无需直流回返路径的触摸开关

作者：Brad Albing Philips 信息来源:EDN China 2006-5-6

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当用户手指碰到连接到电路公共接地的一个触点，或由于手指进入邻近电源线辐射的静电场中而产生的60Hz交流电压时，普通的触摸开关设计都会检测到电阻值下降。但是，如果附近没有电源线，设备由电池供电（如在汽车设备中），或者没有连接到电路公共接地的直流触点时，该怎么办呢。图 1所示电路的工作原理是检测手指接触触点所...

　　当用户手指碰到连接到电路公共接地的一个触点，或由于手指进入邻近电源线辐射的静电场中而产生的60Hz交流电压时，普通的触摸开关设计都会检测到电阻值下降。但，如果附近没有电源线，设备由电池供电（如在汽车设备中），或者没有连接到电路公共接地的直流触点时，该怎么办呢？
　　图 1所示电路的工作原理是检测手指接触触点所产生的电容量增加。虽然一种简单的设计可能需要一个复杂的电路，但图1所示电路却是一种廉价的方法，所用元件很少。
　　在图1中，IC₁A作为一种工作频率约为150 kHz的方波振荡器来使用。该振荡器的输出被交流耦合至电位器R₂，R₂设定驱动电平，从而设定触板灵敏度。将方形信号几伏负偏移加到N沟道结型场效应管Q₁的栅极，就会反复地驱使Q₁从导通状态进入关断状态。Q₁的漏极出现一个0V~12V摆幅的方波信号。由D₁、R₇和C₄组成的尖峰检测电路产生足够大的直流电压，迫使IC_1B的输出为逻辑低电平。
　　然而，当有碰到触板时，接地或电路公共接地增加的电容值会降低FET栅极上的交流驱动电压，Q₁持续导通。加到D₁上的方波电压下降。C₄上的电压降到逻辑阈值以下，于是IC_1B的输出变为高电平。你可以通过调整 R₂来设定灵敏度，并补偿FET夹断电压的变化。为了新鲜或怀旧起见，你还可以用 12AX7型双三极管的一半作振荡器，另一半代替 Q₁。选用阳极电阻则可采用 12V阳极电源。