Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Praktyczny kurs op-ampów 29. Tiptop, czyli przełącznik dotykowy

Article Image
Za pomocą op-ampa i kilku elementów pasywnych można zbudować pięknie działający przełącznik dotykowy, znany również jako przycisk dotykowy. Taki przełącznik ma tę zaletę, że nie cierpi na niesławną tendencję do sklejania się, którą wykazują wszystkie mechaniczne przyciski.

Zasada działania przełącznika dotykowego

Zastępuje zawodny element elektromechaniczny

Często stare komponenty elektromechaniczne, takie jak przekaźniki i przełączniki, są zastępowane przez układy w pełni elektroniczne. Typowym przykładem jest przełącznik przyciskowy. Elektroniczne przyciski dotykowe można znaleźć w coraz większej liczbie urządzeń, nie tylko dlatego, że jest to trend modowy, ale także dlatego, że jest to tańsze i bardziej niezawodne rozwiązanie. Przycisk dotykowy jest zwykle realizowany za pomocą jednego lub kilku układów scalonych CMOS. Bardzo wysoka impedancja wejściowa tych układów jest idealna do tego zastosowania.

Dwa systemy 

W użyciu są dwa systemy. Najmniej doskonały działa z oporem skóry palca. Kiedy opuszek palca styka się z dwiema elektrodami, między tymi kontaktami powstaje opór rzędu kilku MΩ. Można wykorzystać ten opór do wygenerowania niewielkiego napięcia. Wady są oczywiste: styki mogą zostać zanieczyszczone przez tłuszcz skórny i inne zabrudzenia, a kontakt nie działa już niezawodnie. Lepszy system wykorzystuje napięcie 50 Hz zaindukowane w każdym ludzkim ciele, odbierane przez wszechobecne pole elektromagnetyczne sieci elektrycznej. Jeśli dotkniesz opuszkiem palca przewodnika, który ma bardzo wysoką rezystancję względem ziemi, w przewodniku tym powstanie napięcie zmienne 50 Hz o wartości do kilkudziesięciu woltów. Możesz wykorzystać to napięcie do sterowania obwodem tip-top.

Idealne zastosowanie dla op-ampa

Wzmacniacze operacyjne mają również bardzo dużą impedancję wejściową. Oczywiste jest więc założenie, że są idealne do budowania układów tip-top. Wystarczy spojrzeć na rysunek 1, a rozpoznasz podstawowy schemat detektora szczytowego. Czujnik, którym może być ozdobny gwóźdź mosiężny z okrągłą główką, łączy się przez rezystor zabezpieczający o wartości 1 MΩ z dodatnim wejściem op-ampu. Pomiędzy wyjściem a wejściem odwracającym znajduje się znany już obwód wykrywania szczytowej wartości napięcia.

Rysunek 1. Schemat ideowy przełącznika dotykowego zbudowanego z op-ampa

Po dotknięciu gwoździa na dodatnim wejściu op-ampa pojawia się napięcie zmienne 50 Hz o wartości około 10 V. Napięcie to jest prostowane i na wyjściu pojawia się dodatni impuls o wartości +10 V. Działanie układu wyjaśniają przebiegi na rysunku 2.

Rysunek 2. Napięcia w obwodzie
Firma:
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich listopad 2023
Udostępnij
Zobacz wszystkie quizy
Quiz weekendowy
Czujniki temperatury
1/10 Temperatura to
Oceń najnowsze wydanie EdW
Wypełnij ankietę i odbierz prezent
W tym numerze znajdziesz źródłową wersję artykułu publikowanego obok
Elektronika dla Wszystkich
listopad 2023
Elektronika dla Wszystkich
Przejrzyj i kup
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"