Электронные компоненты для ремонта и хобби

Простая схема сенсорного переключателя

Texas Instruments CD40106B

Обычные конструкции сенсорных переключателей основаны на обнаружении уменьшения сопротивления, когда кончик пальца пользователя либо соединяет контакт с общей землей схемы, либо подает переменное напряжение частотой 60 Гц, наводимое электрическим полем, излучаемым близлежащими электрическими сетями. Но что делать, если электрических сетей поблизости нет, и оборудование работает от батареи, например, в автомобильном приложении, или если отсутствует гальванический контакт с общей землей?

Работа схемы, показанной на Рисунке 1, основана на обнаружении увеличения емкости, обусловленного прикосновением к контакту. Хотя для реализации простой конструкции иногда может потребоваться сложная схема, показанное здесь устройство предлагает недорогой подход, использующий небольшое количество компонентов.

В недорогом интерфейсе сенсорной панели на один канал используются три инвертора с триггерами Шмитта и полевой транзистор.
Рисунок 1. В недорогом интерфейсе сенсорной панели на один канал используются три инвертора с триггерами
Шмитта и полевой транзистор.

На Рисунке 1 инвертор IC1A работает как генератор прямоугольных импульсов с частотой приблизительно 150 кГц. Выход генератора связан по переменному току с потенциометром R2, который устанавливает уровень управляющего сигнала и, следовательно, чувствительность сенсорной панели. Прямоугольные импульсы, смещающие затвор на несколько вольт, периодически переключает n-канальный полевой транзистор Q1 из режима проводимости в режим отсечки. С размахом от 0 до 12 В прямоугольные импульсы повторяются на стоке транзистора Q1. Пиковый детектор, образованный элементами D1, R7 и C4, обеспечивает постоянное напряжение, достаточное для того, чтобы на выходе инвертора IC1B установился низкий логический уровень.

Однако если кто-то прикоснется к сенсорной панели, любая добавленная емкость относительно земли или общего провода уменьшит переменное напряжение на затворе полевого транзистора, и Q1 будет постоянно проводить ток. Размах прямоугольных импульсов, подаваемых на диод D1, уменьшится. Напряжение на конденсаторе C4 упадет ниже логического порога, и уровень сигнала на выходе инвертора IC1B станет высоким. Регулировкой потенциометра R2 можно установить требуемую чувствительность и компенсировать разброс напряжений отсечки полевых транзисторов. Стремящиеся к новизне или ностальгии могут использовать половину двойного триода 12AX7 в качестве генератора, а оставшуюся половину вместо транзистора Q1.

Выбор соответствующих сопротивлений анодных резисторов позволит работать с источником анодного напряжения 12 В.

Материалы по теме

  1. Datasheet ON Semiconductor 2N5457
  2. Datasheet Texas Instruments CD40106B

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Touch Switch Needs no DC Return Path

CD40106B----CALLREP
Texas Instruments
по запросу
CD40106B6A
Texas Instruments
по запросу
Corebai - АЦП, ЦАП, ОУ, интерфейсы и другие аналоговые микросхемы поступили на склад
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя