Сенсорный переключатель Советский патент 1982 года по МПК H03K17/945 

(54) СЕНСОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к электронной коммутационной TeXHHjKe, в частности к ; переключателям с сенсорным управпением и может бытьиспользовано в авто матике и вычисли те пьной технике, в ус- , тройствах ввода и вывода информации.

Известен сенсорный переключатель, содержащий высокочастотный генератор, сенсорный электрод, синхронный детектор, пороговый коммутатор и источник комму- о тируемого напряжения flj.

Недостатками этого ренсорного переключателя являются сложность схемы составных узлов и ограниченная область применения, связанная с излучателем вы-is сокочастотных электромагнитных колебаний через сенсорные ячейки.

Наиболее близким к изобретению явпяется сенсорный переключатель, содержащий генератор прямоугольных импуль- го сов с прямым и противофазным выходами и сенсорные ячейки, каждая из которых .состоит из сенсорного поля, .управляющего и переключакицего элементов. При

этом в сенсорном перекшочатепе прямой выход генератора прямоугольных импульсов через соответствующие резисторы соединен с контактами сенсорного поля и с первым входом управляющего элемента каждой сенсорной ячейки, а противофазный выход - со ъторым входом управляклцего элемента f2.

Недостатком такого переключателя является громоздкость, вызванная высокоомного резистора, включенного в цепи сенсорного поля кахщой сенсорной ячейки, что ограничивает возможное ти миниатюризации устройства при микросхемном его исполнении. , Цель изобретения - упрощение переключателя при многопозиционном исполнении в виде монолитной интегральной микросхемы.

Поставленная цель достигается тем, что в сенсорный переключатель, содержащий генератор прямоугольных импульсов с прямым и противофазным выходами и сенсорные ячейки, каждая из которых со стоит из сенсорного попя, управляющего и переключающего элементов, введены, первый элемент задерласи, элемент ИЛИНЕ, эпемент И, в каждой сенсорной ячейке управпяюший эпемент выполнен в виде поспедоватепьно соединенных инвертора с открытым коппектором и второго элемента задержки, а переключающий элемент выполнен в виде D -триггера, при этом в каждой сенсорной ячейке вход инвертора с открытым коллектором.соеДинен с прямым выходом генератора прямоугольных импульсов, выход инвертора о открытым коллектором соединен с выводом сенсорного поля, входом второго ;элемента задержки, и соответствующим входом, элемента ИЛИ-НЕ, выход второчго элемента задержки соединен с информационным входом D -триггера, противофазный выход генератора прямоугольных импульсов соединен с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход элемента И соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента И coe динен с тактовым вxoдo й Ю -триггера каж дой сенсорной ячейки, На чертеже представлена функциональная схема сенсорного переключателя. Сенсорный переключатель содержит T нератор 1 прямоугольных импульсов с прямым и противофазным выходами, сенсорные ячейки 2, первый элемент 3 задержки, .элемент 4 ИЛИ-НЕ|; и элемент 5 И. В состав каждой сенсорной ячейки 2 входят инвертор с открытым коллектором 6, второй элемент 7 задержки, сенсорное поле 8 и Т)-триггер 9, Сенсорный переключатель .работает следующим образом. Сигнал генератора 1 прямоугольных импупъсой с прямого выхода поступает на вход инвертора с открытым коллектором 6 каждой сенсорной ячейки 2. С выхода инвертора с открытым коллектором 6 этот сигнал поступает на вывод сенсор ного поля 8 и через второй элемент 7 задержки - на информационный вход) триггера 9, Кроме того, сигнал с выхода инвертора с открытым коллектором 6 по ступает через элемент 4 ИЛИ-НН на один из входов Элемента 5 И, На другой вход элемента 5 И через первый элемент 3 задержки поступает выходное напряжение с противофазного выхода генератора 1 прямоугольных импульсов. Выходное напряжение элемента 5 И поступает на 96 94 тактовый вход р -триггера 9 каждой сенсорной ячейки 2. Пока нет касания сенсорного поля 8, сигналы на входах элемента 5 И строго синхронны и противофазны. Поэтому на выходе этого элемента импульсы отсутствуют и Т)-триггер 9 не меняет своего состояния. При касании оператором сенсорного поля 8 в выходную цепь инвертора с открытым коллектором 6 вносится емкость оператора. Так как выходное сопротивление инвертору с открытым коллектором 6 в за1фытом состоянии велико, то напряжение йа его выходе растет медленно из-за внесенной емкости. На выходе элемента 5 И в этом случае пЬявляк тся импульсы, которые, поступая на тактовый вход и-триггера9, обеспечивают в нем запись информации, Второй элемент 7 задержки сщгжит Ддя задержки сигнала lia информационном входе Т -триггера 9 относительно сигнала на его тактовом входе, а задержка не должна превышать величину задержки сигнала на Элементе ИЛИ-НЕ 4 и элементе 5 И и необходима для записи информации в Р-триггере 9, Первый элемент задержки 3 служит для компенсации .задержки сигнала в ив- . верторе с открытым коллектором 6 и элементе ИЛИ-НЕ 4, когда нет касания сенсорного попя .8. Технический эффект от использования предложенного Сенсорного переключатегю) заключается в упрощении его конструкции при выполнении его миогопозициоиным на основе монолитной интегральной микросхемы. изобретения о р м у па Сенсорный переключатель, содержащий генератор прямоугольных импульсов с прямым и противофазньшг выходами и сенсорные ячейки, каждая из которь1Х состоит из сенсорногр поля, управляющего и переключающего элементов, о т п и чающий с я тем, что, с целью упрощения переключателя при многопозиционном исполнении, в Него введены первый эпемент задержки, элемент ИЛИ-НЕ, элемент И, в каждой сенсорной ячейке управляющий элемент выполнен в виде последовательно соединенных инвертора с открытым коллектором и второго элемента задержки, а переключающий элемент вьшолнен в виде D -триггера, при каждой сенсорной ячейке вход инвертора с

открытым коллектором соединен с прямым выходом генератора прямоугольных импульсов, выход инветора с открытым коллектором соединен с выводом сенсорного поля,, входом второго элемента задержки и соответствующим входом элемента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента задержки соединен с информационным вхо дом 15-триггера, противофазный выход генератора прямоугольных импупьсов соедиjieH с входом первого элемента задержки.

которого соединен с первым вхоДом элемента И, второй вход элемента И соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, выход элемента И соединен с тактовым входом D-триггера каждой сенсорной ячейки.

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

,№ 723776, кл, Н ОЗ К 17/945, 198О.

fk 6654О2, кл. Н ОЗ К 17/945, 1979.