[發明專利]一種降低觸摸控制電路功耗的技術

無效

• 申請號: 200710134880.1
• 申請日: 2007-10-23
• 公開（公告）號: CN101150310A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發明（設計）人: 唐偉
• 申請（專利權）人: 無錫漢柏信息技術有限公司
• 主分類號: H03K17/96
• 分類號: H03K17/96;H03K5/153
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種應用于觸摸電路的控制技術，具體地說是一種降低觸摸控制電路功耗的技術。

背景技術

觸摸控制電路主要用于人體觸摸按鍵、觸摸檢測和觸摸開關等。觸目控制電路在便攜式設備上(如Mp3/MP4、手機等)已經得到了非常廣泛的應用。便攜式設備對功耗的要求是非常高的。傳統的觸摸控制電路，雖然也考慮了低功耗設計，如采用間隙振蕩的方式、降低振蕩頻率等方法，但其實質上由于振蕩電路還是在不斷工作，所以還是有相對較大的功耗。

發明內容

本發明的目的在于尋求一種降低觸摸控制電路功耗的技術，利用CMOS?D觸發器及反相器，使電路形式簡單而可靠，無論是電路板還是內部芯片都很容易實現。

按照本發明提供的技術方案，D觸發器U2A的輸入端D與電源VCC連接，D觸發器U2A的置位端S接零電位；D觸發器U2A的復位端R與數字信號處理電路的輸出端C連接，由數字信號處理電路為D觸發器U2A提供復位信號；D觸發器U2A的時鐘端CLK與反相器U1的輸出端B連接，由反相器U1為D觸發器U2A提供觸發信號；D觸發器U2A的輸出端Q與數字信號處理電路的時鐘使能端CLK_ENABLE連接，由D觸發器U2A為后級的數字信號處理電路提供時鐘使能信號；反相器U1的輸入端A連接到電阻R1、R2的分壓點，電阻R1、R2由電源串聯到零電位。

當人體觸摸到反相器U1的輸入端A時，會在反相器U1的輸入端A產生一個到零電位的觸摸電容Ct；當人體離開反相器U1的輸入端A時，觸摸電容Ct消失。

調節電阻R1至電阻R1大于電阻R2，使得反相器U1的輸入端A的電壓大于1/2的電源電壓，這時反相器U1的輸出端B為低電平，同時反相器U1的工作點在翻轉電平附近。

當反相器U1的輸入端A沒有人體觸摸時，觸摸電容Ct不存在，這時反相器U1的輸出端B是低電平，數字信號處理電路的時鐘使能端CLK_ENABLE是低電平；這里的CLK_ENABLE信號就是數字信號處理電路的時鐘使能信號；當CLK_ENABLE信號為低電平時，數字信號處理電路的時鐘都禁止了，數字信號處理電路處于節電模式。

當反相器U1的輸入端A有人體接觸時，觸摸電容Ct存在，由于觸摸電容Ct在開始時刻沒有電壓，所以反相器U1的輸入端A會有短暫的低電平，然后電源VCC會通過電阻R2對觸摸電容Ct充電，使得反相器U1的輸入端A點的電壓逐步升高，直到恢復原來的電阻分壓值；此時反相器U1的輸出端B會產生一個正脈沖，其脈寬時間為R2*Ct；

這個正脈沖使D觸發器U2A觸發一次，使得D觸發器U2A的輸出端CLK?ENABLE由低電平變為高電平，數字信號處理電路的時鐘使能有效，數字信號處理電路在有時鐘的情況下正常工作。

本發明所采用的電路能夠使得整個電路系統，在電路有人體觸摸時，內部時鐘正常工作，當電路的人體觸摸消失時，經過一定延時后，所有的內部時鐘全部停止工作，于是整個電路處于極低功耗的休眠狀態。通常觸摸控制電路的觸摸時間都是非常短暫的，這樣就達到了整個系統的節電效果。本電路結構簡單，易于集成到芯片中去，具有很好的實用價值。本發明可以應用于便攜式設備、筆記本電腦、手機等。由于便攜式設備對功耗要求很高，在使用本發明的電路后，可大大降低觸摸控制電路的功耗，有利于增加待機時間。此外，本發明的電路簡單可靠、成本低、。

附圖說明

圖1為本發明的電路圖。

圖2是本發明的工作過程示意圖。

具體實施方式

如圖所示，D觸發器U2A的輸入端D與電源VCC連接，D觸發器U2A的置位端S接零電位；D觸發器U2A的復位端R與數字信號處理電路的輸出端C連接，由數字信號處理電路為D觸發器U2A提供復位信號；D觸發器U2A的時鐘端CLK與反相器U1的輸出端B連接，由反相器U1為D觸發器U2A提供觸發信號；D觸發器U2A的輸出端Q與數字信號處理電路的時鐘使能端CLK_ENABLE連接，由D觸發器U2A為后級的數字信號處理電路提供時鐘使能信號；反相器U1的輸入端A連接到電阻R1、R2的分壓點，電阻R1、R2由電源串聯到零電位。

圖1中的Ct是人體觸摸電容，在人體觸摸反相器U1的輸入端A點時，會產生較大的電容，一般可達到幾十pF；當人體離開反相器U1的輸入端A點時，該電容Ct消失，Ct只有一些寄生電容，可以忽略不計。

R1、R2是一對高阻值的電阻，一般應達到3Mohm以上，并且調節R1略大于R2，使得A點的電壓大于1/2VCC，反相器U1的輸出為低電平，同時反相器的工作點應該在翻轉電平附近。