DISPOSICION DE CIRCUITO PARA UN CONMUTADOR TACTIL CAPACITIVO.

Disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo, con un circuito de sensor con un elemento de sensor capacitivo, que al ser tocado varía su valor de capacidad (Cs);

y

con un circuito de valoración, al que se le suministra una señal de salida (Out) del circuito de sensor, para determinar si el elemento de sensor capacitivo es activado o no,

en que el circuito de sensor tiene:

una primera fuente de tensión para suministrar una tensión de operación (VDD) referida al potencial de referencia (VE); un primer transistor pnp (T1), cuya base está conectada a través de una primera resistencia (R1) al elemento de sensor capacitivo y a través de una segunda resistencia (R2) a la tensión de operación (VDD) y cuyo emisor está conectado a través de una tercera resistencia (RT1) a la tensión de operación (VDD);

una segunda fuente de tensión para suministrar una tensión a impulsos (VP) referida al potencial de referencia (VE), que está aplicada al colector del primer transistor pnp (T1); y un segundo transistor pnp (T2), cuya base está conectada al emisor del primer transistor pnp (T1), cuyo colector está conectado al potencial de referencia (VE) y cuyo emisor está conectado a través de una conexión en paralelo de una cuarta resistencia (RT2) y de un elemento capacitivo (CT2) a la tensión de operación (VDD); y

se toma la señal de salida (Out) en el emisor del segundo transistor pnp (T2) con referencia al potencial de referencia (VE)

Disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo.

La presente invención se refiere a una disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo.

En muchos aparatos eléctricos, en particular también en aparatos domésticos tales como cocinas, encimeras de cocción, hornos microondas, lavavajillas, lavadoras y similares, se emplean cada vez más frecuentemente conmutadores táctiles, que al ser sencillamente tocados por un usuario desencadenan un determinado proceso de conmutación. En el caso de un sensor o respectivamente conmutador táctil capacitivo, el circuito de sensor tiene por ejemplo un elemento superficial de condensador, que junto con el usuario forma una capacidad que varía correspondientemente a la activación del elemento de sensor capacitivo, es decir al ser tocado o no ser tocado el elemento superficial de condensador. La modificación de la capacidad del elemento de sensor capacitivo mediante un toque por el usuario afecta correspondientemente a una señal de salida del circuito de sensor, lo que es valorado correspondientemente por un circuito de valoración conectado como una activación del conmutador táctil capacitivo.

Como es conocido por ejemplo a partir de los documentos EP-A-1 204 209, EP-A-0 262 909, EP-A-1 122 886 y EP-B-1 198 063, las disposiciones de circuito de este tipo para un conmutador táctil capacitivo pueden tener también un circuito de sensor con al menos un componente de transistor.

La presente invención tiene como base la tarea de poner a disposición otra disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo, la cual contenga un circuito de sensor con una estructura sencilla y fiable.

Esta tarea es resuelta mediante una disposición de circuito con las características de la reivindicación 1. Estructuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la invención son el objeto de las reivindicaciones dependientes.

La disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo contiene un circuito de sensor con un elemento de sensor capacitivo, que varía su valor de capacidad al ser tocado, así como un circuito de valoración, al que se envía una señal de salida del circuito de sensor, para determinar si el elemento de sensor capacitivo es activado o no. El propio circuito de sensor tiene: una primera fuente de tensión para suministrar una tensión de operación referida a un potencial de referencia; un primer transistor pnp (positivo-negativo-positivo), cuya base está conectada a través de una primera resistencia al elemento de sensor capacitivo y a través de una segunda resistencia a la tensión de operación y cuyo emisor está conectado a través de una tercera resistencia a la tensión de operación; una segunda fuente de tensión referida al potencial de referencia para suministrar una tensión a impulsos, aplicada al colector del primer transistor pnp; y un segundo transistor pnp, cuya base está conectada al emisor del primer transistor pnp, cuyo colector está conectado al potencial de referencia y cuyo emisor está conectado a través de una conexión en paralelo de una cuarta resistencia y de un elemento capacitivo a la tensión de operación. Se suministra al circuito de valoración finalmente la señal de salida que es tomada en el emisor del segundo transistor pnp con referencia al potencial de referencia.

Sobre la base de este circuito básico pueden montarse también sin problemas disposiciones de circuito con varios circuitos de sensor que operan en paralelo, varios circuitos de sensor que operan cíclicamente o varios circuitos de sensor en operación matricial.

Las características y ventajas anteriores así como otras adicionales de la invención se entenderán mejor a partir de la siguiente descripción de ejemplos de realización preferidos, no limitativos, con referencia a los dibujos adjuntos. En ellos muestran:

la figura 1 un diagrama de bloques de una disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo conforme a un primer ejemplo de realización de la presente invención;

la figura 2 un diagrama de bloques de una disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos que operan en paralelo conforme a un segundo ejemplo de realización de la presente invención;

la figura 3 un diagrama de bloques de una disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos que operan cíclicamente conforme a un tercer ejemplo de realización de la presente invención; y

la figura 4 un diagrama de bloques de una disposición de circuito para varios conmutadores táctiles capacitivos en operación matricial conforme a un cuarto ejemplo de realización de la presente invención.

La figura 1 muestra la estructura de una disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo conforme a la invención, que puede emplearse en aparatos eléctricos, en particular en aparatos domésticos tales como cocinas, encimeras de cocción, hornos microondas, lavavajillas, lavadoras y similares. Con referencia a las figuras 2 hasta 4 se describen a continuación diversos ejemplos de realización de una disposición de circuito con varios conmutadores táctiles capacitivos, que se basan en la estructura de la disposición de circuito sencilla de la figura 1.

La disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo comprende un circuito de sensor y un circuito de valoración, en que en las figuras se representa respectivamente sólo el circuito de sensor, cuya señal de salida Out es suministrada al circuito de valoración. El circuito de sensor contiene en particular un elemento de sensor capacitivo, por ejemplo en forma de un elemento superficial de condensador, que junto con un usuario forma una capacidad Cs a través de un dieléctrico como parte de un panel de control del aparato doméstico. Esta capacidad Cs del elemento de sensor varía correspondientemente a la activación del conmutador táctil capacitivo, es decir a que el elemento de sensor capacitivo sea tocado o no tocado. Hay que resaltar en este momento sin embargo explícitamente que la presente invención no está limitada a un tipo o disposición especial del elemento de sensor capacitivo.

Este elemento de sensor capacitivo con la capacidad Cs está conectado a través de una primera resistencia R1 a la base de un primer transistor pnp T1. La base del primer transistor pnp T1 está conectada además a través de una segunda resistencia R2 a una tensión de operación VDD, que es puesta a disposición por una primera fuente de tensión. El emisor del primer transistor pnp T1 está conectado igualmente a la tensión de operación VDD a través de una tercera resistencia RT1.

El colector del primer transistor pnp T1 está conectado a una tensión a impulsos VP, que es puesta a disposición por una segunda fuente de alimentación, por ejemplo en la forma de una clavija de salida de un microcontrolador.

El emisor del primer transistor pnp T1 está conectado además a la base de un segundo transistor pnp T2. El colector de este segundo transistor pnp T2 está conectado a la tensión de referencia de la disposición de circuito, y el emisor de este segundo transistor pnp T2 está conectado a través de una conexión en paralelo de una cuarta resistencia RT2 y de un elemento capacitivo CT2 a la tensión de operación VDD.

La señal de salida Out del circuito de sensor es tomada en el emisor del segundo transistor pnp T2 y es suministrada al circuito de valoración, es decir por ejemplo a una entrada ADC (del inglés "Analog to Digital Converter", convertidor de analógico a digital) de un microcontrolador.

La tensión de referencia de todas las partes del circuito, y también los potenciales de referencia de la tensión de operación VDD y de la tensión a impulsos VP, están ligados preferentemente al potencial de tierra VE.

A continuación sigue una descripción breve del modo de funcionamiento de esta disposición de circuito de la figura 1.

La capacidad Cs del elemento de sensor capacitivo, que está cargada en promedio a la tensión de operación VDD, es recargada por la tensión a impulsos VP en el colector del primer transistor pnp T1 continuamente por la diferencia entre la corriente a través de la primera resistencia R2 y la corriente de base del primer transistor pnp T1. Al aumentar el valor de la capacidad Cs, es decir al tocar el elemento de sensor capacitivo o respectivamente al activar el conmutador táctil capacitivo, disminuye el factor de trabajo de la tensión de base aplicada directamente al primer transistor pnp T1. Como consecuencia de ello, el segundo transistor...

1. Disposición de circuito para un conmutador táctil capacitivo, con un circuito de sensor con un elemento de sensor capacitivo, que al ser tocado varía su valor de capacidad (Cs); y

con un circuito de valoración, al que se le suministra una señal de salida (Out) del circuito de sensor, para determinar si el elemento de sensor capacitivo es activado o no,

en que el circuito de sensor tiene:

2. Disposición de circuito según la reivindicación 1, caracterizada porque la disposición de circuito contiene varios circuitos de sensor con respectivamente un elemento de sensor capacitivo, que pueden operar en paralelo, en que se emplean una primera fuente de tensión común y una segunda fuente de tensión común.

3. Disposición de circuito según la reivindicación 1, caracterizada porque la disposición de circuito contiene varios circuitos de sensor con respectivamente un elemento de sensor capacitivo, que operan cíclicamente, en que se emplean una primera fuente de tensión común, una segunda fuente de tensión común, un segundo transistor común (T2), una cuarta resistencia común (RT2) y un elemento capacitivo común (CT2), y en que un multiplexor (MUX) está conectado entre el emisor de los primeros transistores (T1) de los diversos circuitos de sensor y la base del segundo transistor común (T2).

4. Disposición de circuito según la reivindicación 1, caracterizada porque la disposición de circuito contiene varios circuitos de sensor con respectivamente un elemento de sensor capacitivo en operación matricial, en que los emisores de todos los segundos transistores (T2) de una fila de matriz están conectados a través de una conexión en paralelo común de la tercera resistencia (RT2) y del elemento capacitivo (CT2) a la tensión de operación (VDD) y los colectores respectivamente de un segundo transistor (T2) de una fila de matriz están conectados en agrupación sobre todas las filas de matriz formando una columna de matriz.