173245. lajstromszámú szabadalom • Mozgó alkatrészmentes, érintésre aktivizálódó, impulzusok kioncidencia és antikoincidencia elvén működő elektromos kapcsoló
3 173245 4 A találmány szerinti kapcsoló oszcillátorához több kapcsolórész van párhuzamosan csatlakoztatva. Mint látni fogjuk, ez az intézkedés viszonylagos egyszerűsége ellenére maradéktalanul biztosítja a fentiekben említett összetett követelmények egyidejű kielégítését. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amelyen az ismert és a találmány szerinti kapcsoló néhány példakénti kiviteli alakját tüntetjük fel. A rajzon az 1. ábra az ismert elektronikus kapcsoló; a 2. ábra az 1. ábrán látható kimenetek jelalakjai; a 3. ábra a találmány szerinti kapcsoló meghajtó oszcillátora; a 4. ábra a 3. ábrán látható kimentek jelalakjai; az 5. ábra a találmány szerinti egy érintőfelületű kapcsoló; a 6-7. ábra az 5. ábrán látható kimenetek jelalakjai alaphelyzetben és bekapcsolt állapotban; a 8. ábra egy érintőfelületű kapcsoló egy másik kiviteli alakja; a 9-10. ábra a 8. ábrán látható kimenetek jelalakjai alaphelyzetben és bekapcsolt állapotban; a 11. ábra két érintőfelületű kapcsoló kiviteli alakja; a 12-13. ábra a 11. ábrán látható kimenetek jelalakjai alaphelyzetben és bekapcsolt állapotban; a 14. ábra két érintőfelületű elektronikus kapcsoló egy másik kiviteli alakja; a 15-16. ábra a 14. ábrán látható kimenetek jelalakjai alaphelyzetben és bekapcsolt állapotban. A rajzon azonos hivatkozási számok azonos áramköri elemeket jelölnek. A kapcsoló kialakításánál alkalmazott áramköri elemek jelölése bistabil áramkör, kapuáramkör, (NAND-kapu) tárolóelem, stb. elsősorban az adott elem logikai funkcióját határozza meg. így pl. az SN-sorozatú TTL logikai áramköröket tartalmazó rendszerben ÉS-kapu megvalósítása pozitív logikai i igen-feszültségszintű bemenetek esetén többnyire ÉS-NEM (NAND)-kapu alkalmazásával célszerű. A bistabil áramkörök mint áramköri elemek ÓRA (CLOCK)-bemenetük és legalább egy másik DJ, K stb. bemenetűk között logikai ÉS-jellegű kapcsolat kialakítására alkalmasak. Ügyanakkor törlő (REST), illetve beállító (SET, RESET) bemenetűk logikai VAGY-jellegű kapcsolat kialakítását is lehetővé teszi. A rajzon az egyes áramkörök kimeneteit az abc egyes betűivel és az egyes áramkörök kimenetén megjelenő jelalakokat az idődiagramokon ugyanezen betűkkel jelöltük. Az 1. ábrán látható ismert mozgó alkatrészmentes érintésre aktivizálódó elektronikus kapcsoló 1 fémes érintő- felületet, 2 monostabil áramkört, 3 kondenzátort, 4 ellenállást, és 8 tárolóelemet tartalmaz. A kapcsoló ezen ismert megoldása feltételezi, hogy az emberi test által a környezet elektromos zajából - hálózati brumm — felvett energia olyan nagy, hogy az egy kis bemenő ellenállással rendelekező monostabil áramkört meg tud hajtani. Az 1 érintőfelülethez hozzáérve a jel a 2 monostabil áramkör bemenetére jut. A retriggerelhető 2 monostail áramkör 3 kondenzátorból és4 ellenállásból álló időzítőjének T időzítése nagyobb, mint a hálózati brumm időállandója. Az érintés hatására a b kimenetben megjelenő sinusos jel pozitív félperiódusa bebillenti a 2 monostabil áramkört, amely d kimenetén a 2 ábrán látható logikai szintváltozást hozza létre. Ezen 2 logikai szintváltozás mindaddig tart, amíg az 1 érintőfelülethez érünk. Ujjúnkat elvéve az 1 érintőfelülettől a visszabillenés az utolsó .sinus pozitív félperiódusától számított T idő múlva következik be. A 8 tárolóelem két hl és h2 kimenetéről a kapcsoló állásától függően különböző feszültségszintet lehet levinni. A 3. ábra a találmány szerinti elektronikus kapcsoló 20 oszcillátorának egy példakénti kiviteli alakját mutatja, amely 11 astabil multivibrátort és ahhoz két ágban csatlakozó láncba kapcsolt egy-egy 12,13 monostabil áramkör és egy-egy 14,15 teljesítmény kaput tartalmaz. All astabil multivibárátor b kimenetén előállítja a 4. ábrán látható b négyszögjelet, amelynek felfutó éle a 12 és 13 monostabil áramkör bemenetét vezérli. Az első 12 monostabil áramkör d kimenetén megjelenő d jel az első 4 teljesítménykapu M kimenetén, min M jel jelenik meg. A második 13 monostabil áramkör e kimenetén megjelenő e jel d jelnél keskenyebb és negatív poalaritású. A második 15 teljesítménykapu St kimenetén a vezérlőjel hatására St jel jelenik meg. A találmány szerinti kapcsoló részletei jól kitűnnek az 5. ábrából. A kapcsolórésznek 23 kapuáramköre, pl NAND-kapuja, 27 bistabil áramköre és 28 tárolóeleme van, amelyek láncbakapcsolva csatlakoznak a 20 oszcillátor M és St kimenetére. A 23 kapuáramkör egyik bemenetére az oszcillátor M kimenete, másik bemenetére pedig a fémes 21 érintőfelület csatlakozik. A kapcsoló alaphelyzetében a 20 oszcillátor és a 23 kapuáramkör kimenetén megjelenő jelalakokat a 6. ábra mutatja. Ezen az Stjel pozitív éle az f kimeneten megjelenő f impulzus negatív részével vankoincidenciában, emiatt a 27 bistabil áramkör g kimenetén logikai NEM-szint jelenik meg. A 21 érintő felülethez érve az f kimenet impulzusa a 7. ábra szerint lekeskenyedik, így az St jel pozitív éle a 27 bistabil áramkör bemenetére kapcsolt f kimeneten megjelenő f impulzus pozitív részével van koincidenciában. A létrehozott kapcsolási effektus mindaddig tart, mjg a 21 érintő felülethez érünk. Az elrendezést a 28 tárolóelemmel kiegészítve kétállású kapcsolót nyerünk. Ezzel a megoldással tehát pillanat, illetve kétállású kapcsoló nyerhető, egy érintőfelülettel, mely a kapcsolási effektust a 21 érintő felületéhez való ismételt hozzáéréssel hozza létre. A kapcsolt feszültségszint pillanatkapcsoló esetén a g, kétállású kapcsoló esetén pedig a hl. illetve h2 kimeneteken nyerhető. A 8. ábra a találmány szerinti egy érintő felületű kapcsoló egy másik kiviteli alakját mutatja. Ennél az elrendezésnél a 23 kapuáramkör és a 27 bistabil áramkör között további két 24, 25 NAND kapu van. A kapcsoló alap- és bekapcsolt helyzetében az áramkörök kimenetén megjelenő jelalakokat a 9. illetve 10. ábra mutatja. A 20 oszcillátor M jele a 23, kapuáramkör az St jele pedig a 24, 25 NAND-kapu egyik bemenetét vezérli. Alaphelyzetben az it és i2 kimeneten pozitív szint mérhető. A 23 kapuáramkör, amely például NAND-kapu invertálja az M jelet és f kimenő jelével a 24 NAND-kapu egyik bemenetét vezérli. A 24 NAND-kapu másik bemenő feltételét a St jel biztosítja. Mivel alaphelyzetben a két jel kölcsönösen tiltja egymást, az i2, kimeneten pozitív szint van, mely egyrészt a 27 bistabil áramkör egyik billentő feltételét, másrészt a 25 NAND-kapu egyik feltételét biztosítja. A 25 NAND-kapu másik feltételét az St jel adja, mely a 25 NAND-kapun átjutva a 27 bistabil áramkört törli. A 21 érintő felülethez hozzá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
