JPS60142609A - 電子回路 - Google Patents

電子回路

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Publication number
JPS60142609A
JPS60142609A JP58250055A JP25005583A JPS60142609A JP S60142609 A JPS60142609 A JP S60142609A JP 58250055 A JP58250055 A JP 58250055A JP 25005583 A JP25005583 A JP 25005583A JP S60142609 A JPS60142609 A JP S60142609A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplifier
circuit
input
capacitance
input terminal
Prior art date
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Pending
Application number
JP58250055A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Yoshikawa
吉川 和生
Hisashi Yamaguchi
久 山口
Toru Asano
徹 浅野
Hideaki Takizawa
滝沢 英明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP58250055A priority Critical patent/JPS60142609A/ja
Publication of JPS60142609A publication Critical patent/JPS60142609A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H11/00Networks using active elements
    • H03H11/46One-port networks
    • H03H11/48One-port networks simulating reactances
    • H03H11/483Simulating capacitance multipliers

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明はタッチパネルとしての座標板上をプローブ(ま
たは手の指)で指定した場合、プローブの位置座標を検
出し、計算機システムとその座標を入力する座標検出装
置に係り、特にプローブの指定の有無によってキャパシ
タ値が変化する各検出電極を前記キャパシタ値の変化を
共振周波数の変化に変換させることによってプローブの
位置を検出する検出回路へ接続する際の前記検出回路か
ら見た各検出電極の等価キャパシタンス等の等価インピ
ーダンスを一定値にそろえるインピーダンス補正回路を
、デジタル的に増幅度を可変できる高入力インピーダン
ス・低出力インピーダンスな増幅器とインピーダンスと
で構成し、高精度な補正動作を可能にする座標入力装置
の回路構成に関する。
(2) 技術の背景 座標検出方式には種々の方式がある。指タッチ等による
座標指示を検知する方法として各検出電極のインピーダ
ンス特にキャパシタを順次モニターしながら、その変化
によって指示座標を知る方式もその一つである。
(3) 従来技術と問題点 第1図に従来の容量をモニタすることによって座標検出
する装置を示す。
タッチパネル10上の任意の点(X、Y)をプローブで
指定すると電極101の容量がその指定された点のみ他
の点の容量より大きくなる。タッチパネル上の各電極1
01はスキャンアナログマルチプレクサ20の各入力端
子201に対応して接続されている。スキャンアナログ
マルチプレクサ20のアナログスイッチ202は順次入
力端子201上から下までをスキャンして各入力端子2
01 (a、b、c、d−−暑と1つの出力端子203
と逐次接続させるように制御される。スキャンアナログ
マルチプレクサ20の出力端子203は抵抗Rと並列化
LC回路との直列接続による共振回路よりなる検出回路
30内のキャパシタCの一端Bに接続されている。B点
からスキャンアナログマルチプレクサ20の出力端子2
03側を見たキャパシタをCxとすれば、検出回路30
の共振周波数fは f=1/2π、N爾百下2 となり、この共振周波数はfキャパシタCxによって変
化する。キャパシタCxはタッチパネル10上のプロー
ブの指定の有無によって変化するので、スキャンアナロ
グマルチプレクサ20で各入力端子201をスキャンす
ることによって発生する共振周波数fの変化を見ればプ
ローブの指示座標を検出することができる。
しかし入力端子201のキャパシタをモニタするための
スキャンアナログマルチプレクサ20からタッチパネル
側を見た場合、各検出電極の容量がすべて等しいことが
好ましいことはもちろんであるが、実際には形状、長さ
等種々の要因でばらつきがある。そこで第1図に示すよ
うに2例えば(1,2,4,8,16)の比をもったキ
ャパシタ(Cθ、CI、C2,C3,Ca)の適当なも
のをアナログスイッチ40で選択して、任意に可変でき
るキャパシタCk=doCo+d+CI+d2c2+d
3c3+daca (di (i=o。
1.2,3.4)はアナログスイッチ40のうちでi番
のオンスイッチに対して“l”、オフに対して“0”を
B点に接続するようにしている。このとき、Ckはスキ
ャンアナログマルチプレクサ20のスイッチ202で指
定された入力端子201の容量に対してB点の容量が指
定された設計値になるように選択されるため、アナログ
スイッチ40のオン、オフの状態はスキャンマルチプレ
クサ20のスイッチ202の位置の情報でROM60の
アドレスを制御し、ROMの内容によって決定される。
この制御は切換制御回路50で実5− 行する。
しかしこの従来方法では各容量を切替えるためのアナロ
グスイッチ40に端子容量(10pF)があり、計数値
と補正値が線形に対応しないうえに、浮遊容量の影響を
受け易く精度が悪いという問題があった。
(4) 発明の目的 本発明は、従来のこのような欠点を除去し、各検出電極
の等価キャパシタンスを決められた設計値にそろえるキ
ャパシタンス補正回路を増幅度を可変とする増幅器の出
力をキャパシタの一端と接続することによって等価的に
キャパシタの値を変えることによって構成し、高精度な
補正動作を可能にする座標入力装置を提供するものであ
る。
(5) 発明の構成 本発明は入力端子に接続され前記入力端子の電圧を有限
利得倍する増幅器と、前記入力端子と前記増幅器の出力
端子に接続されるキャパシタとからなり、前記増幅器の
有限利得を制御することにより容量を可変とする電子回
路を提供するもので6− ある。
(6) 発明の実施例 以下本発明の実施例について図面を参照して詳記する。
第2図は、デジタル的に増幅度を可変できる増幅器を用
いてキャパシタンス補正を行なう回路構成図である。
Cxは1例えばある電極の容量値とすると、これをCo
に補正するためラインとこの電位をA倍する増幅器の出
力の間に補正容量Ckを挿入する。
第2図(a)において、入力電圧と入力電流をそれぞれ
V、iとするとiはCkの電流(Ck−d(V−AV)
/d t)とCxの電流Cx−dV/dtの和であるか
ら。
i −(1−A) Ck−dV/d t +Cx−dV
/d t−((1−A)Ck+Cx) dV/d tと
なる。この式は、Ckの代わりに(1−A)Ckの値を
もつキャパシタに置換すれば、(a)図は(b1図のよ
うに等価変換できることを示している。
この場合の等価容量は(1−A)Ck+CxとなりAを
変えることにより所望の値に補正される。
第2図の原理に基づいて第3図に本発明の実施例を示す
。本実施例は人体対地静電容量を共振回路により検出す
ることを原理とした指タツチ式座標入力装置への応用例
である。手の指の指定の有無によってキャパシタ値が変
化するタッチパネル10内の各タッチ検出電極101を
スキャンアナログマルチプレクサ20内のスイッチ20
2がスキャンすることにより入力端子a、b、c・・・
が順次共振回路としての検出回路30の節点Bへ接続す
る際、検出回路30の節点Bから見たタッチ検出電極の
等価容量がすべて等しくなるよう補正用の容量を電極毎
に切替付加するために高入力低出力インピーダンスの可
変増幅度増幅器701とキャパシタCkを含むキャパシ
タ補正回路70を用いている。
第2図で説明したように、マルチプレクサ202の出力
端子203から電極101側を見込む容量値をCxとす
れば、B点の等価容量CoはGo= (I A)Ck+
Cx となり、可変増幅度増幅器701の利得Aの関数となる
。すなわち等価容量coは利得Aによって変化する。従
って、タッチ検出電極の等価容量がすべて等しくなるよ
うに利得Aの値を制御すればよい。スイッチ202の位
置の情報により、ROM60のアドレスを与えて利得A
の値をROMからとりだせばよいこととなる。
第4図は可変増幅度増幅器701の一実施例である。デ
ジタル可変増幅器AmはDAコンバータの応用例の一つ
としてよく知られたものである。
すなわち、デジタル可変増幅器Amにおいて。
スイッチ801がすべて上側に接続していると仮定すれ
ば、R−2R回路の節点901の電位■1は節点902
の電位■2の1/2である。なぜならば、G点は仮想電
位で零であるから2節点901に接続された2つの抵抗
2Rは並列接続されたRと考えれば、これと節点901
に接続されたRとによって9節点902の電位v2がR
とRで分割された電位がvlであるからである。同様に
考えれば、ディジタル可変増幅器Amの出力を9− v ’ ouyとすれば、G点に抵抗2Rに流れる電流
の和として流れ込むので、この和1mは2次式で与えら
れる。
Tm=V’ouv/2R+V’(y7/ (2’R)+
・・・V ’ our/ (2’R) ところがオペアンプ905の入力インピーダンスは無限
大であるから、1mは入力抵抗に流れる電流(−V。U
、/R)に等しい。
従ってスイッチの状態(D?、D6. ・・・。
Dolを考慮して。
V′よ−−1/A・■。
である。ここで、Di (i−7,6,・・・、0)=
1またはOに対して A−(2’Dv+2’Da+・・・+2’Do)/2’
(即チ、A = D’/ 2’+ D’/ 27+ D
”ン2’+ ・・・D’/21) である。
デジタル可変増幅器Amは1反転増幅器702に接続さ
れるので、差動増幅器703の反転入力端子には1/A
−Vo□の電位となる。前記差動増10− 幅器703は、理想オペアンプであるので、非反転入力
端子に入力されている入力電圧V 、Nと反転入力端子
に加えられている1/A−VOLITは等しくなるよう
に制御される。したがって、V、N=1./A−Vo、
nより V OUT −A V IN となる。
この利得Aは、8bitのデジタル入力D7からDoの
情報によって可変できる。出力端子dは。
第2図+alや第3図に示された補正容量Ckの一端に
接続され、前記したように、第3図の節点B点の等価容
量は(1−A)Ck+Cxとなり、利得へをかえること
により所望の値に補正される。
このように、入力インピーダンスを高くするために差動
増幅器703の帰還回路にデジタル可変増幅器Amを挿
入すれば、増幅度Aは(27・D7+2’ D6+・・
 2D−Dn)/256で表わされ、検出回路30から
見た等価補正容量は(1−A)Ckとなり、浮遊容量等
の影響を受けることなくCk/2” の精度で補正が可
能となる。
なお、増幅率を八とし補正用の容量をCkとするとへの
領域により実効的な補正容量値Coは以下の如く変化す
る。
A < OCk < C。
A=OCk=C0 1>A>OCk>C。
A=I Ck=0 A>I Ck<0 このとき、lA1>1のとき、検出回路30に共振回路
が含まれているので正帰還がかかって発振するバッファ
があるが、このような時には0≦A≦1を選ぶようにす
る。
さらに、この方式によれば補正インピーダンスは容量に
限らすR,Lなどの補正にも適用することは可能である
(7) 発明の効果 本発明は、キャパシタ値を補正するのに、キャパシタを
選択するのではなく、増幅度Aを可変とする増幅器の出
力をキャパシタの一端に接続することによって増幅度A
を可変にして等測的にキャパシタの値を変えるので浮遊
容量の影響がなく。
高精度の補正が可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の座標検出装置のブロック図。 第2図は本発明の原理を示す実施例の回路図、第3図は
本発明の他の実施例のブック図、第4図は本発明のさら
に他の実施例の回路図である。 Cx、Ck・・・キャパシタ、 10・・・タッチパネ
ル、 20・・・マルチプレクサ。 30・・・検出回路、 70・・・キャパシタ補正回路
、 701・・・可変増幅度増幅器、 702・・・反
転増幅器。 703・・・差動増幅器 −13= 第2図 第3図 n 46−

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 入力端子に接続され前記入力端子の電圧を有限
    利得倍する増幅器と、前記入力端子と前記増幅器の出力
    端子に接続されるキャパシタとからなり、前記増幅器の
    有限利得を制御することにより容量を可変とする電子回
    路。
  2. (2) 演算増幅器の出力端子からデジタル可変増幅度
    増幅器を介して前記演算増幅器の入力端子の一端に接続
    し前記演算増幅器の他の入力端子から入力電圧を印加す
    ることにより前記増幅器の利得を可変とする電子回路。
  3. (3) 検出すべき座標位置に対応して規則的に配置さ
    れた座標検出電極が順次選択的に切替えられて接続され
    る検出回路と該検出回路に電気信号を供給する手段を備
    えた座標検出装置において。 前記検出回路から座標検出電極に供給される電気信号を
    可変利得増幅器に入力し、その出力端と前記座標検出電
    極との間にインピーダンス素子を接続したことを特徴と
    する電子回路。
  4. (4) 前記各座標検出電極に対応した可変利得増幅器
    へ入力する計数値を記憶した専用のROMを持ち5各検
    出電極を選択する際に、この計数値を読出し可変利得増
    幅器へ入力するようにした特許請求の範囲第3項記載の
    電子回路。
JP58250055A 1983-12-28 1983-12-28 電子回路 Pending JPS60142609A (ja)

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JP58250055A JPS60142609A (ja) 1983-12-28 1983-12-28 電子回路

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ID=17202128

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JP58250055A Pending JPS60142609A (ja) 1983-12-28 1983-12-28 電子回路

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JP (1) JPS60142609A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0779712A1 (de) * 1995-12-12 1997-06-18 DIEHL GMBH & CO. Mikrocontrollerschaltung für ein Haushaltsgerät
JP2007149028A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Toyota Motor Corp 2次元座標検出装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0779712A1 (de) * 1995-12-12 1997-06-18 DIEHL GMBH & CO. Mikrocontrollerschaltung für ein Haushaltsgerät
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