Многоканальное переключающее устройство

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение помехоустойчивости. Устройство содержит генератор 1, M+1 сенсорных датчиков 2 и фильтр 3, содержащий первые резистор 4 и конденсатор 5, соединенные параллельно. Каждый сенсорный датчик 2 состоит из транзистора 6, диода 7, второго конденсатора 8, включенного между коллектором транзистора 6 и входом сенсорного датчика 2, резистора 9, включенного между общей шиной и анодом диода 7, сенсорной площадки 10, состоящей из пластин 11 и 12, расположенных в одной плоскости, пластины 13, отделенной от пластин 11 и 12 упругим диэлектриком 14, и слоя 15 диэлектрика, покрывающего третью пластину 13. Причем выход генератора 1 соединен с входами всех сенсорных датчиков 2, первые выходы сенсорных датчиков 2 соединены с входом фильтра 3, а вторые выходы сенсорных датчиков 2 подключены к выходам устройства. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н А BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУД АРСТ8ЕННЬИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Г21) 4339274/24-21 (22) 07.12,87 (46) 07.02.90. Бюл. 11 -. 5 (71) Куйбышевский авиационный инсти- тут им. акад. С.П.Королева (72) В.Д.Дмитриев, М.Л,Леднев, А.E,Eoëêoâ и В.?.Ëÿìåêèí (53) 621.396.6 (088 ° 8) (56) Патент Великобритании Р 2080536, кл. Н 03 К 17/96, 1982 ° (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информации. Целью изобретении является расширение функциональных возможностей и повышение помехоустойчивости. Устройство содержит генератор 1, М+1 сенсорных датчиков 2 н фильтр 3, содержащий первые резистор

„„SU„„1541771 А1 (51)S Н 03 К 17/945 17/96

4 и конденсатор 5, соединенные параллельно. Каждый сенсорный датчик .2 состоит из транзистора 6, диода 7, второго конденсатора 8, включенного между коллектором транзистора 6 и входом сенсорного датчика 2, резистора 9, включенного между общей шиной и анодом диода ?, сенсорной площадки 10, состоящей из пластин 11 и 12 расположенных в одной плоскости, пластины 13, отделенной от пластин 11 и 12 упругим диэлектриком

14, и слоя 15 диэлектрика, покрывающего треть:з пластину-.13. Причем выход генератора 1 соединен с входами всех сенсорных датчиков 2, первые выходы сенсорных датчиков 2 соединены с входом фильтра 3, а вторые выходы сенсорных датчиков 2 подключены к выходам устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ила

)54)771

Изобретение относится к импульсной гехнике и может быть использовано в устройствах ввода и вывода информаЦии.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, достигаемое введением М сенсорных датчиков и органиэацией функционнроI

Вания устройства в режиме Зависимая фиксация", и повьш ение помехоустойчивости за счет наличия гистерезиса, остигаемое введением транзистора

P-n-p типа с С /С 10, где Сэ и Ск емкости эмиттера и коллектора тран-;" зистора соответственно, диода и вторых конденсатора и резистора.

На фиг.) показана электрическая функциональная схема многоканального переключающего устройства;на фиг.2—

Гистерезисная характеристика амплитуды выходного напряжения от амплитуды высокочастотного напряжения генератора; на фиг.3 — временные диаграммы входных и выходных напряжений. 25

Многоканальное переключающее уст3 ройство содержит высокочастотный "енератор 1, сенсорные датчики 2, фильтр

3, состоящий из первых резистора 4 и конденсатора 5, сенсорные датчики

2 состоят из транзистора. 6, диода 7, второго конденсатора 8, второго резистора 9, сенсорной площадки 10, состоящей из первой 11 и второй 12 пластин соответственно, третьей пластины )3, упругого диэлектрика

14, диэлектрического покрытия 15 третьей пластины 13, выходные клеммы 16.

Работу устройства рассматривают на примере одного сенсорного датчика 2.

Питание устройства осуществляется от высокочастотного генератора 1, В исходном состоянии, если амплитуда 45 высокочастотного напряжения U ниже порога отпирания транзистора б, то он заперт и на выходной клемме 16 напряжение U мало, С увеличением амплитуды высокочастотного напряжения происходит отпирание транзистора 6 и на выходной клемме 16 скачком устанавливается максимальное напряжение, т.е, происходит включение канала. При увеличении и уменьшении амплитуды высокочастотного напряжения U включение и выключение транзистора 6 происходит при различных значениях амплитуды напряжения U т.е. зависимосгь выходного напри,ения U от амплитуды напряжения пи*aния Г имеет гистерезисную зону (фиг. 2) .

Амплитуду напряжения питания U принимают равной значению амплитудь1 . напряжения питания внутри гистерезисной эоны (амплитуда 2,2 В), При этом первоначально транзистор 6 находится в устойчивом состоянии "Выключено", При нажатии на подвижную пластину 13 сенсорного датчика 2 величина емкости между пластинами

11 и 12 увеличивается и на базу транзистора 6 через диод 7 поступают импульсы отрицательной полярности.

В положительный полупериод напряжения U заряжается второй конденсатор

8 через переход коллектор — база транзистора 6 и второй резистор 9, причем одновременно заряжается и диффузионная емкость р — и-перехода транзистора 6, К моменту прихода отрицательной полуволны напряжения

U второй конденсатор 8, заряженный со знаком минус на коллекторе транзистора 6, является источником для .питания транзистора 6. С приходом отрицательной полуволны íà его базу он открывается, В момент отпирания транзистора

6 между его базой и общей шиной создается отрицательное нелинейное сопротивление. Оно резко увеличивает напряжение на базе транзистора 6 и он полностью отпирается. Увеличение напряжения на базе транзистора 6 продолжается вплоть pо границы насыщения коллекторного перехода, При этом амплитуда напряжения U

1С становится близкой к амлитуде напряжения U Это состояние устойчивое, оно сохраняется и после отпускания подвижной пластины 13. Высокочастотное напряжение U 6. детектируется р-и-переходом база-эмиттер транзистора 6 и на RC-фильтре 3 выделяется постоянное отрицательное напряжение, Во включенном состоянии с выход-. ной клеммы 16 включенного сенсорного датчика,2 поступает высокочастотное напряжение, если для управления нагрузкой необходимо постоянное напряжение, то его необходимо продетектировать.

Устройство работает следующим образом, 7!

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в сенсорных площадках И+) сенсорных датчиков третья пластина выполнена подвижной, промежуток между третьей и, остальными пластинами заполнен упругим диэлектриком, а внешняя сторона третьей пластины покрыта слоем диэлектрика.

5 1541?

В исходном состоянии все сенсорные датчики, т.е. транзисторы 6, выключены, так как амплитуда напряжения питания U выбрана равной зна/ъг

5 чению, расположенному внутри гистереэисной эоны зависимости Us

= f(U) (фиг.2), и напряжения на выходных клеммах 16 минимальны. При > нажатии на подвижную пластину 13 одного из сенсорных датчиков 2 в момент времени й„ (на фиг.3, Вх.10) увеличивается амплитуда отрицательных импульсов на базе транзистора

6 и он мгновенно открывается, а выходное напряжение U скачком изменяется от минимального значения (фиг.3, область I) до максимального значения (фиг.3, область II). Это состояние устойчивое и оно сохра- 20 няется и после окончания входного импульса (фиг.3, Вх.1.0, время t ).

Одновременно на эмиттере транзистора 6 создается отрицательное напряжение, которое подзапирает по эмит- 25 терам транзисторы 6 остальных сенсорных датчиков 2.

Для включения сенсорного датчика

2 другого канала в момент времени нажимают на подвижную третью плас- 30 э тину 13 этого сенсорного датчика 2 (фиг.3, Вх. 10), что создает достаточное условие для открывания еготранзистора 6. При этом происходит выключение ранее включенного канала, так как на резисторе 4 за счет тока через транзистор 6 другого канала появляется дополнительное напряжение, которое запирает транзистор б ранее включенного канала. На выход- 40 ной клемме 1б другого канала ампли-, туда высокочастотного напряжения U скачком изменяется от минимального значения (фиг.3, область I) до максимального значения (область II), 45 а выходное напряжение U< ранее включенного канала скачком изменяется до минимального значения. Эти состояния устойчивые и они сохраняются и после окончания воздействия входного 50 импульса (Вх. 10, момент й4, фиг. 3) .

Аналогично происходит переключение и на следующие каналы, причем во включенном состоянии всегда находится только один из каналов. 55

Формула изобретения

1. Многоканально«переключающее устройство, содерж 1.пее последовательно соединненые генератор, первый сенсорный датчик и фильтр, состоящий из параллельно соединенных первых резистора и конденсатора, соединенных первыми своими выводами с общей шиной, сенсорный датчик состоит из усилителя и сенсорной площадки, состоящей из первой, второй и третьей пластин, причем первая и вторая пластины расположены в одной плоскости, а третья пластина расположена параллельно этой плоскости с перекрытием первой и второй пластин, при этом первая пластина соединена с входом сенсорного датчика, а вторая — с входом усилителя, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей и повышения помехоустойчивости, в него введены М сенсорных датчиков, усилители в М+1 сенсорных датчиках выполнены на транзисторах р-и р-типа с С /Г„ > 10, где С и С вЂ” емкости эмиттерного и коллекторного переходов этих транзисторов соответственно, втором конденсаторе, диоде и втором. резисторе, причем диод подключен в обратном направлении между второй пластиной сенсорной площадки и базой транзистора, подключеннойк общей шинечереэ второй резистор, эмиттер транзистора подключен к первому выходу усилителя, коллектор транзистора через второй конденсатор подключен к первой пластине сенсорной площадки, база транзистора подключена к второму выходу

Усилителя, входы М сенсорных датчиков подключены к выходу генератора, первые выходы И усилителей подключены к входу фильтра, вторые выходы

М+1 усилителей подключены к выходам устройства, а первые пластины сенсорных площадок М сенсорных датчиков подключены к входам соответствующих

М сенсорных датчиков.

1541771

Составитель E.ÁðåcëàBåö

Редактор М.Г>ланар Техред п.Олийнык Корректор О,Ципле

Заказ 289 Тираж 674 Подписное

BFIHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101