[发明专利]一种微安级超低功耗模拟手指感应开关电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应开关电路，尤其是一种微安级超低功耗模拟手指感应开关电路。

背景技术

作为感应开关很早就有，而且品种很多，有光电的、电磁的、力敏的等等、有接触式的、有感应式的、有感应引起频率变化的，有感应使振荡仃振的，还有对交流电场敏感的……但对于一个电池供电又要求数年使用期电子设备或仪表，都存在一个功耗太大的问题。那些开关大多要几毫安或几十毫安工作电流。

近年来计算机技术的发展出现了像ATLAB公司的ATA2508为代表的触摸芯片的IC，性能是很好的，但低功耗时，尚要60微安，而售价较高。

近来还有一种电容式感应开关，它是加上感应后，用单片机测其频率的变化，模拟电路加上单片机编程，既麻烦且成本高。

发明内容

为了解决上述感应开关电路的低功耗，同进兼顾电路的稳定可靠、经济便宜等产品要求，本发明提供了一种微安级超低功耗模拟手指感应开关电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微安级超低功耗模拟手指感应开关电路，包含单管振荡单元、整流单元及电压比较单元，所述振荡单元产生振荡波形经过整流单元整流输出直流电压后，与电压比较单元的电压进行比较后输出判断信号。

具体地：所述单管振荡单元中包括用于感应手指移动情况的感应片、三极管T1、电感L1、电容C3、电容C4及电阻R3组成；感应片与三极管T1的集电极连接，电感L1一端也接三极管T1的集电极，另一端接电源；电容C3、电容C4从电感L1两端引出，另一端都接在三极管T1的发射极上，构成电容三点式振荡；三极管T1的发射极与电阻R3连接，电阻R3的另一端接地；在三极管T1的基极端设置有电阻R1和电容C1，在电感L1的电源端设置有电阻R2和电容C2。所述整流单元由电容C5、电容C6及二极管D1、二极管D2、作为整流负载的电阻R4构成倍压整流电路。所述电压比较单元由比较器IC及电阻R6、电阻R7、电阻R5、电容C7构成；电阻R6上端接电源电压，电阻R7下端接地，其分压值为比较器IC输入基准，电阻R5传输过来的讯号与基准相比较决定比较器IC输出是否翻转。

其中：所述感应片为金属片或是单面复铜板；所述T1为9018高频三极管；L1为47微亨色码电感，C3为22PF，C4为39～68PF电容；电阻R3为470K～1M欧姆；电阻R1为4.7～6.8M欧姆；电容C2为20～1000PF；所述电阻R4≥10M欧姆。所述电阻R6为4.7～7.5M欧姆；电阻R7为30～200K欧姆。

本发明所述的微安级超低功耗模拟手指感应开关电路，对LC振荡形式由原来的电容反馈方式改为电容三点式，这样更易起振，且振荡稳定。在发射极改用了阻值几百K欧的大电阻，再配之调整基极偏置而实现了低功耗。功耗降低了，但幅度就电流，输出幅度是满幅度(和电源比)，如果工作电流为5微安，幅下降很快。试验证实了这点，例振荡器几毫安或十几毫安工作度只有100毫伏左右，如果再降为3微安，振荡幅度只有十几毫伏。对于这样小的输出当然不能直接使用而要作变换。为此后面用低功耗电压比较器进行电压翻转，为了使用电压比较器，又必须将振荡信号变成直流电平，中间又要加整流器件。这样一只双极型三极管，一只比较器，加上几个阻容和一只电感就构成全部材料成本，经济实惠，功耗又十分低，满足要求，实现了低功耗模拟手指感应开关。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明电路结构图。

图2是本发明振荡单元电路结构图。

图3是本发明整流单元电路结构图。

图4是本发明电压比较单元电路结构图。

具体实施方式

如图1所示的一种微安级超低功耗模拟手指感应开关电路，包含单管振荡单元、整流单元及电压比较单元，所述振荡单元产生振荡波形经过整流单元整流输出直流电压后，与电压比较单元的电压进行比较后输出判断信号。

如图2所示，所述单管振荡单元中包括用于感应手指移动情况的感应片、三极管T1、电感L1、电容C3、电容C4及电阻R3组成；感应片与三极管T1的集电极连接，电感L1一端也接三极管T1的集电极，另一端接电源；电容C3、电容C4从电感L1两端引出，另一端都接在三极管T1的发射极上，构成电容三点式振荡；三极管T1的发射极与电阻R3连接，电阻R3的另一端接地；在三极管T1的基极端设置有电阻R1和电容C1，在电感L1的电源端设置有电阻R2和电容C2。