DE2538294C2 - Schaltungsanordnung, z.B. für die Eingabetastatur in der Fernbedienung eines Fernsehempfängers - Google Patents

Description

er bet

j. Wenn keine Tasten oder Taster betätigt werden, wird nach einmaligem Abfragedurchlauf die Abfrage bzw. die Abfrage-Schaltungsa iiordnung stillgesetzt, damit ist der Stromverbrauch an dieser Stelle der Schaltungsanordnung NuH.

2. Gleichzeitig wird nunmehr an alle Matrixspalten ein gleichbleibendes Potential, z.3. Mas<=e, angelegt, so daß keine Kondensatorumladungen mehr erfolgen können. Dadurch ist auch an dieser Stelle der Schaltungsanordnung der Stromverbrauch auf Null herabgedrückt. Die Matrixzeiien liegen wie bei den bekannten Schaltungsanordnungen auf positivem Potential.

Es ist selbstverständlich, daß die Mittel nach der Erfindung derart getroffen sind, daß die bisher '5 bekannten Funktionen einer derartigen Schaltungsanordnung in keiner Weise beeinträchtigt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Matrixanordnung einer Eingabetastatur,
F i g. 2 eine auszugsweise Schaltungsanordnung.
In der Fig. 1 sind die Tasten bzw. Berührungstaster einer Eingabetastatur, z. B. in der Fernbedienung oder auch an den Bedienungseinrichtungen eines Fernsehempfängers, mit 71, 72, 73, 74, 75 und 716 bezeichnet. Es sind vier Matrixspalten XO, X 1, X2 und X3 und vier Matrixzeiien VO, V1, Y2 und V 3 i;) F i g. 1 dargestellt, so daß 16 verschiedene Taster bzw. Tasten angeschlossen werden können.

Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 zeigt auf der linken Seite jeweils für zwei Zeilen und für zwei Spalten der Matrix die entsprechenden Verbindungsstellen, nämlich für die beiden Matrixzeilen VO und Kl die Eingänge und für die beiden Matrixspalten XO und X1 die Ausgänge. Die Schaltungsanordnung ist nun derart getroffen, daß bei Betätigung der Tasten bzw. der Taster praktisch ein Signal an den Matrixzeilen VO und Vl entsteht und an die Zeilenabfrageleitungen VO' bzw. Y Y weitergereicht wird, und daß dann in der nachgeordneten Schaltungsanordnung nach entsprechender Aufarbeitung einer Abfrage über die Spaltenabfrageleitungen XO' bzw. XY und dann in die Matrix hinein über die Matrixspalten XO bzw. Xl erfolgt. Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist die folgende:

Im Ruhezustand, also wenn keine Taste betätigt wird, ist das sog. Eingabe-Flipflop, bestehend aus den Flipflop-Transistoren M2 und MA sowie den Stelltransistoren MX und M3, alle in MOS-Technik, in der sog. Resetlage. Der eine Stell-Transistor Mi ist gesperrt, somit liegt am Punkt <?über den Widerstand A4 eine positive Gleichspannung, während der andere Stell-Transistor M 3 und der eine Flipflop-Transistor M4 eingeschaltet sind, so daß am Punkt Q Massepotential vorhanden ist. Über den Widerstand R 1 erhält auch der Punkt A positive Gleichspannung, somit ist auch der Schalt-Transistor 7 gesperrt. Ebenso erhalten über die Widerstände R 2 die Zeiilenabfrageleitungen VO', Vl'... positive Gleichspannung, so daß alle MOS-Transistoren M 8 eingeschaltet und alle MOS-Transistoren M9 ausgeschaltet sind. Somit führt der Punkt B positive Gleichspannung und der andere Stell-Transistor M3 ist, wie schon vorausgesetzt, eingeschaltet.

Da der Punkt Q Massepotential führt, ist der in MOS-Technik ausgeführte Blockier-Transistor M 5 ausgeschaltet. Da der Blockier-Transistor MS sich im eemeinsamen »Source«-Kreis aller in MOS-Technik gebauter Inverter-Transistoren M 6 befindet, können die lnyerter-Transistoren M 6 nur einschalten, wenn der Blockier-Transistor M5 eingeschaltet ist Die Inverter-Transistoren M 6 sind also im Ruhezustand alle ausgeschaltet und somit die ebenfalls in MOS-Technik gebauten Ausgangs-Transistoren M 7 über die Widerstände Ä6 eingeschaltet und an allen Matrix-Spalten XO, X 2 und X 3 liegt ein Massepotential. Dadurch ist zunächst die eine Aufgabe der Erfindung erfüllt, nämlich die, daß alle Matrix-Spalten auf dem gleichen Potential und auf einem sich nicht änderndem Potential liegen.

Da im Ruhezustand der Blockier-Transistor M5 gesperrt ist, und somit, wie beschrieben, alle Inverter-Transistoren M 6 gesperrt sind, sind die von der Abfrage-Schaltungsanordnung an den Spaltenabfrageleitungen XO', XΓ ... ankommenden Signale für den Ruhezustand ohne Bedeutung. Die Abfrage-Schaltungsanordnung kann somit im Ruhezustand abgeschaltet werden, d. h., sie erhält ihre positive Gleichspannung nur über den Punkt C. Da der Schalttransistor 7 im Ruhezustand abgeschaltet ist, kann über den Pfad: Punkt C — Widerstand Ri — und den Stell-Transistor M3 sowie den Flip-flop-Transistor MΛ auch kein Strom fließen. Somit sind im Ruhezustand alle möglichen Strompfade gesperrt. Damit wird also weiterhin erreicht, daß auch im Abfrager selbst im Ruhezustand kein Stromverbrauch entsteht. Wird nun die Taste bzw. der Taster 71 auch nur kurzzeitig betätigt, dann wird folgender Stromkreis geschlossen:

Von dem gemeinsamen Bezugspunkt Masse fließt über den Ausgangs-Transistor M 7 der Strom für die Matrixspalte XO auf die Kontakte des Tasters 71 und über diese weiter über die Matrixzeile VO über den Widerstand R 2 und gibt damit eine Basisspannung an den Schalttransistor 7, der nunmehr öffnet. Der Punkt C wird nunmehr an eine positive Gleichspannung gelegt, und damit wird auch gleichzeitig die Abfrage-Schaltungsanordnung eingeschaltet. Unter der Annahme, daß die Spannungsabfälle an dem Ausgangstransistor M 7, die Matrixspalte XO, den Taster 71 und die Matrixzeile YO zu vernachlässigen sind, wird auch auf der Matrixzeile YO und auf der Zeilenabfrageleitung VO' etwa Massepotential vorhanden sein. Somit schaltet der Transistor MS ab und damit über den Widerstand R 5 der Transistor M 9 ein. Dieses führt dazu, daß jetzt der Punkt B Massepotential führt, so daß der Stelltransistor M3 abschaltet. Unter der Voraussetzung, daß am Punkt D positive Gleichspannung liegt, wird dann das F.ingabe-Flipflop gesetzt. Daraus folgt, daß am Punkt Q positive Gleichspannung entsteht, wodurch der Blokkier-Transistor MS eingeschaltet wird. Somit wird der Zustand, daß gleichzeitig alle Matrixspalten XO, X1... auf Massepotential liegen, aufgehoben, da jetzt die Signale auf den Spaltenabfrageleitungen XO', XY ... der Abfrage-Schaltungsanordnung wirksam werden können.

Die Abfrage-Schaltungsanordnung bewirkt nun, daß durch die Signale auf den Spaltenabfrageleitungen XO', X Γ ... zeitlich nacheinander die Matrixspalten XO, X1 ... auf Massepotential durchgeschaltet werden. Da der Taster 71 betätigt ist, wird alos nur in dem Augenblick, in dem die Matrixspalte XO auf Massepotential geschaltet wird, an der Matrixzeile VO und weiter an der Zeilenabfrageleitung VO' ein Massepotential entstehen. Die Zeilenabfrageleitungen VO', V Γ ... sind mit der Abfrage-Schaltungsanorndung verbunden. Mit Hilfe der zeitlichen Zuordnung von Massepotential an der Matrixspalte XO und gleichzeitigem Massepotential

an der Matrixzeile YO kann die betätigte Taste identifiziert werden, da dieser Fall nur für die Taste TI zutrifft, während es bei der Betätigung anderer Tasten andere Matrixspalten und/oder andere Matrixzeilen

sind.

Ein Haltekreis von dem Punkt Q über den Widerstand R 1 an den Punkt A gestattet es, die Eingabeinformation auch bei sehr kurzer Betätigung eines Tasters zu erkennen und zu verarbeiten. Sofern der Eingabevor

gang abgeschlossen ist und festgestellt wurde, daß in der Matrix kein Taster mehr betätigt ist, d. h. keine Zeilenabfrageleitung YO', Yi' ... auf Massepotential geschaltet wird, wird mit Hilfe der Abfrage-Schaltungsanordnung ein Massepotential an dem Punkt D erscheinen, so daß der Stell-Transistor M i abgeschaltet und damit das Eingabe-Flipflop wieder in die Resctlage gebracht wird. Damit ist dann wieder der Ruhezustand, wie oben beschrieben, erreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung, ζ. B. für die Eingabetastatur in der Fernbedienung eines Fernsehempfängers, bei der die Tasten oder Taster einer Matrix derart zugeordnet sind, daß jeweils der eine Anschluß an S einer Matrixspalte, der andere an einer Matrixzeile angeschlossen und die Matrixspalten als auch -zeilen mit einer Abfrage-Schaltungsanordnung, von der aus in die Matrix Abfrageimpulse gesandt werden und außerdem mit einer Auswerte-Schaltungsanordnung verbunden sind, und die Matrixzeilen im ausgeschalteten Zustand auf positivem Potential liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung derartig ausgebildet ist, daß nach einmaligem Abfragen der Akfragezyklus gestoppt und gleichzeitig an alle Matrixspalten das gleiche Potential, z. B. Masse, angelegt wird, und zwar dadurch, daß ein aus zwei Flipfiop-Transistoren in MOS-Technik (M 2, M4) bestehender Flipflop mit seinen beiden Source-A.nschlüssen mit den beiden Drainanschlüssen von zwei Stell-Transistoren fMl, M 3), die ebenfalls in MOS-Technik ausgeführt sind, und die mit ihren Source-Anschlüssen mit Masse verbunden sind, daß der Drainanschluß des einen Flip-flop-Transistors (M 2) über einen Widerstand (R 4) mit der positiven Gleichspannungsquelle, ferner mit dem Gate-Anschluß des anderen Flipflop-Transistors (M4) und gleichzeitig über einen Widerstand (R 1) mit der Basis eines Schalttranststors (T), dessen Basis gleichzeitig über den Widerstand (R2) mit den Matrixzeilen CVO, Yi...) verbunden sind, daß weiterhin der Drainanschluß des Flipflop-Transistors (M4) über einen Widerstand (R 3) mit dem Kollektor des Schalttransistors (T), gleichzeitig mit dem Gate des Flipflop-Transistors (M2) und dem Gate eines Blockier-Transistors (M5) verbunden ist, dessen Source-Anschluß an Masse liegt und dessen Drainanschluß mit dem Source-Anschluß eines Inverter-Transistors in MOS-Technik (M6) verbunden ist, dessen Gatean-Schlüsse an den Spalteabfrageleitungen CXO', XY) der Abfrageschaltungsanordnung und dessen Drainanschlüsse über Widerstände (R 6) mit dem positiven Pol einer Gleichspannungsquelle und gleichzeitig an die Gateanschlüsse von Ausgangstransistoren in MOS-Technik (M 7) angeschlossen sind, deren Source-Anschlüsse mit Masse und deren Drainanschlüsse mit den einzelnen Matrixspalten (XO; X\...) verbunden sind, daß der Gateanschluß des Stelltransistors (M I) am Punkt Oder Abfrageschaltungsanordnung, der Gateanschluß des Stelltransistors (M3) an Punkt B der Schaltungsanordnung angeschlossen sind und dieser Punkt B über einen Widerstand an dem positiven Pol der Gleichspannungsquelle und außerdem an den Drainanschluß eines MOS-Transistors (M 9) angeschlossen ist, der Gateanschluß des MOS-Transistors (M9) an einem Drainanschluß des MOS-Transistors (M8) angeschlossen ist, der gleichzeitig über den Widerstand (R 5) mit dem Kollektor des Schalttransistors (T) verbunden ist, weiterhin die Source-Anschlüsse der MOS-Transistoren (M8 und M9) an Masse liegen und die Gateanschlüsse der Transistoren (M8) jeweils an den Matrixzeilen (TO, Yl..) angeschlossen sind und die Matrixzeilen (Y0, Vl...) an die Zeilen-Abfrageleitungen (YO', Y1;...) der Abfrageschaltungsanordnung angeschlossen sind.

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung, z. B. für die Eingabetastatur in der Fernbedienung eines Fernsehempfängers, wie näher im Oberbegriff des Patentanspruches beschrieben.

   Die Einführung vollelektronischer Steueranlagen sowohl in der Bedienungseinrichtung als auch in der sog. Fernbedienung für die Fernsehempfänger, wie z. B. in eier Funkschau 1975, Seite 69 gezeigt, führte auch zu einer Anordnung, bei der die Tasten oder Taster auf der Bedienungseinrichtung oder auf der entsprechenden Eingabetastatur der Fernbedienung in einer sog. Matrix angeordnet sind. Jeder Taster weist dazu zwei elektrische Anschlüsse auf, die bei Betätigung bzw. Berührung als Schalter wirken, und diese Anschlüsse sind jeweils einer Spalte und einer Zeile einer Matrix zugeordnet Weist also z. B. die Fernbedienung für einen Fernsehempfänger 16 Taster auf. so besteht die Matrix aus 4 Zeilen und 4 Spalten. Die nachgeordnete Schaltungsanordnung muß nun erkennen, ob eine Taste betätigt wurde oder nicht. Dazu ist es erforderlich, eine Erkennungsschaltungsanordnung nachzuschalten, die Im wesentlichen eine Abfrage- und eine Auswerte-Schaltungsanordnung aufweist. Bei Betätigung einer Taste nämlich wird zwischen einer Matrixspalte und einer Matrixzeile ein Stromkreis geschlossen, und zwar für den Augenblick der Betätigung, und dies reicht aus, in der nachgeschalteten Auswerte-Schaltungsanordnung entsprechende weitere elektronische Schalter durchzuschalten, und zwar auch dann, wenn die Taste oder der Taster nur sehr kurze Zeit betätigt wurden. Weiterhin läuft eine sog. Abfrage an, d.h., ein Impulsgeber sendet bestimmte Taktimpulse auf die Spalten oder auch auf die Zeilen, wodurch es dann möglich ist bzw. wodurch die Schaltungsanordnung erkennen kann, welche Taste bzw. welcher Taster betätigt wurde.

   Bei den Tastern handelt es sich meistens um sog. Berührungstaster. Der entsprechende Stromkreis ist also, dann offen, wenn keine Berührung erfolgt. Bei den mechanischen Tasten handelt es sich nicht um einrastbare, sondern nur um niederdrückbare Drucktaster, die also nur dann, wenn der Tastknopf niedergedrückt wird, den entsprechenden Stromkreis schließen.

   Bei den bisher bekanntgewordenen Schaltungsanordnungen erfolgt nun die Abfrage der einzelnen Spalten oder Zeilen in der Matrix andauernd, wodurch die Schaltung ständig in Bereitschaft ist. Es hat sich aber herausgestellt, daß bei Fernbedienungsgeräten, die also batteriebetrieben sind, dieses dauernde Abfragen zu einem sehr hohen Stromverbrauch führt, weil nämlich nicht nur der Abfrager selbst dauernd eingeschaltet bleibt, sondern weil auch die Spalten und Zeilen in der Matrix dauernd mit einem Wechselstrom beschickt werden, und da zwischen den Matrixspalten und -zeilen gewisse Kapazitäten herrschen, wurden hier dauernd Kondensatoren umgeladen, wodurch weiterhin ein merkbarer Stromverbrauch eintrat.

   Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, eine zusätzliche Schaltungsanordnung anzugeben, durch die es möglich ist, den Stromverbrauch, insb. in den batteriebetriebenen Fernbedienungsgeräten eines Fernsehempfängers, zu vermeiden.

   Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art nach der Erfindung Maßnahmen vorgeschlagen, wie näher im Kennzeichen des Patentanspruches gekennzeichnet.

   Durch die weiter unten näher beschriebene Schaltungsanordnung werden also zwei Dinge erreicht: