiten Verstärker 30 mit einem Signaleingang 32, einem Signalausgang 34, einem Leistungseingang 36 und einem Bezugs- oder Kreis-Erd- bzw. -Masseeingang 38. Der Leistungseingang 36 ist durch einen Leiter 42 mit einer Leistungsklemme bzw. Netzklemme 40 verbunden und der Kreis-Masseeingang 38 ist durch einen Leiter 44 mit der Kreismasse 26 verbunden.The electronic circuit further comprises a second amplifier 30 with a signal input 32, a signal output 34, a power input 36 and a reference or circuit-earth or ground input 38. The power input 36 is through a conductor 42 is connected to a power terminal or mains terminal 40 and the circuit ground input 38 is through a conductor 44 connected to the circular mass 26.

Der Ausgang 16 des Veuäbärkers 12 ist mit der Anode einer Diode 45 verbunden, deren Kathode mit einem Verbindungspunkt 46 verbunden ist. Der Verbindungspunkt 46 ist mit dem Eingang 32 des zweiten Verstärkers 30 durch einen hohen Impedanz- oder Widerstandswert, beispielsweise durch einen Widerstand 48 verbunden. Der Verbindungspunkt 46 ist weiterhin durch ein Speicher-, Integrations- oder Glättungselement, das als Kondensator 50 dargestellt ist, mit der Kreismasse 26 verbunden.The output 16 of the Veuäbärkers 12 is connected to the anode of a diode 45 connected, the cathode of which is connected to a connection point 46. The connection point 46 is connected to the input 32 of the second amplifier 30 by a high impedance or resistance value, connected through a resistor 48, for example. The connection point 46 is also through a memory, Integrating or smoothing element that acts as a capacitor 50 is shown, connected to the circular ground 26.

Der Eingang 14 des Verstärkers 12 des Schaltkreises 10 ist nach der Darstellung durch eine Verbindungsleitung 54 mit einer Schaltkreis-Eingangaklemme 52 verbunden. Die Schaltkreis-Eingangsklemme 52 ist, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, weiterhin durch einen Leiter 58 mit einer Berührungs-The input 14 of the amplifier 12 of the circuit 10 is shown by a connecting line 54 with a circuit input terminal 52 is connected. The circuit input terminal 52 is, as shown in Fig. 2, further by a conductor 58 with a contact

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platte bzw. Tastplatte 56 verbunden. Die Berührungsplatte· 56 ist eine Metallplatte oder besteht aus einem anderen leitenden Material, das eine tatsächliche Platte, ein Flecken eines leitenden oder halbleitenden Materials oder dergleichen sein kann.plate or touch plate 56 connected. The touch plate 56 is one or another metal plate conductive material, which is an actual plate, a patch of conductive or semiconductive material or like that can be.

Der Signalausgang 34 des Verstärkers 30 ist durch einen Leiter 60 mit der Ausgangsklemme 59 des Kreises 10 verbunden. Die elektrische Impedanz oder der elektrische Widerstand zwischen der Ausgangsklemme 59 und der Kreismasse 26 ist in einer nachfolgend erläuterten Weise dann so vorgesehen, daß sie bzw. er sich in einem ersten Zustand einem elektrischen Kurzschluß und in einem zweiten Zustand einem offenen elektrischen Stromkreis annähert, wobei der Zustand davon abhängt, ob der Finger eines Bedienungsmannes die Bertihrungsplatte 56 berührt oder nicht berührt.The signal output 34 of the amplifier 30 is through a Conductor 60 connected to output terminal 59 of circuit 10. The electrical impedance or the electrical Resistance between the output terminal 59 and the circular ground 26 is then in a manner explained below provided so that she or he is an electrical short circuit in a first state and in a second state approximates an open electrical circuit, the state depending on whether the finger of an operator the Bertihrungsplatte 56 touches or not touched.

Eine Leistungsversorgung für den Schaltkreis 10 ist allgemein bei 61 dargestellt. Die in Fig. 1 dargestellte Leistungsversorgung bzw. Leistungsquelle umfaßt einen Transformator 62 mit einer Primärwicklung 64. Die Primärwicklung 64 umfaßt Transformator-Primärwicklungs-Klemmen 66 und 68, die mit einer mit "Eingangsleistung" bezeichneten Wechselfrequenz-Leistungsquelle verbunden dargestellt sind. Der Transformator 62 umfaßt weiterhin eine Sekundärwicklung 72, die Sekundärwicklungsklemmen 74 und 76 aufweist. Die Klemmen 68 und 76 sind mit der Erdungsmasse 70 verbunden dargestellt.A power supply for circuit 10 is shown generally at 61. The power supply or power source shown in Fig. 1 comprises a transformer 62 with a primary winding 64. The primary winding 64 includes transformer primary winding terminals 66 and 68, the with an AC power source labeled "Input Power" are shown connected. The transformer 62 further includes a secondary winding 72, the secondary winding terminals 74 and 76 has. Terminals 68 and 76 are shown connected to ground 70.

Die Sekundärklemme 74 ist mit dem Wechselleistungseingang 18 des Verstärkers 12 durch einen Leiter 24 und durch eine Diode 78 mit einer Leistungsquellenklemme 80 verbunden· Die andere Leistungsquellenklemrae 82 ist mit der Kreismasse 26 und somit mit der Erdungsmasse 70 verbunden· Ein Filterkondensator 84 ist in herkömmlicher Weise zwischen die Leistungsquellenklemmen 80 und 82 geschaltet.The secondary terminal 74 is connected to the AC power input 18 of the amplifier 12 through a conductor 24 and through a Diode 78 connected to a power source terminal 80 · The Another power source terminal 82 is to the circular ground 26 and thus connected to ground ground 70 · A filter capacitor 84 is connected between power source terminals 80 and 82 in a conventional manner.

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Die Leistungsquellenklemme 80 ist weiterhin mit dem Schaltkreis 10 und insbesondere mit der Leistungsversorgungsklemme 40 des zweiten Verstärkers 30 durch einen Leiter 88 verbunden. The power source terminal 80 is still with the circuit 10 and in particular with the power supply terminal 40 of the second amplifier 30 are connected by a conductor 88.

In Fig. 3 ist eine von vielen alternativen Ausführungsformen der Leistungsquelle 61 dargestellt, bei der eine Reihenschaltung von Widerständen 101 und 10p zwischen eine Klemme 104 und eine weitere Klemme 106 geschaltet ist, wobei die Klemmen 104 und 106 eine Wechselfrequenz-Leistungsquelle vorsehen. Die Klemme 106 ist weiterhin mit der Erdungsmasse 70 verbunden. Die Widerstände 101 und 103 sind miteinander an einer Verbindungsstelle 107 verbunden, die direkt mit der Klemme 74 verbunden ist. Somit arbeitet die in Fig. 3 dargestellte Leistungsquelle in der Art und Weise eines Spannungsteilers parallel zu der Wechselspannungsquelle. Die in Fig. 3 dargestellte Leistungsquelle 61 kann als Ersatz für die in Fig. 1 oder 4 dargestellte Leistungsquelle 61 benutzt oder das in Fig.j dargestellte Spannungsteilernetzwerk alleine kann in Verbindung mit der in Fig. 1 oder 4 dargestellten Leistungsquelle 61 benutzt werden, so daß das Spannungsteilernetzwerk die Wechselleistung zu der Klemme 74 vorsieht und Gleichstromleistung durch die in Fig. 1 oder 4 gezeigte Leistungsquelle 61 oder deren Äquivalent geliefert wird.3 shows one of many alternative embodiments of the power source 61 in which a series connection of resistors 101 and 10p is connected between a terminal 104 and a further terminal 106, the terminals 104 and 106 providing an alternating frequency power source. Terminal 106 is also connected to ground 70. The resistors 101 and 103 are connected to one another at a connection point 107 which is connected directly to the terminal 74. Thus, the power source shown in Fig. 3 operates in the manner of a voltage divider in parallel with the AC voltage source. The power source 61 shown in Fig. 3 can be used as a replacement for the power source 61 shown in Fig. 1 or 4, or the voltage divider network shown in Fig. J alone can be used in conjunction with the power source 61 shown in Fig. 1 or 4, so that the voltage divider network provides the AC power to terminal 74 and DC power is supplied by the power source 61 shown in Fig. 1 or 4 or its equivalent.

Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform ist ähnlich der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, wobei die elektronischen Bauteile hinzugefügt sind, die in den gestrichelten Linien eingefaßt sind, die die Verstärker 12 und 30 und die Leistungsquelle 61 bezeichnen.The embodiment shown in Fig. 4 is similar to that embodiment shown in Fig. 1, wherein the electronic components are added that in the dashed Lines are bordered by the amplifiers 12 and 30 and the Designate power source 61.

Der Verstärker 12 umfaßt einen PNP-Transistor 154, dessen Emitter mit dem Leistungseingang 18 des Verstärkers 12, dessen Kollektor mit dem Signalausgang 16 des Verstärkers 12 und dessen Basis mit dem Signaleingang 14 des Verstärkers 12The amplifier 12 includes a PNP transistor 154, whose Emitter with the power input 18 of the amplifier 12, the collector with the signal output 16 of the amplifier 12 and its base with the signal input 14 of the amplifier 12

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verbunden ist. Ein Widerstand 156 ist zwischen den Wechselleistungseingang 18 und den Signaleingang 14· geschaltet, um den Leckagestrom des Transistors 154- daran zu hindern, den Transistor 154- leitend zu machen.connected is. A resistor 156 is between the AC power input 18 and the signal input 14 · switched in order to prevent the leakage current of the transistor 154- from the Make transistor 154- conductive.

Nach Fig. 4- umfaßt die Verb indungs leitung 54- einen Widerstand 160 mit hohem Widerstandswert, der dazu dient, die die Berührungsplatte 56 berührende Person ge^en die Wechselspannung der Schaltung 10 zu schützen und weiterhin den Eingang des Verstärkers 12 gegen eine Beschädigung durch Überströme zu schützen, die durch die Berührungsplatte 56, beispielsweise durch eine direkte Verbindung zu einer Hochspannung quelle oder durch statische Elektrizität von der Bedienungsperson induziert werden können.According to Fig. 4- the connection includes line 54- a resistor 160 with a high resistance value, which is used to prevent the person touching the touch plate 56 from receiving the alternating voltage of the circuit 10 and to protect the input of the amplifier 12 against damage by overcurrents to protect by the touch plate 56, for example by a direct connection to a high voltage source or static electricity induced by the operator.

Der Verstärker 30 umfaßt eine Darlington-Anordnung von HPN-Transistoren 162 und 164-, die mit ihren gemeinsamen Kollektoren mit dem Leistungseingang 36 des Verstärkers 30 durch einen Strombegrenzungswiderstand 166 verbunden sind. Die Basis des Transistors 162 ist mit dem Signaleingang 32 des Verstärkers 30 verbunden, während der Emitter des Transistors 164- mit der Basis eines weiteren NPN-Transistors 168 und dem Bezugseingang 38 des Verstärkers 30 durch eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 170, einer Diode 172, einem Verbindungspunkt 174· und einem Widerstand 176 verbunden ist. The amplifier 30 comprises a Darlington arrangement of HPN transistors 162 and 164-, which with their common collectors with the power input 36 of the amplifier 30 through a current limiting resistor 166 are connected. The base of the transistor 162 is connected to the signal input 32 of the Amplifier 30 connected, while the emitter of transistor 164- to the base of another NPN transistor 168 and the Reference input 38 of amplifier 30 through a series connection a resistor 170, a diode 172, a connection point 174 and a resistor 176 is connected.

Der Kollektor des Transistors 168 ist ebenfalls mit dem Leistungsexngang 40 durch einen weiteren Strombegrenzungswiderstand 180, den Verbindungspunkt 36 und den Leiter 4-2 verbunden.The collector of the transistor 168 is also connected to the power output 40 through a further current limiting resistor 180, connection point 36 and conductor 4-2.

Der Verbindungspunkt 174- ist ebenfalls mit dem Emitter des Transistors 168 und der Basis des Transistors 178 verbunden, dessen Kollektor mit dem Signalausgang 59 und dessen Emitter mit dem Bezugseingang 38 verbunden ist.The connection point 174- is also connected to the emitter of the Transistor 168 and the base of transistor 178 connected, its collector to the signal output 59 and its emitter is connected to the reference input 38.

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De Reihenschaltung aus dem Widerstand 170, der Diode 172 und dem Widerstand 176 sieht eine Vorspannung für die Transistoren 168 und 178 in dem Verstärker 30 vor. Insbesondere wirkt die Reihenschaltung als der Emitterwiderstand des Darlington-Paares 162 und 164.The series connection of resistor 170, diode 172 and resistor 176 provides a bias for the Transistors 168 and 178 in amplifier 30. In particular the series connection acts as the emitter resistor of the Darlington pair 162 and 164.

Weiterhin tragen der Widerstand 170, die Diode 172 und der Widerstand 176 dazu bei, Leckageströme daran zu hindern, den Transistor 178 leitend zu machen.Furthermore, the resistor 170, the diode 172 and the resistor 176 help to prevent leakage currents from the Making transistor 178 conductive.

Es wird Jetzt die Betriebsweise beschrieben. Grundsätzlich arbeitet der elektrische Schalter gemäß der Erfindung in der folgenden Weise: Der elektrische Schaltkreis 10 ist beispielsweise durch den Transformator 62 mit einer Wechselfrequenz-Leistungsquelle verbunden, die verursacht, daß der Eingang des Verstärkers 62 in bezug auf die Erdungsmasse mit der Frequenz des Leistungseinganges schwingt. Die Kapazität des Pingers einer Bedienungsperson sieht dann beim Berühren der Berührungsplatte 56 einen Bezugswert zwischen dem Verstärker 12 des Kreises 10 und der Erdungsmasse vor, der von dem Verstärker 12 als ein Wechselfrequenz-Leistungseingang mit einer Amplitude gesehen wird, die im wesentlichen gleich der Amplitude ist, mit der der Eingang des Verstärkers 12 in bezug auf die Erdungsmasse schwingt. Wenn dieses Signal das Berühren der Berührungsplatte 56 durch einen Bedienungsmann anzeigt, liefert der Kreis 10 einen geschalteten Ausgang bzw. ein geschaltetes Ausgangssignal, das ein übergang von einer Kreisunterbrechung zu einem geschlossenen Kreis oder gewünschtenfalls ein übergang von einem geschlossenen Kreis zu einem unterbrochenen Kreis sein kann. D.h. der Ausgang des Kreises 10 zeigt den Effekt eines elektrischen Schalters .The operation will now be described. Basically the electrical switch according to the invention works in the following way: The electrical circuit 10 is for example connected through transformer 62 to an AC frequency power source which causes the input of amplifier 62 oscillates with respect to ground ground at the frequency of the power input. The capacity of the Pingers of an operator then sees a reference value between the amplifier when touching the touch panel 56 12 of the circuit 10 and the earth ground in front of the amplifier 12 as an alternating frequency power input with an amplitude is seen which is substantially equal to the amplitude with which the input of the amplifier 12 oscillates with respect to the earth ground. When this signal indicates an operator touching the touch panel 56, the circuit 10 provides a switched output or a switched output signal that is a transition from a circuit break to a closed circuit or, if desired, a transition from a closed one Circle can be a broken circle. I.e. the output of circuit 10 shows the effect of an electrical switch .

Da der Emitter des Transistors 154 mit der Klemme 74 der Sekundärwicklung 72 des Transformators 62 verbunden ist, schwingt der Emitter in positiver und negativer Weise inSince the emitter of transistor 154 is connected to terminal 74 of the Secondary winding 72 of transformer 62 is connected, the emitter swings in in a positive and negative manner

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bezug auf die Erdungsmasse 70 in .Synchronisation mit, jedoch, wie es nachfolgend erläutert wird, in Gegenphase zu der Leistungs-Eingangsfrequenz. Ebenfalls schwingen aufgrund der Einschaltung des Widerstandes 156 zwischen den Emitter und die Basis des Transistors der Emitter und die Basis im wesentlichen zusammen.with respect to the earth ground 70 in .Synchronization with, however, as will be explained below, in phase opposition to the power input frequency. Likewise oscillate due to the connection of the resistor 156 between the emitter and the base of the transistor the emitter and the base essentially coincide.

Aufgrund der Schwingung des Emitters und der Basis des Transistors 154- in bezug auf die Erdungsmasse 70» von dem Bezugsrahmen des Kreiseinganges 52 und die Erdungsmasse 70 sehend, erscheint eine oszillierende bzw. schwingende Spannung zwischen der Erdungsmasse 70 und dem Kreiseingang 52. Infolgedessen sieht, wie gefunden worden ist, die Berührung der Platte 56 durch einen Bedienungsmann eine kapazitive Kopplung zwischen der Be-' rührungsplatte 56 und somit dem Kreiseingang 52 und der Erdungsmasse 70 vor, die veranlaßt, daß das schwingende Signal an den Kreiseingang 52 angelegt wird.Due to the oscillation of the emitter and the base of transistor 154- with respect to ground ground 70 »of Seeing the frame of reference of the circular input 52 and the earth ground 70, an oscillating or oscillating voltage between the earth ground 70 and the circle input 52. As a result, it has been found to see the touch of the plate 56 by an operator a capacitive coupling between the contact plate 56 and thus the circular input 52 and the Ground mass 70, which causes the vibrating Signal is applied to the circuit input 52.

Während der halben Periode des Leistungseinganges, die in bezug auf die Erdungsmasse 70 positiv ist, wird, wenn vorausgesetzt wird, daß der Finger eines Bedienungsmannes an den Eingang 52 angelegt ist, die Emitter-Basis-Verbindung des Transistors 154- in Vorwärtsrichtung vorgespannt, um die Kapazität zu laden, die durch den Bedienungsmann zwischen dem Eingang 52 und der Erdungsmasse präsentiert wird. D.h. der Bedienungsmann präsentiert an dem Eingang 52 eine Kapazität, die somit eine Verbindung zwischen dem vorher getrennten Eingang 52 und der Erdungsmasse ermöglicht, Somit fließt ein Strom von der Leistungsquellenklemme 74-durch die Emitter-Basis-Verbindung des Transistors 154» den Widerstand 160, den Eingang 52 und die Kapazität des Bedienungsmannes zur Erdungsmasse, um somit die Kapazität des Bedienungsmannes während der positiven Halbperiode des Leistungseinganges zu laden.During half the period of power input, the is positive with respect to ground ground 70, assuming that an operator's finger is applied to input 52, the emitter-base connection of transistor 154- forward biased, to charge the capacitance presented by the operator between input 52 and the earth ground will. That is, the operator presents a capacitance at input 52, which thus establishes a connection between the previously separated input 52 and the earth ground, thus a current flows from the power source terminal 74 -through the emitter-base connection of transistor 154 » the resistor 160, the input 52 and the capacitance of the Operator to earth ground, thus increasing the operator's capacity during the positive half-cycle of the Load power input.

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Infolgedessen lädt aufgrund dieses Emitter-Basis-Stromes und der in einem Transistor inhärent vorhandenen Verstärkung der Kollektorstrom des Transistors 154 den Kondensator 50.As a result, charges due to this emitter-base current and the gain inherent in a transistor the collector current of transistor 154 drives capacitor 50.

Während der Halbperiode des Leistungseinganges, die in bezug auf die Erdungsmasse negativ ist, wird, wenn weiterhin das Anlegen des Fingers eines Bedienungsmannes an den Eingang 52 angenommen wird, die Emitter-Basis-Verbindung des Transistors 154 in Rückwärtsrichtung vorgespannt und die Basis-Kollektor-Verbindung des Transistors 154- wird in Vorwärtsrichtung vorgespannt.During the half-cycle of the power input, which is negative with respect to earth ground, if an operator's finger is still placed on input 52, the emitter-base junction of transistor 154 is reverse-biased and the base-collector Getting Connected of transistor 154- is biased in the forward direction.

Da der Impedanzpfad von dem Kondensator 50 durch die in Vorwärtsrichtung vorgespannte Kollektor-Basis-Verbindung und den Widerstand 156 zu der Klemme 74 ©in Pfad mit relativ hoher Impedanz ist, entlädt sich der Kondensator 50 nicht merklich aufgrund dieses Effektes.Since the impedance path from capacitor 50 is through the in Forward biased collector-base connection and resistor 156 to terminal 74 © in path with relative is high impedance, the capacitor 50 does not discharge appreciably due to this effect.

Jedoch kann der Kondensator 50, da die Emitter-Kollektor-Verbindung eines Transistors keine bedeutende Rückwärts-Vorspannungs-Durchschlagspannung aufweist, sich durch die Kollektor- und Emitter-Verbindungen des Transistors 154· in einer Rückwärts-Vorspannungsweise entladen, außer wenn die Diode 45 eingesetzt ist, um den Kondensator 50 während dieser Zeit zu trennen und an einem Entladen zu hindern.However, the capacitor 50 can be used as the emitter-collector connection of a transistor does not have a significant reverse bias breakdown voltage through the collector and emitter connections of transistor 154 discharged in a reverse bias manner, except when the diode 45 is inserted to the capacitor 50 during this time to separate and to prevent unloading.

Die Anordnung der Diode 4-5 ist ein weiteres Merkmal der Erfindung insofern, als es normalerweise als möglich erachtet wurde, die Diode 45 zwischen dem Verbindungspunkt 18 und dem Verbindungspunkt 74· des Verstärkers 12 anzuordnen. Wenn die Diode 45 de<ioch so angeordnet ist, verhindert sie die Entladung der Kapazität des Bedienungsmannes durch die Widerstände 160 und 156 zur Klemme 74- und ermöglicht es dem erfindungsgemäßen Schaltkreis nicht,The placement of diode 4-5 is another feature of the invention in that it has normally been considered possible to place diode 45 between junction 18 and junction 74 of amplifier 12. When the diode 45 is arranged d e <i o ch so, it prevents the discharge of the capacitance of the operator through the resistors 160 and 156 to the terminal 74- and does not allow the circuit according to the invention,

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zu arbeiten, wie aus der nachfolgenden Diskussion der Effekte hervorgeht, was die Kapazität des Bedienungsmannes anbetrifft. to work, as can be seen from the discussion of the effects below, as far as the operator's capacity is concerned.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist oben erläutert worden insofern, als die Kapazität des Bedienungsmannes ohne die Spannung des Kondensators 50 zu verriegeln oder ohne eine künstliche Entladung dieser Spannung die Möglichkeit haben muß, während der negativen Halbperiode der Leistung bei der dargestellten bevorzugten Schaltung sich zu entladen, so daß während der nächsten positiven Halbperiode die Kapazität des Bedienungsmannes wiederum geladen und ein Basisstrom geliefert werden kann, der seinerseits verstärkt wird, um den Ladestrom für den Kondensator 50 vorzusehen. Somit muß der Entladungspfad für die Kapazität des Bedienungsmannes durch den Widerstand 160, den Widerstand 156 und den verbleibenden Teil der Leistungsquelle 61 so vorgesehen sein, daß sich die Kapazität des Bedienungsmannes entladen kann.Another feature of the invention has been discussed above in that the operator's capacity without locking the voltage of capacitor 50 or without artificially discharging this voltage Must be able to during the negative half cycle of the power in the preferred circuit shown to discharge, so that during the next positive half-cycle the capacity of the operator again charged and a base current can be supplied, which in turn is amplified to provide the charging current for the Provide capacitor 50. Thus, the discharge path must for the operator's capacitance through resistor 160, resistor 156 and the remainder of the power source 61 can be provided so that the capacity of the operator can be discharged.

Wenn die Kapazität eines Menschen im schlimmsten Falle mit 10 Picofarad oder weniger angenommen wird, beträgt bei einer Leistungsfrequenz von 60 Hz die kapazitive Reaktanz näherungsweise 266 Megohm. Wenn angenommen wird, daß der Signaleingang 14 zum Verstärker 12 in bezug auf die Erdungsmasse 70 mit einer Spannung von näherungsweise 10 Volt schwingt,.liegt ein Stromeingang zu dem Verstärker 12 in Fig. 1 in der Größenordnung von höchstens 20 Nanoampere. Eine Verstärkung von Strömen in dieser Größenordnung steht der Denkweise des Durchschnittsfachmannes entgegen, der Ströme in diesem Bereich als mitten in dem Bereich von Rauschströmen und somit unterhalb der Stromschwelle liegend betrachtet, bei der ein Strom nutzbar verstärkt werden kann.If a person's worst-case capacity is assumed to be 10 picofarads or less, one is Power frequency of 60 Hz makes the capacitive reactance approximately 266 megohms. Assuming that the Signal input 14 to amplifier 12 with respect to earth ground 70 with a voltage of approximately 10 volts oscillates, there is a current input to the amplifier 12 in FIG. 1 on the order of at most 20 nanoamps. A strengthening of currents in this The order of magnitude is contrary to the way of thinking of the average person skilled in the art, who consider the currents in this area to be considered in the middle of the range of noise currents and thus lying below the current threshold at which a Electricity can be usefully amplified.

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Dieser extrem kleine Eingangs strom von 20 Nanoampere wird dann durch den Verstärker 12 verstärkt und gleichgerichtet, der mit einem Verstärkungsfaktor von zumindest 10 ausgelegt ist, und benutzt, den mit dem Ausgang des Verstärkers 12 verbundenen Kondensator 50 zu laden.This extremely small input current of 20 nanoamps is then amplified and rectified by the amplifier 12, which is designed with a gain factor of at least 10 and used to charge the capacitor 50 connected to the output of the amplifier 12.

Der Kondensator 50 ist beispielsweise für verschiedene Speichereinrichtungen dargestellt, die gemäß der erfindungsgemäßen Lehre möglich sind, und weist eine Größe bzw. Bemessung auf, die durch Massenproduktion in kleiner Größe leicht herstellbar ist. D.h. bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform liegt der Kondensator 50 in der Größenordnung von 1000 Picofarad, die durch Integrationsoder Dickfilm-Technik erreichbar ist, so daß er in Größen The capacitor 50 is, for example, for various Storage devices shown, which are possible according to the teaching of the invention, and has a size or dimensioning that can be easily mass-produced in a small size. That is, the one shown in FIG Embodiment, the capacitor 50 is on the order of 1000 picofarads, which is achievable by integration or thick film technology, so that it is in sizes

2 in der Größenordnung von wenigen Tausendstel eines cm (few thousands of an inch square) hergestellt werden kann.2 on the order of a few thousands of an inch square.

Der Kondensator 50 nähert, wenn er einmal geladen ist, eine Stromquelle für den Verstärker 30 mit hohem Verstärkungsgrad durch den Pfad mit hoher Impedanz, der durch den Widerstand 48 mit großem Wert vorgesehen ist, an. Bei der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des Schalters liegt der Wert des Widerstandes 48 in der Größenordnung von 10 Megohm und die Stromverstärkung des Verstärkers 30 in der Größenordnung von 10 oder 10'. Der Widerstand 48 kann ebenfalls einen durch Spannung gesteuerten Widerstandswert aufweisen, beispielsweise ein Feldeffekttransistor sein oder kann in der Eingangsimpedanz des Verstärkers 30, beispielsweise wie eine erste Stufe eines Feldeffekttransistors enthalten sein.The capacitor 50, once charged, approaches one Power source for the amplifier 30 with high gain by the high impedance path provided by the large value resistor 48. In the case of the in Fig. 1 illustrated preferred embodiment of the switch the value of the resistor 48 is on the order of 10 megohms and the current gain of the amplifier 30 on the order of 10 or 10 '. Resistance 48 may also have a voltage controlled resistance value, for example a field effect transistor or can be in the input impedance of amplifier 30, be included, for example, as a first stage of a field effect transistor.

Der hohe Widerstandswert des Widerstandes 48 dient dazu, zusammen mit der genügenden Verstärkung in den Verstärkern 12 und 30 zu gewährleisten, daß der Kondensator 50The high resistance of resistor 48 is used together with sufficient gain in the amplifiers 12 and 30 to ensure that the capacitor 50

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nicht in der Weise entladen wird, die genügen würde, einen Brumm an dem Schalterausgang 59 erscheinen zu lassen. D.h. in Verbindung mit den oben angegebenen Parametern wird durch das Legen des lingers eines Bedienungsmannes auf die Berührungsplatte 56 ein schnelles Laden des Kondensators 50 mit dem Effekt der Änderung des Zustandes des Verstärkers 30 ermöglicht. Wenn der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 12 nicht genügt, den Kondensator 50 in einem geladenen Zustand zu halten, oder wenn der Widerstandswert des Widerstandes 48 in bezug auf die Leistungsfrequenz nicht genügend groß ist oder wenn der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 30 nicht genügend hoch ist, kann die Ausgangsimpedanz am Ausgang 59 von der gewünschten Kreisunterbrechung oder KreisSchließung zu einem Zwischenwert abweichen, der nicht annehmbar ist. D.h., wenn vorausgesetzt wird, daß der die Berührungsplatte 56 berührende !Finger eines Bedienungsmannes die Ausgangsimpedanz an der Ausgangsklemme 59 zum Kurzschluß führt, d.h. den Transistor 178 in Üg.4 in den gesättigten Zustand führt, würde eine ungenügende Verstärkung des Verstärkers 12 oder 30 oder eine ungenügende Impedanz des Widerstandes 48 es ermöglichen, daß die Impedanz von der Ausgangsklemme 59 zur Kreismasse 26 von im wesentlichen 0 0hm ansteigen, d.h. den Transistor 178 in einen leitenden, jedoch ungesättigten Zustand versetzen und eine Impedanz bilden, die berücksichtigt werden muß.is not discharged in the manner that would be sufficient to cause a hum at the switch output 59 to appear. I.e. in connection with the parameters given above, the operator puts the finger on the touch panel 56 rapidly charges the capacitor 50 with the effect of changing the state of the amplifier 30 allows. If the gain of amplifier 12 is insufficient, capacitor 50 in one charged state, or if the resistance of resistor 48 with respect to the power frequency is not is sufficiently large or if the gain of the amplifier 30 is not sufficiently high, the output impedance at output 59 deviate from the desired circuit interruption or circuit closure to an intermediate value that is not acceptable. That is, assuming that the operator's finger touching the touch panel 56 the output impedance at the output terminal 59 leads to a short circuit, i.e. the transistor 178 in Ex.4 leads to the saturated state, an insufficient gain of the amplifier 12 or 30 or an insufficient Impedance of resistor 48 allow the impedance from output terminal 59 to circuit ground 26 of increase essentially 0 ohms, i.e. transistor 178 Put them in a conductive but unsaturated state and create an impedance that must be taken into account.

Nachdem jetzt die grundsätzliche Betri&sweise des erfindungsgemäßen elektronischen Schalters erläutert worden ist, können die verschiedenen Parameter für eine richtige Betriebsweise ausgewählt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der erste gewählte Parameter der Wert der Speichereinrichtung 50, in diesem Fall die Kapazität. Wie oben ausgeführt worden ist, wird der Wert der Kapazität so gewählt, daß eine einfache Herstellung in Massenproduktion möglich ist.Now that the basic operation of the invention electronic switch has been explained, the various parameters for a correct operation to be selected. In the preferred embodiment, the first parameter selected is the value of the memory device 50, in this case the capacity. As stated above, the value of the capacitance is chosen so that simple manufacture in mass production is possible is.

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Als nächstes werden die Betriebs-Versorgungsspannungen, d.h. die Spannung E zwischen den Yersorgungsklemmen 80 und 82 gewählt.Next, the operating supply voltages, i.e. the voltage E between the supply terminals 80 and 82 elected.

Danach werden die Ausgangsstrom-Erfordernisse für den Schalter gewählt. D.h. der Strom, der an der Ausgangsklemme 59 fließen und somit durch den erfindungsgemäßen elektronischen Schalter geschaltet werden soll» muß in spezifischen Bereichen bekannt sein.The output current requirements for the switch are then chosen. I.e. the current at the output terminal 59 flow and is thus to be switched by the electronic switch according to the invention »must in specific areas.

Danach wird der Verstärkungsfaktor für den Verstärker berechnet, indem der Ausgangsstrom mit der Periode der Wechselfrequenzleistung multipliziert und durch das Produkt der Versorgungsspannung multipliziert mit dem Wert des Kondensators 50 dividiert wird. D.h. dieGleichung kann in der folgenden Weise aufgestellt werden:Then the gain factor for the amplifier is calculated by dividing the output current with the period of the AC frequency power multiplied and by the product of the supply voltage multiplied by the value of the capacitor 50 is divided. I.e. the equation can be set up in the following way:

Verstärkungsfaktor (Verstärker 30) ■Gain factor (amplifier 30) ■

7 2 Verstärkungsfaktoren zwischen 10' und 10 sind benutzt worden für T gleich 20 Millisekunden, I gleich 150 Milliampere, E gleich 5 Volt und Cn-Q gleich 1000 Picofarad.7 2 Gain factors between 10 'and 10 have been used for T equal to 20 milliseconds, I equal to 150 milliamps, E equal to 5 volts and C n -Q equal to 1000 picofarads.

Als nächstes wird der Widerstandswert des Widerstandes berechnet, indem die Zeitperiode der Wechselfrequenzleistung durch den Wert des Kondensators 50 geteilt wird. Dieser Wert verhindert unter der Annahme eines genügenden Verstärkungsgrades in einem Verstärker 12 die vollständige Entladung des Kondensators 50.Next, the resistance value of the resistor is calculated by dividing the time period of the AC frequency power is divided by the value of capacitor 50. This value prevents assuming a sufficient one Gain in an amplifier 12, the complete discharge of the capacitor 50.

Danach wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 12 gewählt, um zu gewährleisten, daß der Eingang von 20 Nanoampere den Kondensator 50 in der Periode der Wechselfrequenzleistung lädt, um so ein schnelles Einschalten des Schalters vorzusehen. Der für den Verstärker 12 erforder-The gain of amplifier 12 is then chosen to ensure that the input is 20 nanoamps the capacitor 50 in the period of the AC frequency power loads so as to provide for a quick turn-on of the switch. The required for the amplifier 12

AO 98 1 1 /1089AO 98 11/1089

73431937343193

liehe Stromausgang ist näherungsweise das Produkt der Versorgungsspannung multipliziert mit dem Wert des Kondensators 50 und dividiert durch die Periode der Wechselfrequenzleistung. D.h. die Gleichung lautet:The current output is approximately the product of the supply voltage multiplied by the value of the Capacitor 50 and divided by the period of the alternating frequency power. That means the equation is:

Io(Verstärker 12) - E °50Io (amplifier 12) - E ° 50

Verstärkungsfaktoren zwischen 10 und 100 sind benutzt worden für E gleich 5 Volt, C50 gleich 1000 Picofarad und T gleich 20 Millisekunden.Gain factors between 10 and 100 have been used for E equal to 5 volts, C 50 equal to 1000 picofarads and T equal to 20 milliseconds.

Es wurde gefunden, daß die Schaltung, wenn der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 12 verringert und der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 30 in entsprechender Weise vergrößert wird, in zufriedenstellender Weise arbeitet. Es wurde ebenfalls gefunden, daß, wenn derVerstärkungsfaktor des Verstärkers 12 erhöht und der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 30 in entsprechender Weise herabgesetzt wird, die Schaltung in zufriedenstellender Weise arbeitet. Somit wurde gefunden, daß die Verstärkungsfaktoren des Verstärkers 12 zwischenIt has been found that the circuit when the gain of amplifier 12 decreases and the gain of the amplifier 30 is correspondingly enlarged, works in a satisfactory manner. It has also been found that as the gain of amplifier 12 increases and so does the gain of the amplifier 30 is correspondingly degraded, the circuit is more satisfactory Way works. Thus, it has been found that the gains of amplifier 12 are between

10 und 10* Verstärkungsfaktoren des Verstärkers 30 zwi-10 and 10 * gain factors of amplifier 30 between

7 2
sehen 10' und 10 entsprechen.
7 2
see 10 'and 10 correspond.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung wird jetzt erläutert. Der Phasenabgleich zwischen dem Wechselfrequenz-Leistungseingang und der Schwingung der Kreismasse 26 muß unter den folgenden Bedingungen betrachtet werden. Wenn eine induzierte Spannung an dem Bedienungsmann von der Quelle der Wechselfrequenzleistung angenommen wird, dann wird, wenn die induzierte Spannung näherungsweise in der .Amplitude gleich der Schwingungsamplitude des Eingangs 52 ist, kein Signal zwischen dem Kreiseingang 52 und der Erdungsmasse 70 induziert. D.h. der Bedienungsmann schwingt simultan mit dem Verstärker 12 und es wird kein EingangssignalAnother feature of the invention will now be explained. The phase alignment between the AC frequency power input and the vibration of the circular mass 26 must be considered under the following conditions. When an induced Voltage at the operator is assumed from the source of AC power, then when the induced voltage approximately in the .Amplitude is equal to the oscillation amplitude of the input 52, no Signal between the circuit input 52 and the earth ground 70 induced. I.e. the operator swings simultaneously with the amplifier 12 and there is no input signal

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73A319373A3193

geliefert. Dieser scheinbare Nachteil kann vorteilhaft ausgenutzt werden, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Der Transformator 62 ist so ausgelegt, daß die zwischen den Sekundärklemmen 74 und 76 erscheinende Wechselfrequenzspannung um 180° gegenüber der Wechselfrequenzspannung phasenverschoben ist, die zwischen den Primärklemmen 66 und 68 ansteht. Dies ist aus der "Punkt-Vereinbarung", die bei dem Transformator 62 angewendet worden ist, zu ersehen. Somit können aufgrund dieser Technik die Schwingungen des Verstärkers 12 in bezug auf die Erdungsmasse 70 so vorgesehen sein, daß der Verstärker 12 in bezug auf die Erdungsmasse mit der Frequenz der Wechselfrequenzleistung in Gegenphase zu der Schwingung der Wechselfrequenz-Leistungsquelle schwingt, um ein zuverlässigeres Schalten vorzusehen, indem die Signaleingangs-Amplitude an der Klemme 52 unter der Annahme der gleichen induzierten Spannung auf dem Bedienungsmann effektiv verdoppelt wird.delivered. This apparent disadvantage can be used to advantage, as shown in FIG. Of the Transformer 62 is designed so that the alternating frequency voltage appearing between the secondary terminals 74 and 76 phase shifted by 180 ° with respect to the alternating frequency voltage which is applied between the primary terminals 66 and 68 is pending. This is from the "point convention" that has been applied to transformer 62, too see. Thus, due to this technique, the vibrations of the amplifier 12 with respect to the earth ground 70 be provided so that the amplifier 12 with respect to the earth ground at the frequency of the AC power oscillates in phase opposition to the oscillation of the alternating frequency power source to be more reliable Provide switching by changing the signal input amplitude induced at terminal 52 assuming the same Tension on the operator is effectively doubled.

Es wurde ebenfalls gefunden, daß durch Einbeziehen des Widerstandes 51 parallel zum Kondensator 50 das Entladen der Spannung über den Kondensator 50 ihkL somit die Abschaltzeit des Kreises stark verbessert werden kann. Der Widerstand 51 weist einen Widerstandswert in der Größenordnung von 50 Megohm auf und entlädt somit den Kondensator 50 in dem aktiven Betrieb des Schaltungskreises 10 nicht wesentlich. It has also been found that by including resistor 51 in parallel with capacitor 50, discharging the voltage across the capacitor 50 ihkL thus the Turn-off time of the circuit can be greatly improved. The resistor 51 has a resistance value in Magnitude of 50 megohms and thus discharges the Capacitor 50 is not essential in the active operation of circuit 10.

Weiterhin wurde gefunden, daß durch Einbeziehen des Widerstandes 51 weniger Probleme aus Übergangsschwingungen bzw. Einschwingvorgängen, Wärmeentwicklung und Transistor-Leckage strömen auftreten und eine im allgemeinen erhöhte Rauschunterdrückung oder Rauschimmunität erreicht wird.Furthermore, it was found that by including the resistor 51, fewer problems from transient oscillations or Transients, heat generation and transistor leakage currents occur and a generally increased noise suppression or noise immunity is achieved.

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" 17 " 7343193" 17 " 7343193

Somit ist vorteilhafterweise ein durch Berührung betätigbarer elektronischer Schalter vorgesehen, der in andere Massenproduktionstechniken leicht integriert oder an diese angepaßt werden kann insofern, als er keine großen Kondensatoren, Spulen oder anderen Teile aufweist, die eine solche Massenproduktion verhindern. Außerdem erfordert der erfindungsgemäße Schalter keine Bereithalteleistung wie bei anderen Typen von durch Berührung betätigbaren Schaltern.Thus, an electronic switch that can be actuated by touch is advantageously provided, which switches into other Mass production techniques can be easily integrated or adapted to the extent that it does not require large capacitors, Has coils or other parts that prevent such mass production. In addition, the invention requires Switch no standby power as with other types of touch-operated switches.

- Patentansprüche -- patent claims -

VO 98 1 1 / 1 089VO 98 1 1/1 089

Claims (3)

" 18 " 7343193" 18 " 7343193 PatentansprücheClaims Schaltung für einen durch Berührung einer menschlichen Person betätigbaren Schalter, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die eine Wechselspannungsleistung zu dem Schaltkreis liefert, mit einem ersten Ausgang, der einen mit der Erdungsmasse gekoppelten Bezugswert vorsieht, und mit einem zweiten Ausgang, der eine Wechselspannungsquelle vorsieht, durch eine erste Verstärkungseinrichtung mit einer Eingangseinrichtung, die ein zu verstärkendes Signal empfängt, und einer Ausgangseinrichtung, durch eine zweite Verstärkungseinrichtung mit einer Eingangseinrichtung, die ein zu verstärkendes Signal empfängt, und eino?Ausgangseinrichtung, die einen geschalteten Ausgang vorsieht, wobei der geschaltete Ausgang einen ersten Zustand, der einen elektrischen Kurzschluß annähert, und einen zweiten Zustand, der eine elektrische Kreisunterbrechung annähert, aufweist, durch eine Speichereinrichtung, durch eine von der Erdungsmasse getrennte Berührungsplatte, durch eine erste Einrichtung, die eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Verstärkungseinrichtung und dem zweiten Ausgang der Einrichtung zur Lieferung von Leistung zu dem Schaltungskreis vorsieht, durch eine zweite Einrichtung, die eine elektrische Verbindung zwischen der Ausgangseinrichtung der ersten Verstärkungseinrichtung und der Speichereinrichtung vorsieht, durch eine dritte Einrichtung, die eine elektrische Verbindung zwischen der Speichereinrichtung und dem Eingang der zweiten Verstärkungseinrichtung vorsieht, und durch eine vierte Einrichtung, die eine elektrische Verbindung zwischen der Eingangseinrichtung der ersten Verstärkungseinrichtung und der Berührungsplatte vorsieht, so daß die Kapazität der menschlichen Person einen Erdungs-Bezugswert zu der ersten Verstärkungseinrichtung liefert und dadurchCircuit for a switch which can be actuated by touching a human person, characterized by means of providing AC power to the circuit having a first output, which provides a reference value coupled to the ground ground, and having a second output which is a AC voltage source is provided by a first amplifying device having an input device which receives a signal to be amplified, and an output device, by a second amplifying device an input device which receives a signal to be amplified, and an output device which receives a switched Provides output, the switched output having a first state approximating an electrical short circuit, and a second state, which approximates an electrical circuit interruption, by a memory device, by a contact plate separated from the earth ground, by a first device, the one electrical connection between the first amplifying device and the second output of the device for Provision of power to the circuit is provided by a second device that provides an electrical connection provides between the output device of the first amplification device and the storage device, by a third device which provides an electrical connection between the storage device and the input the second reinforcement means and a fourth means providing an electrical connection between the input device of the first amplification device and the touch panel so that the human person's capacitance provides a ground reference to the first amplification means and thereby 4098 11/10894098 11/1089 19 . 7343193 19th 7343193 der Ausgang der zweiten Verstärkungseinrichtung zu einem
Wechsel zwischen seinem ersten und zweiten Zustand veranlaßt wird.
the output of the second amplification device to a
Change between its first and second state is caused.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Speichereinrichtung einen Kondensator umfaßt. 2. Circuit according to claim 1, characterized in that the memory device comprises a capacitor. 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Speichereinrichtung einen Widerstand mit
hohem Widerstandswert parallel zu dem Kondensator umfaßt.
3. A circuit according to claim 2, characterized in that the memory device has a resistor
high resistance in parallel with the capacitor.
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