SU961146A1 - Сенсорный переключатель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к импульс- , ной технике и может быть использовано в автоматике и вычислительной технике , в частности в устройствах ввода информации в ЭВМ, в тостатурных телефонных номеронабирател х, а также в радио- и телеаппаратуре, в качестве бесконтактных электронных переключателей , срабатывающих от прикосновени  пальцем. Известен сенсорный переключатель, содержащий контактную площадку, выпол ненную на двух электродах, один из которых подключен к выходу генератора импульсов, и логическую схему детектировани  1 . Недостатки этого устройства - слож ность и низка  надежность. Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  сенсор ный переключатель, содержащий задающий генератор с двум  противофазными выходами, один из « торых через резистор соединен с сенсорной площадКОЙ , подключенной к входу управл ющего элемента, второй вход которого подключен к другому выходу генератора , а выход управл ющего элемента соединен с входом переключающего элемента , к выходу которого подключена нагрузка 2 . Недостаток этого сенсорного переключател  - невысока  надежность работы . Дл  достижени  цели в сенсорный переключатель, содержащий контактную площадку , первый электрод которой подключен к выводу резистора и через управл ющий элемент - к первому входу переключающего элемента, выход которого соединен с нагрузкой, введены конденсатор и инвертор, причем втйрой электрод контактной площадки соединен с общей шиной и через конденсатор - с входом управл ющего элемента , выход которого через инвертор подключен к второму входу переключающего элемента, при этом другой вывод

396

резистора соединен с положительной шиной источника питани .

Кроме того, управл ющий и переключающий элементы и инвертор выполнены на комплементарной МОП логике.

На чертеже представлена функциональна  схема сенсорного переключател .

Устройство содержит контактную площадку 1, выполненную на двух электродах , один из которых соединен с общей шиной 2 и конденсатором 3, а другой электрод соединен с входом управл ющего элемента и выводом резистора 5, второй вывод которого соединен с положительной шиной 6 источника питани . Выход управл ющего элемента 4 соединен с входом инвертора 7 и первым входом переключающего элемента 8, второй вход которого соединен с выходом инвертора 7 а выход переключающего элемента 8 подключен к нагрузке 9.

Сенсорный переключатель может быть построен на комплементарной МОП логике типа ИЛИ-НЕ или И-НЕ. При этом управл ющий элемент k включаетс  по схеме НЕ, а в качестве переключающе го элемента 8 можно исгюльзовать, RS-i риггер , реализованный на двух элементах логики указанного выше типа. Применение разрезной контактной площадки 1 , состо щей из двух электродов, один из которых заземлен, позвол ет обеспечить надежную защиту К-МОП микросхем от статического электричества при касании пальцем площадки 1 .

Устройство работает следующим образом .

Когда нет касани  пальцем пары электродов контактной площадки 1, на входе управл ющего элемента присутствует плюсовое напр жение источника питани , соответствующее уровню логической единицы. С выхода управл ющего элемента k проинвертированный входной сигнал в виде логического нул  поступает на вход инвертора 7 сигнал логической единицы поступает на второй вход переключающего элемента 8 и переводит его выход в состо ние логического нул , при этом отсутствует коммутаци  нагрузки 9.

При касании пальцем пары электродов контактной площадки 1 на участке между входом управл ющего элемента и общей шиной 2 включаетс  сопротивление кожи пальца оператора и, следовательно, напр жение на входе

Й64

управл ющего элемента уменьшитс  от величины -ь источника питани  до величины

V

- J 1

и.п

где V р- напр жение источника питани  устройства; J - величина тока протекающего по цепи: шина источника питани  6 - резистор 5 - первый электрод контактной . площадки 1 - сопротивление участка кожи пальца оператора - второй электрод контактной площадки 1 - обща  шина 2;

Гц - сопротивление участка нормальной сухой кожи пальца оператора.

Данна  величина напр жени , присутствующа  на входе управл ющего элемента k, дл  комплементарной МОП логики  вл етс  логическим нулем, что переведет управл ющий элемент k из состо ни  логического нул  в состо ние логической единицы, которое инвертируетс  инвертором 7. Наличие логической единицы на первом входе и логического нул  на втором входе переключающего элемента 8 переведет его выход из состо ни  логического нул  в состо ние логической единицы и произведет коммутацию нагрузки 9.

Дл  устранени  эффекта дребезга, которыйможет наблюдатьс  при недостаточно надежном касании пальцем оператора пары электродов контактной площадки 1, служат инвертор 7 и переключающий элемент 8. Резистор j  вл етс  ограничивающим, а конденсатор 3 характеризует врем  срабатывани  сенсорного переключател , т. е, врем  возврата схемы в исходное состо ние после сн ти  пальца с пары электродов контактной площадки 1, а также формирует крутые фронты импульса на нагрузке 9.

Таким образом в данном устройстве одна элементарна   чейка построена в одном корпусе комплементарной МОП-микросхемы типа ИЛИ-НЕ или 4И-НЕ, резисторе и конденсаторе, что повышает надежность и значительно уменьшает габариты. Кроме того, выполнение сенсорного переключател  на комплементарной МОП логике позвол ет снизить (приблизительно в 100 раз) потребление мощности от источника питани .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Сенсорный переключатель, содержащий контактную площадку, первый электрод которой подключен к выводу $ резистора и через управл ющий элёментк первому входу переключающего элемента , выход которого соединен с нагрузкой , отличающийс  тем, что, с целью повышени -надежно- ю сти, в него введены конденсатор и инвертор, причем второй электрод контактной площадки соединен с общей шиной и через конденсатор - с входом управл ющего элемента, выход которо- is го через инвертор подключен к второму

   входу переключающего элемента, при этом другой вывод резистора соединен с положительной шиной источника питани .
2. 2. Переключатель по п. 1, о т л и чающийс  тем, что управл ющий и переключающий элементы и инвертор выполнены на комплементарной МОП логике .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Патент Франции V 2326083, кл. Н 03 К 17/00, 27.05.77.

   2.Авторское свидетельство СССР

   , кл. Н 03 К 17/9 5, Ot.01.77 (прототип).

   0-CD