Сенсорный переключатель

 

О П И С А Н И Е 875637 изовеитиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.02.80 (21) 2882318/18-2! (53) М. Кл э с присоединением заявки №вЂ”

Н 03 К 17/945 (23) Приоритет —, Гасударственный немнтет

СССР

Опубликовано 23.10.8 t. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 23.10.81 (53) УДК 621.374:.3 (088.8) по денем нэобретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

М. И. Ананьев и Е. В. Бреславец (71) Заявитель (54) СЕНСОРНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

Изобретение относится " к импульсной технике и может быть использовано в качестве органа ручного управления в различных электротехнических устройс вах, в частности в пультах управления устройств вычислительной техники.

Известны сенсорные переключатели, содержащие 1С-генератор на транзисторе, цепь обратной связи на емкостном делителе

LC-контура и фильтр (1).

Недостаток такого устройства — невоз- 1в можность его воплощения в интегральном исполнении.

Наиболее близким техническим решением является сенсорный переключатель, содержащий элемент 2И-НЕ, первый вход которого соединен с сенсорным полем, второй с генератором импульсов, а выход — со входом триггера регистра (2)., Недостатками да нного переключателя являются недостаточная надежность, обусловленная необходимостью подбора длительности тактового импульса, вырабатываемого генератором. и нерациональность организации режимов фиксации информации.

Цель изобретения — повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей.

С этой целью в сенсорный переключатель, содержащий генератор импульсов, D-триггер и элемент 2И-НЕ, первый вход которого соединен с -сенсорным полем, второй — с выходом генератора импульсов, а выход подключен к D-входу D-триггера, введены элемент задержки, дополнительный элемент

2И-НЕ и конденсатор, причем первый вход дополнительного элемента 2И-НЕ через элемент задержки соединен с выходом генератора импульсов, второй вход — через конденсатор — с общей шиной, а выход подключен к С-входу D-триггера.

На фиг. 1 представлена электрическая схема сенсорного переключателя; на фиг. 2— временные диаграммы его работы.

Сенсорный переключатель содержит сенсорное поле 1„подключенное ко входу элемента 2И-НЕ 2, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов 3, а выход элемента 2И-НЕ 2 соединен с D-входом D-триггера 4 с динамическим управлением записью, элемент задержки 5, вклю875637 ченный между выходом генератора импульсов 3 и входом элемента 2И-НЕ 6, другой вход которого подключен через компенсирующий конденсатор 7 к общей шине, выход элемента 2И-НЕ 6 соединен с С-входом D-триггера 4.

Сенсорный переключатель работает следующим образом, При отсутствии прикосновения оператора к сенсорному полю 1 импульсы СI достаточно большой скважности, проходя через первый элемент 2И-НЕ 2, инвертируются и задерживаются на время t> (фиг. 2 а), определяемое величиной емкости входа элемента

2И-HE 2, к которому подключено сейсорное поле 1, и внутренними параметрами этого элемента. Далее эти импульсы поступают на вход D-триггера 4. Запись поступившей на вход D информации в D-триггер 4 происходит при наличии на его входе С переднего фронта импульса, поступающего с элемента задержки 5 (фиг. 2 б). Таким образом в

D-триггер 4 запишется логический «О».

Элемент задержки 5 задерживает положительный фронт импульсов на время Ь t, определяемое временем предустановки Dтриггера 4. Задержка импульсов на элементе 2И-НЕ 6 определяется его внутренними параметрами и величиной емкости компенсирующего конденсатора ?, подбираемой приблизительно равной величине паразитной емкости входа элемента 2И-НЕ 2. Таким образом, величины задержек положительного фронта импульса на элементах 2И-НЕ 2 зо и 6 будут близки, и импульсы придут на входы С и D D-триггера 4 с задержкой

Л t, мало отличающейся от величины Ь t и практически не зависящей от изменений температуры окружающей среды и напряжения питания. 35

При прикосновении оператора к сенсорному полю время задержки tq прохождения положительного фронта импульса через элемент 2И-НЕ 2 больше времени задержки в несколько раз, так как переключение 4 элемента 2И-НЕ 2 произойдет тогда, когда импульс, формируемый на сенсорном поле 1, не достигнет напряжения порога срабатывания элемента 2И-НЕ 2 (фиг. 2 в).

Для надежной работы переключателя время tq должно быть больше времени Ь t 4s по крайней мере на время послеустановки

D-триггера 4. При этом в D-триггер 4 по переднему фронту импульса, поступающего с элемента 2И-НЕ 6 запишется логическая «1».

Таким образом, благодаря введению1 дополнительного элемента 2И-НЕ 6 и компенсирующего конденсатора 7, величина емкости которого выбирается примерно равной величине параэитной емкости входа элемента 2И-HE 2, происходит компенсация задержки положительного (по входу) фронта импульса, поступающего на вход элемента 2И-HE 2 от генератора импульсов 3.

При этом разброс времени Ь t (фиг. 2 г) между отрицательным фронтом импульса, поступающего на вход D D-триггера 4 и положительным фронтом импульса, поступающего на вход С этого триггера, возникающий из-эа наличия разброса времени задержки разных элементов, изменения температуры окружающей среды и напряжения питания, уменьшается, что увеличивает надежность работы сенсорного переключателя, а организация второй шины тактовых импульсов за счет введения элемента задержки 5 позволяет не ограничивать по максимуму длительность импульсов генератора 3, кроме того, такое устройство реализует для каждого отдельного переключателя любой режим фиксации на простых логических элементах.

Формула изобретения

Сенсорный переключатель, содержащий генератор импульсов, 0-триггер и элемент

2И-НЕ, первый вход которого соединен с сенсорным полем, второй — с выходом генератора импульсов, а выход подключен к

D-входу D-триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и расширения функциональных возможностей, в него введены элемент задержки, дополнительный элемент 2И-НЕ и конденсатор, причем первый вход дополнительного элемента 2И-HE через элемент задержки соединен с выходом генератора импульсов, второй вход — через конденсатор — с общей шиной, а выход подключен к С-входу D-триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР яо заявке № 2578154/18-21, кл. Н 03 К I?/00, 29.12.78.

2. «Электроника», 1975, № 4, с. 62 — 63.

875637 иг.

Составитель Л. Захарова

Редактор Р. 11пцика Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 9386 87 Тираж 991 Подписное

ВНИИЙИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП аПатентэ, r, Ужгород, ул. Проектная, 4