Сенсорный переключатель

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вьшода информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей переключателя. Сенсорный переключатель содержит п-р-п-транзистор 1, резисторы 2 и 3, конденсаторы 7 и 8, сенсорную площадку 11. Введение в переключатель повторителя 10 напряжения, конденсатора 9, резисторов 4,5 и 6,блока 13 резисторов, (n-l) сенсорных площадок 12 позволяет при касании последних оператором вырабатьгоать на выходе переключателя синусоидальные сигналы соответствующих частот. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цц.1 Н 03 К 17/945

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3739157/24-21 (22) 16.05.84 (46) 23.0! 87. Бюл. 11- 3 (72) Г.P.Êîçëîâ и Л.П.Темников (53) 621.382 (088.8) (54) СЕНСОРНЬЙ ПЕРЕКЛ1ОЧАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации. Цель изобретения— расширение функциональных возмож„„ЯО„„1285587 А1 ностей переключателя. Сенсорный переключатель содержит и-р-и-транзистор 1, резисторы 2 и 3, конденсаторы

7 и 8, сенсорную площадку 11. Введение в переключатель повторителя

10 напряжения, конденсатора 9, резис— торов 4,5 и 6,блока 13 резисторов, (и-1) сенсорных площадок 12 позволяет при касании последних оператором вырабатывать на выходе переключателя синусоидальные сигналы соответствующих частот. 2 з.п.ф-лы 1 ил.

1 128

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей — дости-гается за счет введения в устройство повторителя напряжения, блока резисторов и (п-1) сенсорных площадок, при касании которых оператором на выходе устройства вырабатываются синусоидальные сигналы соответствующих частот.

На чертеже представлена функциональная схема сенсорного переключателя.

Устройство содержит и-р-и-транзистор 1, эмиттер которого через первый резистор 2 подключен к отрицательной шине электропитания, второй

3, третий 4, четвертый 5 и пятый 6 резисторы, первый 7, второй 8 и тре-. тий 9 конденсаторы, повторитель 10 напряжения, вход которого соединен с первым выводом пятого резистора 6, а второй выход соединен с положительной шиной электропитания, первую сенсорную площадку 11 и (n-1) сенсорные площадки 12, блок 13 резисторов,. первый вывод которого подключен к коллектору и-р-и-транзистора l, а второй вывод подключен к первой сенсорной площадке 11, содержит цепочку последовательно включенных резисторов 14, повторитель 10 напряжения состоит из первого 15 и второ .го 16 транзисторов п-р-п-типа, а коллектор транзистора 1 соединен с выходом 17 устройства.

Устройство работает следующим образом, При отсутствии прикосновения оператора к первой сенсорной площадке

ll или остальным сенсорным площадкам

12 на выходе 17 устройства колебания отсутствуют.

5587 2 вторым 8 и третьим 9 конденсаторами, вторым резистором 3, пятым резистором 6 и резисторами 14 блока 13 резисторов.

Режим активной части сенсорного переключателя, образованной транзисf0

45 тором 1, повторителем 10 напряжения, первым 2> третьим 4, четвертым 5, пятым 6 резисторами и резисторами 14 блока 13 резисторов при прикоснове- нии оператором к какой-либо сенсорной площадке ll или 12 не изменяется,Режим .по постоянному току пов— торителя 10 напряжения обеспечивается третьим 4, четвертым 5, пятым 6 резисторами и резисторами 14 блока

l3 резисторов. При этом четвертый резистор 5 выполняет две функции: для транзистора 1 задает смещение на его базе, а для повторителя 10 нап— ряжения является токозадающим, Повторитель 10 напряжения должен иметь большое входное сопротивление и малое выходное и служит для согласования пассивной части устройства с входным сопротивлением транзистора 1.

Поэтому в данном случае в качестве примера он выполнен по схеме составного транзистора на первом 15 и втором 16 транзисторах типа п-p-n.

Значения номиналов элементов пассивной части устройства подобраны таким образом, что при включении в нее полного эквивалентного сопротивления оператора обеспечивается фазовый сдвиг сигнала на входе повторителя 10 напряжения по отношению к сигналу на коллекторе транзистора 1 в 180 и уменьшается затухание до величины, которая становится меньше величины коэффициента усиления транзистора 1, который поворачивает фазу сигнала на его коллекторе по отношению к сигналу на его базе на 180

При таких условиях в сенсорном пе" реключателе выполняется баланс фаз

При прикосновении оператора к какой-либо сенсорной площадке 11 или 12 эквивалентное полное сопротивление оператора, которое можно представить как последовательное соединение резистора и конденсатора, оказывается включенным между этой точкой и отрицательной шиной источ- ника электропитания, в результате чего уменьшается величина затухания пассивной части электрической цепи

| устройства, образованной первым 7, (активная и пассивная части обеспечивают фазовые сдвиги на 180 каждая) и баланс амплитуд (коэффициент усиления транзистора l по величине больше величины затухания пассивной части устройства) и на его выходе 1? появляются гармонические колебания, частота которьг зависит от того, какой именно сенсорной площадки li илн 12 касается оператор. Повтори-. тель 10 напряжения служит для сог ласования пассивной части устройст85587

3 12 ва с входом транзистора 1, не вносит существенных .дополнительных фазовых сдвигов при работе устройства, не нарушая тем самым баланса фаз.

Формула для расчета частоты выходного сигнала, считая, что сумма сопротивлений резисторов 14 блока 13 резисторов в случае трех этих резис— торов равна сопротивлению пятого резистора 6 и эквивалентное полное сопротивление оператора определяется только его емкостной составляющей

С, а емкости первого 7, второго 8 ь У и третьего 9 конденсаторов равны, имеет вид:

9 и р (1+ (1-n) ck l (1 n) - g t (I + (3+2n)

np ) д. + n p (3 (!+д)-2 n )I— ng p (1-n) (3+пр)-4 и р(I+ {1+п)с ) f+

+ 0 <>I< + и А(3(f+a)-2 >d ))— — 4 (3+пф) — ndф l+ (I+n)g )) +

+, (3+пр) = О, г

Rs Св где а = — —; P — —; ) =

Для определения местоположения первой сенсорной площадки II в формулу подставляем

К - П R6, Rr<+ "Я - (-") Для определения местоположения второй сенсорной площадки подставляем R + R - "nR и К = (I-и) R

14 14 6 11

И Т.Д.

Аналогичным образом рассчитываются частоты выходных сигналов и определяются местоположения сенсорных площадок при их большем числе.

Полученное уравнение позволяет также оценить нестабильность час;тоты выходного сигнала с учетом влияния технологических допусков на номиналы применяемых элементов и учесть приращения к номиналам элементов, обусловленные воздействием на параметры элементов окружающей среды.

1 док, что расширяет функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

I.Сенсорный переключатель, содержащий первую сенсорную площадку, п-р-п-транзистор, эмиттер которого через первый резистор соединен с отрицательной шиной электропитания, коллектор через первый конденсатор соединен с первым выводом второго конденсатора, а база соединена с первым выводом второго резистора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем управления выходной частоты, в него введены (n-!) сенсорных площадок, третий, четвертый и пятый резисторы, повторитель напряжения, третий конденсатор и блок резисторов, причем третий резистор подключен между положительной шиной электропитания и коллектором и-р-итранэистора, база которого подключена к первому выходу усилителя и через четвертый резистор к отрицательной шине электропитания, второй вывод второго резистора подключен к первому выводу второго конденсатора и через третий конденсатор к входу повторителя напряжения и первому выводу пятого резистора, второй вывод которого подключен к второму выводу второго конденсатора, первой сенсорной площадке и первому выводу блока резисторов, второй выход повторителя напряжения подключен к положительной шине электро40 питания коллектор и-р-п-транзистоЭ ра подключен к второму выводу блока резисторов и выходу устройства, (n-1) сенсорные площадки подключены к соответствующим остальным (n-1)

4 выводам блока резисторов.

2. Переключатель по п.l, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок резисторов содержит цепочку р последовательно включенных резисторов, причем вход цепочки подключен к первому выводу блока резисторов, выТаким образом, введение, (n-I ) сенсорных площадок, повторителя напряжения, третьего конденсатора и блока резисторов позволяет получить на выходе устройства сигналы разных частот при касании оператором соответствующих сенсорных площаход цепочки подключен к второму выво-. ду блока резисторов, а остальные (и-I ) выводов блока резисторов под55.ключены соответственно к точкам соединения резисторов блока резисторов.

3. Переключатель по п.l, о т л ич а ю шийся тем, что повтори5 >87

Составитель Е,Бреславец

Редактор Н.Тупица Техред g.Кадар Корректор О. Луговая

Заказ 7534/56 Тираж 899 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3045, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Проиэволственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул. Проектная,4

5 128 тель напряжения выполнен в виде первого и второго. транзисторов и-р-итипа, причем база первого транзистора подключена к входу повторителя напряжения, база второго транзистора подключена к эмиттеру первого транзистора, коллектор которогo подключен к коллектору второго транзистора и второму выходу повторителя напряжения, а эмиттер второго транзистора подключен к первому выходу повторителя напряжения,