一种可调节灵敏度的触摸电路的制作方法

文档序号:12198022阅读:1111来源:国知局

本实用新型属于电路设计领域,更具体地,涉及一种可调节灵敏度的触摸电路。



背景技术:

电路设计中,若实现触摸键功能,一般使用触摸IC采集触摸信号。但由于触摸IC为集成电路,因此不能通过改变其内部电路模块,来改变触摸IC的灵敏度。触摸IC的内部电路封闭,不能调节内部电路。



技术实现要素:

针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本实用新型提供了一种可调节灵敏度的触摸电路,由此解决现有技术中由于触摸IC为集成电路导致不能通过改变其内部电路模块来改变触摸IC的灵敏度的技术问题。

本实用新型提供了一种可调节灵敏度的触摸电路,包括依次连接的信号发生电路和低通滤波电路;所述信号发生电路产生频率小于所述低通滤波信号的截止频率,且幅值小于下一级电路的额定电压值的信号;所述低通滤波电路用于当触碰按键时,对所述信号发生电路产生的信号进行滤波。

更进一步地,所述信号发生电路包括第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和稳压管D10;所述第一运算放大器U1的输出端OUT通过依次串联的所述电阻R4和所述电阻R2连接至第二运算放大器U2的负输入端-IN,所述第一运算放大器U1的负电压端V-和负输入端-IN接地,所述第一运算放大器U1的正输入端+IN通过所述电阻R1连接至所述电阻R4和所述电阻R2的串联连接端,所述第一运算放大器U1的正输入端+IN还通过电阻R6连接至所述第二运算放大器U2的输出端OUT,所述第一运算放大器U1的正电压端V+连接5V电压;所述稳压管D10的一端连接至所述电阻R4和所述电阻R2的串联连接端,所述稳压管D10的另一端接地;所述第二运算放大器U2的负电压端V-接地,所述第二运算放大器U2的正输入端+IN通过电阻R3接地;所述第二运算放大器U2的正电压端V+连接5V电压;所述电容C1连接在所述第二运算放大器U2的负输入端-IN和所述第二运算放大器U2的输出端OUT之间。

更进一步地,所述低通滤波电路包括电阻R5、电容C2、电阻R7和按键;所述按键、所述电阻R7和所述电容C2依次串联接地,所述电阻R7与所述电容C2的串联连接端与所述电阻R5的一端连接,所述电阻R5的另一端作为所述低通滤波电路的输入端,所述电阻R7与电容C2的串联连接端作为所述低通滤波电路的输出端。

总体而言,通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比,由于所采用的信号发生电路带有反馈回路,且输出信号频率可调节,因此能够达到信号高稳定性、触控键灵敏度能轻易调节的有益效果。

附图说明

图1是本实用新型提供的可调节灵敏度的触摸电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1示出了本实用新型提供的可调节灵敏度的触摸电路的电路原理,为了便于说明,仅示出了与本实用新型相关的部分,详述如下:

实用新型提供的可调节灵敏度的触摸电路包括:依次连接的信号发生电路1和低通滤波电路2,信号发生电路1用于产生特定频率和特定幅值的信号;其中,“特定频率”是指小于低通滤波信号2的截止频率,“特定幅值”是指小于下一级电路的额定电压值。低通滤波电路2用于对信号发生电路1滤波,当按键不触碰时,低通滤波电路几乎不起作用;当触碰按键时,低通滤波电路2的滤波能力增强,对信号发生电路1的信号滤波,甚至改变信号的逻辑。于是触碰按键的动作被电路检测。

信号发生电路1包括第一运算放大器U1、第二运算放大器U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和稳压管D10;第一运算放大器U1的输出端OUT通过依次串联的电阻R4和电阻R2连接至第二运算放大器U2的负输入端-IN,第一运算放大器U1的负电压端V-和负输入端-IN接地,第一运算放大器U1的正输入端+IN通过电阻R1连接至电阻R4和电阻R2的串联连接端,第一运算放大器U1的正输入端+IN还通过电阻R6连接至第二运算放大器U2的输出端OUT,第一运算放大器U1的正电压端V+连接5V电压;稳压管D10的一端连接至电阻R4和电阻R2的串联连接端,稳压管D10的另一端接地;第二运算放大器U2的负电压端V-接地,第二运算放大器U2的正输入端+IN通过电阻R3接地;第二运算放大器U2的正电压端V+连接5V电压;电容C1连接在第二运算放大器U2的负输入端-IN和第二运算放大器U2的输出端OUT之间。

信号发生电路1可分成两部分。前一部分由第一运算放大器U1、D10、R1、R4、R6组成,它决定了信号发生电路1生成信号的最大幅值。由于R6与R1在同一回路中,因此通过两者的电流I1=I6,即US/R6=UZ/R1,US为信号的最大幅值。后一部分由第二运算放大器U2、R2、C1、R6组成,其实质为积分电路,使输出信号随UZ的积分产生周期性变化。而周期频率由R2、C1、R6决定。

其中,稳压管D10的稳压值为Uz,则频率与幅值可通过下式计算:Fs=R1/(4*R6*R2*C1),Us=R6/R1*Uz。交流信号从第二运算放大器U2输出后,到达低通滤波电路2。

低通滤波电路2包括电阻R5、电容C2、电阻R7和按键;按键、电阻R7和电容C2依次串联接地,电阻R7与电容C2的串联连接端与电阻R5的一端连接,电阻R5的另一端作为低通滤波电路2的输入端,电阻R7与电容C2的串联连接端作为低通滤波电路2的输出端。

电阻R5与电容C2构成初级的滤波器。当指尖触碰按键时,由于指尖带有电荷,相当于按键与地间增加一个旁路电容C’,它也具有滤波的功能。当指尖触碰按键时,旁路电容的值会增大,因而导致低通滤波信号2的截止频率减小。当截止频率低于发生信号,发生信号会被旁路电容部分滤除,甚至使传送到下一级电路的信号逻辑改变。于是触摸动作被电路检测。

在本实用新型中,可以将按键设计为大小为25mm*25mm,表面覆盖有d=5mm厚的亚克力板的焊盘。当指端触摸按键时,由于人体与大地相连,实质上此时按键与指端之间将形成一个电容C’,C’相当于与C2并联。设ε为亚克力的介电常数,S为焊盘面积,k为静电常数,C’的值可通过下式计算:C’=εS/(4πkd)。

所以指端触摸按键时,滤波截止频率从f1=1/(2π*R5*C2)变为f2=1/[2π*R5*(C’+C2)]。当f1>Fs,且Fs>>f2,则按键没在触摸时,电路输出正常的交流信号;若按键被触摸,由于滤波截止频率减小,交流信号将被滤除一部分,输出端的信号值将降低。通过调节电路中特定电容或电阻的值,就可在触摸按键时,输出值也将不同,从而达到实现调节触摸键的灵敏度的目的。

本实用新型有助实现一种触摸键设计,与触摸IC相比,具有更好的调节灵活性。

本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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