Коммутационная панель для устройства ввода информации Советский патент 1991 года по МПК G06F3/23 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и ввода в ЭВМ символьной информации

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности коммутационной панели.

На фиг. 1-4 изображены соответственно первый-четвертый слои многослойной печатной платы (МПП), содержащие эллиптические спиральные индуктивные элементы, вертикально ориентированные в первом и втором слоях МПП (по столбцам матрицы) и горизонтально ориентированные в третьем и четвертом слоях МПП (по строкам матрицы); на фиг. 5 - взаимное расположение

вертикально ориентированных (изображены сплошной линией) и горизонтально ориентированных (изображены пунктирной линией) эллиптических спиральных индуктивных элементов в МПП; на фиг. 6 - матрица с изображением символов, вводимых с помощью предлагаемой коммутационной панели, на фиг. 7 - сечение МПП с указанием слоев и металлизированных сквозных отверстий, обеспечивающих соединение эллиптических спиральных индуктивных элементов, расположенных в различных слоях МПП, через соответствующие контактные площадки.

Для упрощения чертежей эллиптические спиральные элементы изображены в

ON ON 00 Ю XI 00

развернутом виде только в одном столбце матрицы (фиг. 1 и 2) или в одной строке матрицы (фиг. 3 и 4).

Коммутационная панель выполнена в виде многослойной печатной платы, слои 1-4 которой представлены на фиг. 1-4. Символы нанесены на носитель 5 информации (фиг. 6). представляющий собой тонкую пластинку из диэлектрического материала либо лист бумаги. Слои 1 и 2 и слои 3 и 4 МПП выполнены на двустороннем фольгирован- ном диэлектрике. Между вторым и третьим слоями МПП расположена диэлектрическая прокладка 6.

В контактных площадках слоев 1 и 2 выполнены металлизированные отверстия

7,обеспечивающие электрическое соединение внутренних витков эллиптических спиральных индуктивных элементов этих слоев. В контактных площадках слоев 3 и 4 выполнены металлизированные отверстия

8,обеспечивающие электрическое соединение внутренних витков эллиптических спиральных индуктивных элементов этих слоев. Метод изготовления МПП - метод металлизации сквозных отверстий.

Многослойная печатная плата, состоящая из слоев 1-4 и прокладки 6, и носитель Е информации с изображением вводимых символов образуют коммутационную панель 9.

В первом 1 и втором 2 слоях МПП (фиг. 1 и 2) эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы своими продольными осями вертикально по столбцам матрицы. В третьем 3 и четвертом 4 слоях МПП (фиг. 3 и 4) эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы своими продольными осями горизонтально по строкам матрицы.

В центре каждого элемента находится соответствующая контактная площадка. Центры контактных площадок первого слоя МПП совпадают с центрами контактных площадок второго слоя МПП, благодаря чему обеспечивается электрическое соединение внутренних витков этих элементов через металлизированные отверстия 7. Центры контактных площадок третьего слоя МПП совпадают с центрами контактных площадок четвертого слоя МПП, благодаря чему обеспечивается электрическое соединение внутренних витков этих элементов через металлизированные отверстия 8.

Центральные контактные площадки горизонтально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов расположены между вертикально ориентированными эллиптическими спиральными индуктивными элементами, а центральные

контактные площадки вертикально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных-элементов расположены между горизонтально ориентированными эллиптическими спиральными индуктивными элементами (фиг. 5). Благодаря такому расположению вертикально и горизонтально ориентированных элементов конструкция МПП упрощается, так как в отличие от

0 известной панели не требуется обеспечивать электрической изоляции между металлизированными переходными отверстиями пар слоев (первого и второго слоя по отношению к третьему и четвертому слою МПП),

5 а сверление и металлизацию всех отверстий в контактных площадках МПП проводить за один этап.

Кроме того, при том же количестве вводимых символов (64) количество спиральных

0 индуктивных элементов на каждом слое МПП уменьшается в 2 раза (32) по отношению к известной панели.

Электрическая схема соединений эллиптических спиральных индуктивных эле5 ментов между собой через внешние витки в соответствующих слоях остается аналогичной схеме соединений элементов известной панели.

В коммутационной панели внешние

0 витки соответствующих эллиптических спиральных индуктивных элементов соединены между собой печатным проводником, расположенным по касательной к указанным виткам, что в результате повышает надеж5 ность соединений в каждом слое МПП, а следовательно, и в целом надежность коммутационной панели.

На фиг. 5 видно, что вертикально ориентированные эллиптические спиральные ин0 дуктивные элементы нечетных столбцов матрицы перекрывают своими нижними и верхними частями левые части горизонтально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов,

5 расположенных в соседних строках матрицы коммутационных элементов, а правые части этих элементов перекрываются соответственно нижними и верхними частями вертикально ориентированных эллиптиче0 ских спиральных индуктивных элементов, расположенных в четных строках матрицы. Штрихпунктирными линиями на фиг. 5 обозначены ячейки матрицы коммутационных элементов для ввода отдельного симво5 ла. В каждую из таких ячеек матрицы, являющуюся областью активного взаимодействия с элементом считывания (не пока- зан), входит только одна половина соответствующего эллиптического спирального индуктивного элемента.

После сборки МПП в каждом столбце матрицы эллиптические спиральные индуктивные элементы первого слоя 1 включены в электрическую последовательную цепь со спиральными индуктивными элементами второго слоя 2 через внутренние витки и соответствующие контактные площадки с металлизированными отверстиями 7, причем в каждом слое соответствующие соседние элементы соединяются между собой через внешние витки согласно фиг. 1 и 2. При этом каждому столбцу матрицы соответствует одна результирующая индуктивность, образованная п эллиптическими спиральными индуктивными элементами. Для подключения такой индуктивности к схеме панели используются первая 10 и вторая 11 группа выводов.

Аналогично в каждой строке матрицы эллиптические спиральные индуктивные элементы третьего слоя 3 МПП включены в электрическую последовательную цепь со спиральными индуктивными элементами четвертого слоя 4 МПП через внутренние витки и соответствующие контактные площадки с металлизированными отверстиями 8, причем в каждом слое соответствующие соседние элементы соединяются между собой через внешние витки согласно фиг. 3 и 4. При этом каждой строке матрицы соответствует одна результирующая индуктивность, образованная п эллиптическими спиральными индуктивными элементами. Для подключения такой индуктивности к схеме устройства ввода информации используются третья 12 и четвертая 13 группы выводов.

По существу МПП с эллиптическими спиральными индуктивными элементами образует матричную структуру с распределенными L- и С-элементами. L-элементы образуются эллиптическими спиральными индуктивными элементами, находящимися на пересечении строк и столбцов матрицы, и являются двуслойными катушками индуктивности. С-элементы образуются за счет межвитковых емкостей спиральных элементов и за счет межслойных емкостей (между элементами первого и второго слоя МПП и между элементами второго и третьего слоя МПП).

Коммутационная панель работает в составе устройства ввода информации следующим образом.

Считывание символов может осуществляться, например, карандашом с наконечником из магнитного материала. Оператор помещает карандаш в ужную позицию, туда, где расположен соответствующий символ (фиг. 7). При этом индуктивность

эллиптических спиральных элементов, расположенных под позицией этого символа, возрастает, что приводит к изменению уровней сигнала высокой частоты на соответствующих выводах 11 и 13 коммутационной панели. К выводам 10 и 12 панели попеременно подводится запитывающее напряжение, а выводы 11 и 13 подключены к коллекторным цепям усилителей устройст0 ва ввода информации. Схема устройства аналогична схеме известного устройства (не показана).

Изменение уровня сигнала высокой частоты на выводах 11 и 13 фиксируется схе5 мой устройства ввода информации, в котором формируется код считываемого символа.

Поскольку каждая позиция может использоваться для ввода двух символов (на0 пример, русского и латинского алфавитов либо специальных символов), то в отдельных позициях в правом нижнем углу матрицы (фиг. 6) предусмотрены команды переключения регистров: HP - нижний ре5 гистр, ВР - верхний регистр, которые считываются с панели аналогично любым другим символам.

Таким образом, предлагаемое техническое решение за счет новых отличительных

0 признаков (эллиптической формы спиральных индуктивных элементов и определенного размещения, ориентации и соединения этих элементов на слоях МПП) позволяет существенно упростить коммутационную

5 панель (число спиральных индуктивных элементов на каждом слое уменьшено в два раза по отношению к известной панели при одном и том же числе вводимых символов), а также повысить надежность за счет как

0 уменьшения числа этих элементов, так и за счет нового способа обеспечения соединения внешних витков соседних элементов на каждом слое.

Формула изобретения

51. Коммутационная панель для устройства ввода информации, содержащая многослойную печатную плату, на каждом слое которой нанесены плоские спиральные индуктивные элементы, расположенные по

0 столбцам и строкам матрицы, в центре каждого индуктивного элемента расположена контактная площадка, соединенная с внутренним витком спирального индуктивного элемента, в первом слое многослойной пе5 чатной платы в каждом столбце матрицы внешние витки первых и последних спиральных индуктивных элементов являются соответственно первой и второй группами выводов матрицы, внешний виток каждого четного спирального элемента со второго по

(п-2)-й элемент соединен с внешним витком смежного нечетного спирального элемента- с третьего по (п-1)-й элемент в столбце, во втором слое многослойной печатной платы в каждом столбце матрицы внешний виток каждого нечетного спирального индуктивного элемента с первого по (п-1)-й элемент в столбце соединен с внешним витком смежного четного спирального индуктивного элемента со второго по n-й элемент в столбце, в третьем слое многослойной печатной платы в каждой строке матрицы внешние витки первых и последующих спиральных индуктивных элементов являются соответственно третьей и четвертой группами выводов матрицы, внешний виток каждого четного спирального индуктивного элемента со второго по (п-2)-й элемент в строке соединен с внешним витком смежного нечетного спирального индуктивного элемента с третьего по (п-1)-й элемент в строке, в четвертом слое многослойной печатной платы в каждой строке матрицы внешний виток каждого нечетного спирального индуктивного элемента с первого по (п-1)-й элемент в строке соединен с внешним витком смежного четного элемента со второго по n-й элемент в строке, в контактных площадках всех слоев многослойной печатной платы выполнены металлизированные отверстия, между вторым и третьим слоями расположена диэлектрическая прокладка, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности коммутационной панели, спиральные индуктивные элементы выполнены эллиптическими, в первом и втором слоях многослойной печатной платы эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы своими продольными осями вертикально по столбцам матрицы, в третьем и четвертом слоях многослойной печатной платы эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы своими продольными осями горизонтально по строкам матрицы,

вертикально ориентированные эллиптические спиральные индуктивные элементы нечетных столбцов матрицы размещены в соответствующих слоях многослойной печатной платы с перекрытием своими нижними и верхними частями левых частей горизонтально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов, расположенных в смежных строках матрицы, вертикально

ориентированные эллиптические спиральные индуктивные элементы четных столбцов матрицы размещены в соответствующих слоях многослойной печатной платы с перекрытием своими нижними и верхними частями

правых частей горизонтально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов, расположенных в смежных строках матрицы, причем контактные площадки горизонтально ориентированных эллиптических спиральных индуктивных элементов расположены между вертикально ориентированными эллиптическими спиральными индуктивными элементами, а контактные площадки вертикально ориентированных

эллиптических спиральных индуктивных элементов расположены между горизонтально ориентированными эллиптическими спиральными индуктивными элементами.

2. Коммутационная панель по п. 1, о т л и- чающаяся тем, что в каждом отдельном слое многослойной печатной платы эллиптические спиральные индуктивные элементы выполнены с одинаковым направлением

закрутки печатного проводника от центра элемента, противоположным направлению закрутки печатного проводника эллиптических спиральных элементов, расположенных в смежных слоях многослойной

печатной платы, причем внешние витки соответствующих смежных эллиптических спиральных индуктивных элементов соединены между собой печатным проводником, ориентированным по касательной к указанным виткам.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для считывания и ввода в ЭВМ символьной информации. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности коммутационной панели для устройства ввода информации. Цель достигается в коммутационной панели, выполненной в виде многослойной печатной платы (МПП), на каждом слое которой нанесены плоские спиральные индуктивные элементы, расположенные по столбцам и строкам матрицы, тем, что спиральные индуктивные элементы выполнены эллиптическими, в первом и втором слоях МПП эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы продольными осями вертикально по столбцам матрицы, в третьем и четвертом слоях МПП эллиптические спиральные индуктивные элементы ориентированы продольными осями горизонтально по строкам матрицы. Элементы соединены в последовательные цепочки по каждому столбцу и строке матрицы и образуют результирующие индуктивности. При внесении считывающего элемента в зоны перекрытия вертикально и горизонтально ориентированных эллиптических элементов изменяется уровень сигнала на соответствующих выходах коммутационной панели, что фиксируется схемой устройства, и формируется код вводимого символа. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

12

i

i

12

//---

Риг. 2

Риг.З

Фиг. Ч

s

Г4

о

/285

.///V I у У. Iх...j. . .I

Ч, Ч I I III III И I I

/ys s s s

т(«г. 7

5