范围可变的位置显示器制造技术

阻值可变的位置显示器，用来显示被控元沿一轴的位移大小，包括：一可变电阻；一与可变电阻连接的移位器；一连接于晶体管第一极、第二极间的第一固定电阻，晶体管与可变电阻串联，形成第一串联电路；一第二固定电阻、一有固定阻值并带有滑动触点的电位器、一第三固定电阻串联形成第二串联电路，并与第一串联电路并联；一运算放大器，其第一反相输入端和第二同相输入端分别与可变电阻和滑动触点连接，其输出端与晶体管的控制极连接。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种范围可变的位置显示器及相关的电路图，用于为计算机提供显示器受控元位移大小的可变信号。在本专利技术的具体实施例中，位置显示器为操纵杆、跟踪球、鼠标或其它类似的信号输入设备。许多个人计算机都设有操纵杆、跟踪球、鼠标输入端口。这些输入设备用来控制显示着某受控元的位置或位移的可变信号。这些输入设备可用于游戏机，也可为计算机输入信息。附图说明图1是IBM及IBM兼容计算机中使用的现有操纵杆的透视图。操纵杆1包括构成其底座的外壳2和万向接头的轴3。使操纵杆的轴可绕两互相垂直的轴旋转。一般来说，操纵杆的轴有一初始位置，以提供表示轴3相对初始位置的位移的信号。许多操纵杆中有机械松脱装置，使轴“浮动”起来，从而不必回到初始位置即可在任何方向上移动。图2是底座2的内部结构示意图，表示操纵杆1的机械组件。图2没示出电路。操纵杆包括X和Y电位器10及11，即带有滑动触点的电阻。每个电位器都有一旋转轴，带动触点在电位器输入端和输出端之间沿固定电阻移动。操纵杆轴装在万向球12上。U形构件13两支撑端可作枢轴转动，因此操纵杆在X方向上的移动引起构件13转动。构件13与电位器10机械连接，因此，操纵杆轴3在X方向上的移动引起X电位器10的轴的转动，并由此引起电位器10滑动触点的移动。同样，轴3在Y方向上的移动，引起旋转安装在U形构件13上的第二个支承构件14的转动。支承构件14与Y电位器11的轴机械连接，因此，操纵杆轴3的Y向移动引起Y电位器11的轴转动，并由此改变Y电位器11滑动触点的位置。图3是操纵杆1的位置信号部分的电路原理示意图。电位器10、11即图中的可变电阻。电位器10、11都有一端与源电压Vcc连接，Vcc一般为5V。输出端15、16分别与各自电位器10、11的滑动触点17、18连接。输出端15、16连接到计算机上。计算机输入的电源电压Vcc的高低取决于触点17、18的位置。这些电压信号的模拟幅值在计算机内经过处理并作为X输入信号和Y输入信号提供给计算机程序，在计算机屏幕上显示器与操纵杆轴3的位移相应的图象。电位器10、11形成的可变电阻一般与计算机输入电路中各自的单稳多谐振荡器连接。可变电阻的阻值，也即操纵杆轴3的X、Y向位移，决定着各自多谐振荡器的时间常数。而时间数决定着多谐振荡器的输出信号的持续时间。计算机检测并使用输出信号的持续时间，以控制与计算机连接的阴极射线管或其它显示装置上的图象的移动和位置。操纵杆1通常还有X向、Y向手轮19、20。这两个手轮用于调节电位器10、11的滑动触点17、18的初始位置，以便按需要建立起X或Y轴上的信号的零点或初始位置。手轮19、20一般分别与电位器10、11机械连接，使整个电位器转动(此时轴是不动的)，从而调节电位器10、11滑动触点的初始位置。图4是与操纵杆1功能基本相同的跟踪球的视图。但是跟踪球不使用围绕枢轴转动的轴3，而是用滚动球21来调节各电位器滑动触点的位置。同样，鼠标除了其滚球做成凹形、位于底座下部外，其结构与跟踪球相同。不管哪种情况，可变电阻是由滚动件和电位器之间的摩擦连结获得的，从而为计算机输入端提供变化的Vcc分量。IBM及IBM兼容个人计算机中常用的模拟操纵杆及类似位置显示输入设备在操作中存在很多困难。操纵杆的中心或零位经常不稳定，使受控图象在计算机屏幕上上下左右地向右上、右下角或左上、左下角漂移动。有时操纵杆无法使屏幕上的图象移到最下方、最右边或右下角。对这些问题可以有许多解释。操纵杆产生的模拟信号是提供给包括计算机的游戏端口在内的接口卡的。有时，接口卡上的某些电器件的参数不在容许界限内，因此接口卡为计算机中央处理器(CPU)提供的信号是不准确的，另外，操纵杆中所使用的电位器的最大阻值的容许偏差和电位器的电阻分布特性即阻值和滑动触点的函数关系，也会给操纵杆的操作带来偏差。常用操纵杆中的电位器最大阻值一般为100到150KΩ。有时，某些游戏机软件需要比一般操纵杆中的电阻值更高或更低的阻值。为不同阻值电位器所设计、从而提供不同幅值范围模拟信号的软件，若使用通常的IBM兼容操纵杆，将得不出正确结果。而特殊结构的操纵杆价格昂贵，从而增加了必须使用此种操纵杆的游戏机成本。可以有几种方法来解决现有IBM兼容操纵杆的问题。为提高对操纵杆响应的精度，可以为计算机加装专门设计的游戏端口接口卡。但是，这种方法费用比较高。考虑到某特定操纵杆的偏差、变化或极限，可以修改游戏软件。但是，一种软件只适用于一种操纵杆的特性。此外，这种适应性只对单一计算机程序有效。本专利技术的目的是提供一种电位器最大阻值可变的位置显示器，它对游戏软件做出响应，并能有效地应用于游戏软件。这类位置显示器可以是操纵杆、跟踪球或鼠标，它还能补偿游戏端口接口卡中的偏差。由本专利技术改进的最大阻值可变位置显示器用在IBM兼容个人计算机上时，可以在诸如4倍的很宽范围内任意选择电位器的最大有效阻值，例如在60KΩ到240KΩ的范围。一种位置显示器，用来产生可变最大阻值和可变阻值，从而为计算机提供可变信号，以显示受控元沿某一轴的位移，它包括一阻值可变且具有第一、第二接线端的可变电阻;一与可变电阻连接的移位件，随着该移位件沿某一轴的位移大小的改变而可改变可变电阻的阻值;一第一固定电阻和具有第一极、第二极和控制极的晶体管，第一固定电阻连接在晶体管第一极、第二极之间，晶体管第一极与可变电阻第二端连接，形成第一串联电路;一第二固定电阻，一有固定阻值和滑动触点的电位器，一第三固定电阻，第二固定电阻、电位器、第三固定电阻串联形成第二串联电路;第一串联电路、第二串联电路在下列两点连接起来(ⅰ)可变电阻第一端与第二固定电阻的接点，(ⅱ)晶体管第二极与第三固定电阻的接点，即二者并联，第三固定电阻和晶体管第二极的接点为显示器的输出端;一有第一反相输入端、第二同相输入端和输出端的运算放大器，运算放大器的第一反相输入端和第二同相输入端分别与可变电阻第二端和电位器滑动触点连接，运算放大器的输出端与晶体管控制极连接，因此，显示器输出端的最大阻值由电位器滑动触点决定。一种双轴位置显示器，用于产生可变最大阻值和可变阻值，从而为计算机提供幅值可变信号，以显示被控元沿两轴中每个轴的位移，它包括一阻值可变且具有第一、第二接线端的第一可变电阻;一第一固定阻值电阻和具有第一极、第二极和控制极的第一晶体管，第一固定电阻连接于第一晶体管第一极、第二极之间，第一晶体管第一极与第一可变电阻第二端连接，形成第一串联电路;一第二固定阻值电阻，一有一定阻值和可动触点的第一电位器，一第三固定阻值电阻，第二固定电阻、第一电位器、第三固定电阻串联成为第二串联电路，第一、第二串联电路在以下两点连接起来(ⅰ)第一可变电阻第一端与第二固定电阻的接点，(ⅱ)第一晶体管第二极和第三固定电阻的接点，即二者并联，第三固定电阻和第一晶体管的第二极的接点为显示器的第一输出端;一具有第一反相输入端、第二同相输入端和输出端的第一运算放大器，第一运算放大器的第一反相输入端和第二同相输入端分别与第一可变电阻的第二端和第一电位器的滑动触点连接，输出端与第一晶体管的控制极连接，因此，显示器第一输出端最大阻值由第一电位器的滑动触点决定;一阻值可变且具有第一、第二接线端的第二可变电阻;一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置显示器，用于产生一可变最大阻值和可变阻值，从而为计算机提供可变信号，以显示受控元沿某一轴的位移大小，它包括：一具有可变阻值和第一、第二接线端的可变电阻；一与可变电阻连接的移位器，随着该移位器沿某一轴的位移的改变而可改变该可变 电阻阻值；一第一固定电阻和具有第一极、第二极和控制极的晶体管，第一固定电阻连接于晶体管第一极、第二极间，晶体管以可变电阻第二端与晶体管第一极的连接而与可变电阻串联，成为第一串联电路；一第二固定电阻，一具有固定阻值和可动触点的电位器， 一第三固定电阻，第二固定电阻、电位器、第三固定电阻串联形成第二串联电路，第一、第二串联电路在以下两点连接起来：（ｉ）可变电阻第一端与第二固定电阻的接点，（ｉｉ）晶体管第二极和第三固定电阻的接点，即二串联电路并联，第三固定电阻和晶体管第二极的接点即为显示器的输出端； 一具有第一反相输入端、第二同相输入端和输出端的运算放大器，运算放大器的第一反相输入端和第二同相输入端分别与可变电阻第二端和电位器可动触点连接，运算放大器输出端与晶体管控制极连接，这样，显示器输出端最大阻值由电位 器可动触点控制。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐子宇，
申请(专利权)人：高标准国际有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]