DE2409255B2 - Tastaturschaltungsanordnung zum erzeugen von codesignalen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Tastaturschaltungjsanordnung zur Erzeugung von Codesignalen, bestehend aus einer Drahtmatrix mit mehreren Zeilen- und Spaltendrähten, und Tastenschaltern an jedem Verbindungs- punkt der Zeilen- und Spaltendrähten in der Drahtmatrix zur elektrischen Verbindung von jeweils zwei sich schneidenden Zeilen- und Spaltendrähten.

Bei einem bekannten Beispiel einer Tastaturschaltungsanordnung, die in F i g. 1 der Zeichnungen gezeigt ist, sind an jedem Kreuzungspunkt von Zeilen- und Spaltendrähten in einer Drahtmatrix Tastenschalter vorgesehen, von denen jeder aus zwei miteinander verbundenen Schaltern besteht; sie sind zwischen zwei sich kreuzenden Drähten in Reihe geschaltet, und ihr Verbindungspunkt ist geerdet, und mit jedem Zeilen- und Spaltendraht sind Schaltkreise verbunden. Wenn ein Tastenschalter gedruckt wird, werden die zugehörigen Zeilen- und Spaltendrähte geerdet, um die Schaltkreise, die mit den beiden zugehörigen Drähten verbunden sind, zu steuern und dann einem Codierkreis Codesignale zuzuführen. Es tritt jedoch der Nachteil auf, daß ein Tastenschalter, der in einer solchen Tastaturschaltungsanordnung verwendet wird, zwei Strompfade benötigt, d. h, er muß ein Doppelstrompfadschalter sein, und es ist daher notwendig, beide Schalter auf den beiden Strompfaden gleichzeitig zu betätigen.

Bei einem weiteren Beispiel einer bekannten Tastaturschaltungsanordnung, das in Fig.2 gezeigt ist, sind die Kombination von zwei Dioden und einem Schalter an jedem Kreuzungspunkt von Zeilen- und Spaltendrähten in einer Drantmatrix und Pufferkreise bzw. Inverterkreise, die mit jedem Zeilen- und Spaltendraht verbunden sind, vorgesehen. In jeder Kombination ist der eine Anschluß des Schalters geerdet, und der andere Anschluß ist mit dem Verbindungspunkt zwischen den Kathoden der beiden Dioden verbunden, deren Anoden mit den zugehörigen sich kreuzenden Zeilen- und Spaltendrähten verbunden sind. Wenn ein Tastenschalter gedruckt wird, werden die zugehörigen Zeilen- und Spaltendrähte über die zugehörigen Dioden geerdet, so daß die Puffer- bzw. Inverterkreise gesteuert werden, die mit den beiden Drähten verbunden sind, und dann einem Codierkreis Codesignale zuführen. Hierbei tritt jedoch der Nachteil auf, daß doppelt soviele Dioden wie Tasten benötigt werden und daß, wenn die Schaltungsanordnung durch Verwendung von TTL-Kreisen aufgebaut wird, die sich auf den niedrigen logischen Pegel beziehende Spannung um die DurchlaBspannung einer Diode erhöht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Tastaturschaltungsanordnungen zu beseitigen und eine Tastaturschaltungsanordnung zu schaffen, die einen einfachen Aufbau hat und bei der ohne Verwendung von Dioden einer Taste nur ein Schalter zugeordnet ist

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Gruppe erster Schaltkreise, die mit jedem Zeilendraht verbunden sind, von denen jeder derart ausgebildet ist, daß er entsprechend einem logischen Eingangssignal niedrigen Pegels betrieben wird, während ein Stromfluß zu seinem Eingangsanschluß entsprechend einem logischen Eingangssignal hohen Pegels ermöglicht wird, und eine Gruppe zweiter Schaltkreise, die mit jedem Spaltendraht verbunden sind, von denen jeder derart ausgebildet ist, daß er entsprechend einem logischen Eingangssignal niedrigen Pegels betrieben wird, wilhrend ihm nur über einen der Tastenschalter Eingangstrom zugeführt wird, wobei bei einem geschlossenen Tastenschalter von dem Eingangsanschluß des ersten Schaltkreises, der zu dem geschlossenen Tastenschalter gehört zu dem Eingangsanschluß des zweiten Schaltkreises, der zu dem geschlossenen Tastenschalter gehört, Strom fließt, so daß der erste und zweite Schaltkreis ein logisches Eingangssignal niedrigen Pegels erhalten und Codeausgangssignale erzeugen.

Die Zeilen- und Spaltendrähte sind demnach mit einer ersten und einer zweiten Gruppe von Schaltkreisen verbunden. Wenn ein Tastenschalter gedruckt wird, so daß die zugehörigen Zeilen- und Spaltendrihte mit dem Tastenschalter elektrisch verbunden werden, wird der Eingangsanschluß des zugehörigen ersten Schaltkreises mit dem Eingangsanschluß des zugehörigen zweiten Schaltkreises über den Tastenschalter verbunden und damit werden beide Schaltkreise betätigt, um Codeausgangssignale zu erzeugen.

Jeder der ersten Schaltkreise kann als ein erster Pufferkreis mit einem Eingangstransistor, der eine Vorspannung erhält, damit er normalerweise offen ist, und einem Ausgangstransistor, der normalerweise gesperrt ist, d. h. ein logisches Ausgangssignal hohen

Pegels abgibt, aufgebaut sein, jeder zweite Schaltkreis kann als ein zweiter Pufferkreis, bestehend aus einem Transistor, der keine Eingangsvorspannung erhält und normalerweise gesperrt ist, d. h. ein logisches Ausgangssignal hohen Pegels abgibt, aufgebaut sein. Wenn ein Tastenschalter gedruckt wird, fließt durch den Tastenschalter und zugehörigen, sich kreuzenden Zeilen- und Spaltendrähte Strom, so daß die Eingangsvorspannuug des zugehörigen ersten Pufferkreises verringert wird und zugleich der zugehörige zweite Pufferkreis eine Eingangsvorspannung erhält, so daß die Ausgangssignale der Pufferknase in solche mit niedrigem Pegel umgewandelt werden, um logische Ausgangssignale mit niedrigem Pegel zu erzeugen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der F i g. 1 bis 4 beispielsweise erläutert Es zeigen

Fig.! und 2 Schaltbilder bekannter Tastaturschaltungsanordnungen,

F i g. 3 ein altgemeines Schaltbild einer Ausführungsform der Tastaturschaltungsanordnung gemäß der Erfindung und

Fig.4 ein detailliertes Schaltbild der in Fig.3 gezeigten Ausführungsform.

F i g. 3 zeigt eine Tastaturschaltungsanordnung in einer Ausführungsform der Erfindung mit mehreren Schaltern an jedem Kreuzungspunkt von Zeilendrähten 4 bis 7 und Spaltendrähten 8 bis 11 in einer Matrix t, um die Verbindung zwischen zwei Zeilen- und Spaltendrähten, die zu irgendeinem der Kreuzungspunkte gehören zu ermöglichen. Eine erste Pufferkreisgruppe 2 als Gruppe erster Schaltkreise ist mit den Zeilendrähten 4 bis 7 und eine zweite Pufferkreisgruppe als Gruppe zweiter Schaltkreise ist mit den Drähten 8 bis 11 verbunden. Die Ausgänge der ersten und zweiten Pufferkreisgruppen 2 und 3 geben ein gewünschtes Codesignal ab.

F i g. 4 zeigt ein detailliertes Schaltbild der Ausführungsform der Fig.3. Mit einem Tastenschalter 12, einem Zeilendraht 13, einem Spaltendraht 14 und Beispielen erster und zweiter Pufferkreise I und II, die mit dem Zeilendraht 13 und dem Spaltendraht 14 verbunden sind. Es wird zunächst der Fall beschrieben, wenn die Taste 12 offen ist, d. h. der Zeilendraht 13 den niedrigen logischen Pegel darstellt. Hierbei fließt von der Quelle V«*- zu der Basis eines Transistors Qi über einen Widerstand R\ die Basis-Emitter-Strecke eines Transistors Q] und eine Diode D\ in dem Pufferkreis I Strom und zugleich fließt von der Quelle V_n- zu der Basis des Transistors Qz über einen Widerstand R₂ und die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors Q\ Strom. Der Transistor Q2 ist daher offen, so daß die Basisspannung des Transistors Qj derart verringert wird, daß er gesperrt ist. Dies führt dazu, daß der Ausgang 15 des Pufferkreises 1 auf dem hohen logischen Pegel ist.

Dagegen erhält im zweiten Pufferkreis II die Basis eines Transistors Q* keinen Strom, daß Spaltendraht 14 offen ist, so daß der Transistor Q4 gesperrt ist Dies führt dazu, daß der Ausgang 16 des Pufferkreises U auf dem hohen logischen Pegel ist Somit sind beide Ausgänge 15 und 16der Pufferkreise i und II auf dem hohen logischen

Pegel, wenn die Taste 12 offen ist
Wenn die Taste 12 geschlossen wird, werden der

Zeilendraht 13 und der Spaltendraht 14 direkt s verbunden, so daß von dem Eingang des Pufferkreises I zu dem Eingang des Pufferkreises II über den Zeilendraht 13, die Taste 12 und den Spaltendraht 14 Strom fließt

Damit von dem ersten Pufferkreis I zu dem zweiten Pufferkreis II Strom fließen kann, ist es notwendig, die folgende Bedingung zu erfüllen:

Hierbei ist V_Be\ die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Qi, VV, die Durchlaßspannung der Diode Di, Vfl£2 die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Q2, Vbe* die Basis-Emitter-Spannung des Transistors Q₄.

Wenn alle Transistoren Siliziumtransistoren sind und die Diode eine Siliziumdiode ist ergibt sich die Spannungsbeziehung durch:

ι · — ν — r — ν

'BM ~ 'n — 'B/2 — 'BIA

Durch Substitution der Spannungsbeziehung (2) in der Gleichung (1) erhält man:

3 VfIlA ^;> ßfll.4

die offensichtlich gültig ist. Dies bedeutet daß die Basisspannung des Transistors Qu Vbe* wird und der Basisstrom nur fließen kann, wenn die Eingangsspannung größer als 3 Vbea ist. Daher erfolgt der Stromfluß vom Widerstand R\ im ersten Pufferkreis I zu dem zweiten Pufferkreis Il über den Zeilendraht 13, die Taste 12 und den Spaltendraht 14, ohne daß irgendein Strom zur Basis des Transistors Q, fließt so daß die Transistoren Q\ und Q₂ gesperrt sind und dann Strom von der Quelle V_n- zu der Basis des Transistors Qi über den Widerstand R₃ fließt und den Transistor Qiöffnet.

Zugleich fließt Strom von der Quelle V₀₀ zu der Basis des Transistors Q* über den Widerstand Ru den Zeilendraht 13 und den Spaltendraht 14, so daß der Transistor Q4 geöffnet wird. Wenn die Taste 12 geschlossen wird, sind somit die Ausgänge der Puiierkreise I und II auf dem niedrigen Pegel.

Obwohl in der obigen Bc hreibung ein Pufferkreis

so als Beispiel eines Schaltkreises verwendet wurde, ist es auch möglich, einen Inverterkreis zu verwenden, der derart ausgebildet ist, daß das Ausgangssignal eines Pufferkreises in seine entgegengesetzte Phase umgewandelt wird. Es ist auch möglich, einen elektrischen Kontakt für einen Tastenschalterkontakt und eine Drahtmatrix mit eine/ beliebigen Anzahl von Zeilen- und Spaltendrähten zu verwenden. Obwohl die Drähte der Matrix zweckmäßigerweise in Zeilendrähte und Spaltendrähte unterteilt sind, ist auch die umgekehrte

*r> Unterteilung möglich.

Hierzu 2 Blatt

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Tastaturschaltungsanordnung zur Erzeugung von Codesignalen, bestehend aus einer Drahtmatrix mit mehreren Zeilen- und Spaltendrähten, und Tastenschaltern an jedem Verbindungspunkt der Zeilen- und Spaltendrähte in der Drahtmatrix zur elektrischen Verbindung von jeweils zwei sich schneidenden Zeilen- und Spaltendrähten, ge- ίο kennzeichnet durch eine Gruppe erster Schaltkreise, die mit jedem Zeilendraht verbunden sind, von denen jeder derart ausgebildet ist, daß er entsprechend einem logischen Eingangssignal niedrigen Pegels betrieben wird, während ei« Stromfluß zu seinem Eingangsanschluß entsprechend einem logischen Eingangssignal hohen Pegels ermöglicht wird, und eine Gruppe zweiter Schaltkreise, die mit jedem Spaltendraht verbunden sind, von denen jeder derart ausgebildet ist, daß er entsprechend einem logischen Eingangssignal niedrigen Pegels betrieben wird, während ihm nur über einen der Tastenschalter Eingangsstrom zugeführt wird» wobei bei einem geschlossenen Tastenschalter von dem Eingangsanschluß des ersten Schaltkreises, der zu dem geschlossenen Tastenschalter gehört, zu dem Eingangsanschluß des zweiten Schaltkreises, der zu dem geschlossenen Tastenschalter gehört. Strom fließt, so daß der erste und zweite Schaltkreis ein logisches Eingangssignal niedrigen Pegels erhalten und Codierausgangssignale erzeugen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß jeder erste Schaltkreis als Pufferkreis (1) mit einem Eingangstransistor (Qi), der eine Vorspannung erhält- damit er normalerweise offen ist, und mit einem Ausgangstransistor, der normalerweise gesperrt ist, ausgebildet ist

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Schaltkreis (11) als Pufferkreis mit einem Transistor (Qa), der keine Vorspannung erhält und normalerweise gesperrt ist, ausgebildet ist.