KR20140098595A - Capacitive sensor with charge noise removal function - Google Patents

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KR20140098595A
KR20140098595A KR1020130011455A KR20130011455A KR20140098595A KR 20140098595 A KR20140098595 A KR 20140098595A KR 1020130011455 A KR1020130011455 A KR 1020130011455A KR 20130011455 A KR20130011455 A KR 20130011455A KR 20140098595 A KR20140098595 A KR 20140098595A
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Abstract

The present invention relates to a capacitive sensor with a charge noise removal function. A capacitive sensor with a charge noise removal function according to one embodiment of the present invention includes a charge detection part; a charge amplification part which amplifies and outputs the variation of charges; a boosting part which outputs a signal; a sampling part which outputs a second signal; a noise component removing part; and an analog digital conversion part.

Description

전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서{CAPACITIVE SENSOR WITH CHARGE NOISE REMOVAL FUNCTION}[0001] CAPACITIVE SENSOR WITH CHARGE NOISE REMOVAL FUNCTION [0002]

본 발명은 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정전방식 센서 시스템과 인체 간의 접지가 불일치로 인하여 생기는 전원 잡음(Charge noise)에 대해서 충분히 대응하며 감도의 손실을 최소화 할 수 있는 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic sensor having a power noise canceling function, and more particularly, to an electrostatic sensor having a power noise canceling function, and more particularly, to an electrostatic sensor capable of minimizing loss of sensitivity and sufficiently responding to charge noise caused by a mismatch in grounding between an electrostatic sensor system and a human body 0001] The present invention relates to an electrostatic sensor having a power noise cancellation function.

정전방식 센서의 원리는 센서에 입력되는 전하량의 변화를 센싱하는 구조이다. 전하량의 변화는 여러 가지 방식에서 변화할 수 있으며, 이를 응용하는 대표적인 장치가 터치에 의한 전하량의 변화를 유도하는 장치이다. The principle of the electrostatic sensor is a structure that senses a change in the amount of charge input to the sensor. The change of the charge amount can be changed in various ways, and a typical device for applying the change is a device for inducing a change of the charge amount by the touch.

도 1은 종래 mutual capacitance 방식 정전방식 센서의 회로도이다. 1 is a circuit diagram of a conventional mutual capacitance type electrostatic sensor.

도 1을 참조하면, 종래 패널 구동장치(1)는 터치 패널에 TX와 RX 메탈 사이의 고정된 커패시터와 TX와 RX간의 자기장에 형성된 커패시터의 합을 mutual capacitance(cm)이라고 하고, 손가락을 터치 패널에 접촉함으로써 TX와 RX에 연결된 커패시터(cm)의 정전용량 변화에 따른 전압이 단일 출력 증폭기(2)의 입력으로 들어가 하나의 증폭된 전압으로 출력하게 된다.1, in the conventional panel driving apparatus 1, the sum of the fixed capacitors between the TX and RX metals and the capacitors formed in the magnetic field between TX and RX on the touch panel is referred to as mutual capacitance (cm) The voltage according to the capacitance change of the capacitor (cm) connected to TX and RX enters the input of the single output amplifier 2 and outputs as one amplified voltage.

이때 출력 전압 vout은 다음 식(1)과 같이 나타나게 된다.At this time, the output voltage vout is expressed by the following equation (1).

Figure pat00001
----- 식(1)
Figure pat00001
----- Equation (1)

VTX 는 도 1의 TX0~TX4의 각각의 전압이고, Cfb는 증폭기의 (-) 입력부와 출력단 간에 연결된 피드백 커패시터이다. VTX is the voltage of each of TX0 to TX4 in Fig. 1, and Cfb is a feedback capacitor connected between the (-) input and output of the amplifier.

도 2는 도 1의 종래 mutual capacitance 방식 정전방식 센서의 구동 파형도이다. 2 is a driving waveform diagram of the conventional mutual capacitance type electrostatic sensor of FIG.

도 2를 참조하면, 터치 패널에 TX 펄스가 들어가게 되고, 식(1)에 의해서 증폭기의 출력 전압(Vout)이 나오게 된다. 그 출력 전압은 샘플링부(3)를 통해서 vsnh 파형을 보여주며, 터치 시 cm의 변화량에 의해 도 2의 dV 와 같은 변화량의 차이를 발생시키며, 최종 아날로그-디지털 변환부(ADC)(4)를 통해 dV_code의 디지털 값으로 변환되어 출력된다.Referring to FIG. 2, a TX pulse is inputted to the touch panel, and the output voltage Vout of the amplifier is outputted by Equation (1). The output voltage shows the vsnh waveform through the sampling unit 3. The difference in the amount of change such as dV in FIG. 2 is caused by the amount of change in cm at the time of touch, and the final analog-to-digital converter (ADC) And converted into a digital value of dV_code and output.

도 3은 도 1의 터치 패널의 1채널을 모델링 한 회로도이다. 도 3을 참조하면, C1은 Cm과 같고, C2는 Cfb와 같다.3 is a circuit diagram modeling one channel of the touch panel of Fig. Referring to FIG. 3, C1 is equal to Cm and C2 is equal to Cfb.

도 4는 TX와 C1커패시터 노드, RX와 C1커패시터 노드 간에 터치 패널의 기생 커패시터, 저항의 모델링 및 노이즈의 유입 경로를 나타내는 회로도 이고, 도 10은 노이즈에 따른 증폭기의 출력 신호를 나타내는 파형도이고, 도 11은 종래 정전방식 센서의 샘플링부에서 출력되는 신호와 본 발명에 따른 정전방식 센서의 샘플링부에서 출력되는 신호를 나타내는 파형도이다.FIG. 4 is a circuit diagram showing the input paths of noise and modeling resistance of a parasitic capacitor, a resistance, and a parasitic capacitor of a touch panel between a TX and a C1 capacitor node, a RX and a C1 capacitor node, FIG. 10 is a waveform diagram showing an output signal of the amplifier according to noise, 11 is a waveform diagram showing signals output from the sampling unit of the conventional electrostatic-type sensor and signals output from the sampling unit of the electrostatic-type sensor according to the present invention.

도 10을 참조하면, vout_0은 도 4에 노이즈가 유입되지 않았을 때의 증폭기의 출력을 보여주며, vout_1, vout_2는 각각 노이즈가 TX의 주파수와 비동기 되어 유입되었을 때의 증폭기의 출력을 보여준다. 시스템 상에서 전원 및 접지가 직류가 아닌 교류일지라도 전원 및 접지가 같은 위상으로 흔들리면 전위 차는 동일하기 때문에 시스템 상에서 전원 노이즈는 보이지 않는다. 도 4에서와 같이 charge noise 또는 power noise의 원인은 접지의 불일치 때문에 일어난다. 예를 들면, 도 4와 같이 손가락을 터치 패널에 터치 했을 때, 터치 패널 모델링의 가상 접지와 센서 증폭기의 접지는 다르게 표현하였으며, 도 4와 같이 수십 Hz ~ 수백 KHz의 노이즈가 들어가고, 식(1)과 같이 C2(=Cfb)에 의해 증폭된다.Referring to FIG. 10, vout_0 shows the output of the amplifier when no noise is input, and vout_1 and vout_2 show the output of the amplifier when noise is introduced asynchronously with the frequency of TX. Even if the power source and the earth are alternating currents that are not direct currents in the system, if the power source and ground are shaken in the same phase, the potential difference is the same, so no power supply noise is seen on the system. As shown in FIG. 4, the cause of the charge noise or the power noise is caused by the mismatch of the ground. For example, when a finger is touched to the touch panel as shown in FIG. 4, the virtual ground of the touch panel modeling and the ground of the sensor amplifier are represented differently. Noises of several tens Hz to several hundreds of kHz are input as shown in FIG. (= Cfb) as shown in Fig.

도 10을 참조하면, 동일한 노이즈가 들어갔지만, C2 값에 의해서 출력이 달라지는 것을 볼 수 있다. C2 가 작으면 vout_1과 같이 증폭기의 출력이 큰 폭으로 많이 흔들리게 되고, 그 출력 전압은 샘플링부(S/H)를 통과하여 도 11의 vsnh_sig_1과 같이 터치 전, 후의 변화량에 많은 차이를 보이고, 또한 아날로그-디지털 변환부(ADC)의 입력 범위를 벗어나게 되는 경우도 발생한다. 이로 인해 아날로그-디지털 변환부(ADC)에서 에러 코드를 발생시키는 문제가 있다. Referring to FIG. 10, it can be seen that although the same noise enters, the output varies depending on the value of C2. When C2 is small, the output of the amplifier greatly shakes as in vout_1, and the output voltage passes through the sampling unit S / H and shows a large difference in the amount of change before and after touch as in vsnh_sig_1 in FIG. It may also happen that the input range of the analog-to-digital converter (ADC) is exceeded. This causes an error code to be generated in the analog-to-digital converter (ADC).

또한, C2 가 매우 크면 도 9의 vout_2와 같이 노이즈를 줄일 수 있으나, 이것은 터치 변화량, 즉 출력 감도가 많이 줄어드는 문제가 발생하고, 이는 터치 패널의 해상도 문제로 이어지게 된다.In addition, if C2 is very large, noise can be reduced as in vout_2 in FIG. 9, but this causes a problem that the amount of touch change, i.e., the output sensitivity, is greatly reduced, which leads to a resolution problem of the touch panel.

본 발명은 상기의 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 외부 노이즈에 대해서 정전용량의 변화량이 적은 경우에도 증폭 효율이 높은, 즉 노이즈 특성이 강하며 터치 감도가 높은 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the conventional art, and it is an object of the present invention to provide an electrostatic discharge type electrostatic discharge type discharge type electrostatic discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type discharge type The present invention has an object of providing a sensor.

또한, 증폭기에 연결된 궤환 커패시터의 값을 크게 하여 노이즈를 최소화하고, 줄어든 터치 변화량, 즉 출력 감도를 높이기 위해서 별도의 게인 부스터(Gain Booster)를 제공하는 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.To provide an electrostatic sensor having a power noise canceling function that provides a separate gain booster for minimizing noise by increasing the value of the feedback capacitor connected to the amplifier and increasing the amount of touch change, i.e., output sensitivity There is a purpose of the invention.

또한, 노이즈에 의해 진동하는 시그널과 같은 크기 및 주파수를 갖으며 노이즈에 진동하는 기준 전압을 생성하는 회로를 구성한 후 시그널과 기준 전압의 차이를 아날로그-디지털 변환부(ADC)의 입력에 인가하여 노이즈를 제거하는 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.In addition, a circuit for generating a reference voltage having a magnitude and a frequency equal to those of a signal oscillating due to noise and generating a reference voltage oscillating in noise is constructed, and then a difference between the signal and the reference voltage is applied to the input of the analog- The present invention is directed to providing an electrostatic sensor having a power noise canceling function for eliminating the power noise.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서는, 전하량의 변화에 의해 값이 변화하는 커패시터를 포함하는 전하량 감지부; 전압 TX 신호가 온(on)인 구간에서 외부로부터 인가되는 기본 노이즈를 증폭하여 출력하고, 전압 TX 신호가 오프(off)인 구간에서 상기 전하량 감지부로부터 입력되는 전하의 변화량을 증폭하여 출력하는 전하 증폭부; 상기 전하 증폭부로부터 TX 신호에 따라 반복적으로 출력되는 기본 노이즈를 합하여 부스팅 된 레퍼런스 신호를 출력하고, 반복적으로 출력되는 전하의 변화량을 합하여 부스팅 된 시그널 신호를 출력하는 부스팅부; 상기 부스팅부로부터 수신되는 레퍼런스 신호를 샘플링하여 제 1 신호를 출력하고, 시그널 신호를 샘플링하여 제 2 신호를 출력하는 샘플링부; 상기 샘플링부로부터 수신되는 제 1 신호와 제 2 신호의 차인 제 3 신호를 계산하여 출력하는 노이즈 성분 제거부; 및 상기 노이즈 성분 제거부로부터 수신되는 제 3 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 변환부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electrostatic sensor having a function of removing power supply noise, including: a charge amount sensing unit including a capacitor whose value changes according to a change in a charge amount; A charge amount amplifying unit for amplifying and outputting a basic noise applied from the outside in a section in which the voltage TX signal is on and amplifying and outputting a change amount of the charge input from the charge amount sensing unit in an interval in which the voltage TX signal is off, An amplifying unit; A boosting unit for summing the basic noise repetitively output from the charge amplifying unit in response to a TX signal to output a boosted reference signal and summing a change amount of charges repeatedly output to output a boosted signal; A sampling unit for sampling a reference signal received from the boosting unit to output a first signal, sampling the signal signal, and outputting a second signal; A noise component removing unit for calculating and outputting a third signal which is a difference between a first signal and a second signal received from the sampling unit; And an analog-digital converter for converting the third signal received from the noise component removing unit into a digital signal and outputting the digital signal.

또한, 상기 전하 증폭부는, 상기 외부로부터 인가되는 기본 노이즈와 상기 전하량 감지부로부터 입력되는 전하의 변화량을 증폭하여 출력하는 증폭기; 상기 증폭기의 반전 입력단자와 출력 단자 사이에 접속된 궤환 커패시터; 및 상기 궤환 커패시터의 양단을 연결하는 스위치를 포함하고, 상기 TX 신호를 온(on) 및 상기 스위치를 온(on) 시키면, 상기 증폭기 및 궤환 커패시터의 증폭작용에 의해 외부로부터 인가되는 기본 노이즈를 증폭하여 출력하고, 상기 TX 신호를 오프(off) 및 상기 스위치를 오프(off) 시키면, 상기 증폭기 및 궤환 커패시터의 증폭작용에 의해 상기 전하량 감지부로부터 입력되는 전하의 변화량을 증폭하여 출력할 수 있다.Also, the charge amplifying unit may include: an amplifier for amplifying and outputting a variation amount of the charge inputted from the external noise and the basic noise applied from the outside; A feedback capacitor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the amplifier; And a switch connecting both ends of the feedback capacitor. When the TX signal is turned on and the switch is turned on, amplification of the fundamental noise applied from the outside by the amplifying action of the amplifier and the feedback capacitor is amplified When the TX signal is turned off and the switch is turned off, the amount of change of the charge input from the charge amount sensing unit can be amplified and output by amplification of the amplifier and the feedback capacitor.

또한, 상기 궤환 커패시터의 값을 상기 전하량 감지부에 포함된 커패시터 보다 기 설정된 배수 이상 크게 함으로써, 상기 증폭기의 출력을 감소시킬 수 있다.Also, the output of the amplifier can be reduced by increasing the value of the feedback capacitor by more than a predetermined multiple of the capacitors included in the charge amount sensing unit.

또한, 상기 부스팅부는 TX 신호가 기 설정된 횟수만큼 온(on) 및 오프(off)를 반복할 때까지 기본 노이즈를 합하고, 전하의 변화량을 합할 수 있다.In addition, the boosting unit may sum the basic noise until the TX signal repeats on and off for a predetermined number of times, and may sum the variation of the charges.

또한, 상기 부스팅부는, 상기 기 설정된 횟수에 해당하는 복수 개의 커패시터를 포함하는 노이즈 부스팅부; 및 상기 기 설정된 횟수에 해당하는 복수 개의 커패시터를 포함하는 시그널 부스팅부를 포함하고 상기 노이즈 부스팅부는 상기 TX 신호가 온(on)인 구간에서 발생한 레퍼런스 샘플링 신호만큼 기본 노이즈를 샘플링하여 복수 개의 커패시터에 차례로 저장한 후 이를 합하여 부스팅 된 레퍼런스 신호를 출력하고, 상기 시그널 부스팅부는 상기 TX 신호가 오프(off)인 구간에서 발생한 시그널 샘플링 신호만큼 전하의 변화량을 샘플링하여 복수 개의 커패시터에 차례로 저장한 후 이를 합하여 부스팅 된 시그널 신호를 출력할 수 있다.The boosting unit may include: a noise boosting unit including a plurality of capacitors corresponding to the predetermined number of times; And a signal boosting unit including a plurality of capacitors corresponding to the predetermined number of times. The noise boosting unit samples the fundamental noise as much as a reference sampling signal generated in a period in which the TX signal is on, and sequentially stores the sampled fundamental noise in a plurality of capacitors The signal boosting unit samples the amount of change in charge by the signal sampling signal generated in the interval in which the TX signal is off, sequentially stores the sampled amount of change in a plurality of capacitors, A signal signal can be output.

또한, 상기 샘플링부는, 상기 TX 신호가 기 설정된 횟수만큼 온(on) 및 오프(off)를 반복한 후 발생하는 제 1 제어신호만큼 상기 부스팅부로부터 수신되는 레퍼런스 신호를 샘플링하여 제 1 신호를 출력하는 노이즈 샘플링부; 및 상기 TX 신호가 기 설정된 횟수만큼 온(on) 및 오프(off)를 반복한 후 발생하는 제 2 제어신호만큼 상기 부스팅부로부터 수신되는 시그널 신호를 샘플링하여 제 2 신호를 출력하는 시그널 샘플링부를 포함할 수 있다.The sampling unit samples a reference signal received from the boosting unit by a first control signal generated after the TX signal repeats on and off a predetermined number of times and outputs a first signal A noise sampling unit; And a signal sampling unit for sampling a signal signal received from the boosting unit by a second control signal generated after the TX signal repeats on and off a predetermined number of times and outputting a second signal can do.

본 발명에 따른 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서에 의하면, 전원 노이즈(charge noise)에 둔감하면서도 외부 터치 입력에 의한 커패시터의 변화량이 적은 경우에도 증폭률을 향상시킴으로써, 터치 감도를 증가시킬 수 있다.According to the electrostatic sensor having the function of removing the power supply noise according to the present invention, the sensitivity can be increased by improving the amplification factor even when the amount of change of the capacitors due to the external touch input is small while being insensitive to charge noise.

또한, 전원 노이즈를 제거하는 알고리즘을 ADC 전단에서 처리함으로써 외부의 노이즈에 충분히 대응하며 감도의 손실을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the algorithm that eliminates the power supply noise is processed in the front end of the ADC to sufficiently cope with the external noise and to minimize the loss of sensitivity.

또한, 입력되는 노이즈 신호에 대해서 기준 전압 및 시그널에 공통적으로 노이즈가 실리게 한 후 이를 differential 방식으로 공통의 노이즈 성분을 제거함으로써 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that noises common to the reference voltage and the signal are applied to the input noise signal, and the common noise component is removed by a differential method, thereby improving the sensitivity.

또한, 전원 노이즈를 제거하는 알고리즘을 ADC 전단의 아날로그 단에서 처리하도록 하여 ADC 후단에서의 처리에 따른 동작 속도 감소, 전류 증가 및 면적 증가 등의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, the algorithm for eliminating the power supply noise is processed at the analog end of the ADC so that problems such as reduction in operating speed, increase in current, and increase in area due to processing at the rear end of the ADC can be solved.

도 1은 종래 mutual capacitance 방식 정전방식 센서의 회로도.
도 2는 도 1의 종래 mutual capacitance 방식 정전방식 센서의 구동 파형도.
도 3은 도 1의 터치 패널의 1채널을 모델링 한 회로도.
도 4는 TX와 C1커패시터 노드, RX와 C1커패시터 노드 간에 터치 패널의 기생 커패시터, 저항의 모델링 및 노이즈의 유입 경로를 나타내는 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서의 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서의 회로도.
도 7은 본 발명에 따른 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서에 포함되는 부스팅부의 일 실시 예에 따른 회로도.
도 8은 본 발명에 따른 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서에 포함되는 부스팅부의 다른 실시 예에 따른 회로도.
도 9는 도 7 및 도 8에 따른 부스팅부의 구동 파형도.
도 10은 노이즈에 따른 증폭기의 출력 신호를 나타내는 파형도.
도 11은 종래 정전방식 센서의 샘플링부에서 출력되는 신호와 본 발명에 따른 정전방식 센서의 샘플링부에서 출력되는 신호를 나타내는 파형도이다.1 is a circuit diagram of a conventional mutual capacitance type electrostatic sensor.
2 is a drive waveform diagram of the conventional mutual capacitance type electrostatic sensor of FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram modeling one channel of the touch panel of FIG. 1;
FIG. 4 is a circuit diagram illustrating the input path of the parasitic capacitors, the resistance, and the noise of the touch panel between the TX and C1 capacitor nodes, the RX and C1 capacitor nodes.
5 is a block diagram of an electrostatic sensor having a power noise canceling function according to the present invention.
6 is a circuit diagram of an electrostatic sensor having a power noise canceling function according to the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram of a boosting unit included in an electrostatic sensor having a power noise canceling function according to an embodiment of the present invention. FIG.
8 is a circuit diagram according to another embodiment of the boosting unit included in the electrostatic-type sensor having the power-supply noise canceling function according to the present invention.
9 is a drive waveform diagram of the boosting section according to Figs. 7 and 8. Fig.
10 is a waveform diagram showing an output signal of an amplifier according to noise;
11 is a waveform diagram showing signals output from the sampling unit of the conventional electrostatic-type sensor and signals output from the sampling unit of the electrostatic-type sensor according to the present invention.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하 본 발명에서 TX 신호 및 각종 신호의 위상은 실시 예를 나타낸 것이므로, 각 신호의 위상이 서로 반대가 되었을 때도 본 발명은 성립하며, 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다.In the present invention, since the TX signal and various signals have phases, the present invention is also applicable to the case where the phases of the signals are opposite to each other, and it is obvious that they belong to the scope of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서의 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram of an electrostatic sensor having a power noise canceling function according to the present invention.

도 5를 참조하면, 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서(100)는 전하량 감지부(10), 전하 증폭부(20), 부스팅부(30), 샘플링부(40), 노이즈 성분 제거부(50) 및 아날로그 디지털 변환부(ADC)(60)를 포함한다. 또한, 전하량 감지부(10)에 포함되는 캐패시터에 가해지는 전압 TX 및 부스팅부(30), 샘플링부(40), 아날로그 디지털 변환부(60)의 구동을 제어하는 각종 제어신호를 발생 및 타이밍을 제어하는 구동 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.5, an electrostatic sensor 100 having a power supply noise canceling function includes a charge quantity sensing unit 10, a charge amplifying unit 20, a boosting unit 30, a sampling unit 40, a noise component removing unit 50 and an analog-to-digital converter (ADC) 60. It is also possible to generate various timing control signals for controlling the driving of the voltage TX and the boosting unit 30, the sampling unit 40 and the analog / digital conversion unit 60 applied to the capacitors included in the charge quantity sensing unit 10 (Not shown) for controlling the driving of the vehicle.

전하량은 여러 가지 방식에 의해 변화할 수 있다. 대표적으로 터치에 의해 전하량의 변화가 가능하지만, 터치 이외의 전하량이 변화할 수 있는 모든 장치에 본 발명이 적용될 수 있다.The charge quantity can be varied by various methods. Typically, the amount of charge can be changed by a touch, but the present invention can be applied to all devices in which the amount of charges other than the touch can change.

전하량 감지부(10)는 전하량의 변화에 의해 값이 변화하는 커패시터를 포함한다. 바람직하게는, mutual capacitance 방식에 의해 구현될 있다.The charge quantity sensing unit 10 includes a capacitor whose value changes according to a change in the amount of charge. Preferably, it may be implemented by a mutual capacitance method.

전하 증폭부(20)는 구동 제어부에 의해 전압 TX 신호가 온(on)인 구간에서 외부로부터 인가되는 기본 노이즈를 증폭하여 출력하고, 전압 TX 신호가 오프(off)인 구간에서 전하량 감지부(10)로부터 입력되는 전하의 변화량을 증폭하여 출력한다.The charge amplifying unit 20 amplifies and outputs the fundamental noise applied from the outside in a section where the voltage TX signal is on by the drive control unit and outputs the amplified basic noise to the charge amount sensing unit 10 And outputs the amplified change amount.

부스팅부(30)는 전하 증폭부(20)로부터 TX 신호에 따라 반복적으로 출력되는 기본 노이즈를 합하여 부스팅 된 레퍼런스 신호를 출력하고, 전하 증폭부(20)로부터 TX 신호에 따라 반복적으로 출력되는 전하의 변화량을 합하여 부스팅 된 시그널 신호를 출력한다.The boosting unit 30 outputs the boosted reference signal by summing the basic noise repetitively output according to the TX signal from the charge amplifying unit 20 and outputs the boosted reference signal to the boosting unit 20, And outputs the boosted signal signal.

샘플링부(40)는 부스팅부(30)로부터 수신되는 레퍼런스 신호를 샘플링하여 제 1 신호를 출력하고, 시그널 신호를 샘플링하여 제 2 신호를 출력한다. 구체적으로, 샘플링부(40)는 구동 제어부로부터 입력되는 제어신호 발생 구간만큼 레퍼런스 신호를 샘플링하고, 시그널 신호를 샘플링 한다.The sampling unit 40 samples the reference signal received from the boosting unit 30, outputs the first signal, samples the signal, and outputs the second signal. Specifically, the sampling unit 40 samples the reference signal by a control signal generation period input from the drive control unit, and samples the signal signal.

노이즈 성분 제거부(50)는 샘플링부(40)로부터 수신되는 제 1 신호와 제 2 신호의 차인 제 3 신호를 계산하여 출력한다. 구체적으로, 제 3 신호는 제 2 신호에서 제 1 신호를 뺀 성분이다.The noise component removing unit 50 calculates and outputs a third signal which is a difference between the first signal and the second signal received from the sampling unit 40. Specifically, the third signal is a component obtained by subtracting the first signal from the second signal.

아날로그 디지털 변환부(ADC)(60)는 노이즈 성분 제거부(50)로부터 수신되는 제 3 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
The analog-to-digital converter (ADC) 60 converts the third signal received from the noise component removing unit 50 into a digital signal and outputs the digital signal.

도 6은 본 발명에 따른 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서의 회로도이고, 도 7은 본 발명에 따른 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서에 포함되는 부스팅부의 일 실시 예에 따른 회로도이고, 도 8은 본 발명에 따른 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서에 포함되는 부스팅부의 다른 실시 예에 따른 회로도이고, 도 9는 도 7 및 도 8에 따른 부스팅부의 구동 파형도이고, 도 10은 노이즈에 따른 증폭기의 출력 신호를 나타내는 파형도이고, 도 11은 종래 정전방식 센서의 샘플링부에서 출력되는 신호와 본 발명에 따른 정전방식 센서의 샘플링부에서 출력되는 신호를 나타내는 파형도이다.FIG. 6 is a circuit diagram of an electrostatic-type sensor having a power-supply noise canceling function according to the present invention, FIG. 7 is a circuit diagram according to an embodiment of a boosting unit included in an electrostatic- 8 is a circuit diagram according to another embodiment of the boosting unit included in the electrostatic-type sensor having the power-supply noise canceling function according to the present invention, FIG. 9 is a drive waveform diagram of the boosting unit according to FIGS. 7 and 8, FIG. 11 is a waveform diagram showing a signal output from the sampling unit of the conventional electrostatic-type sensor and a signal output from the sampling unit of the electrostatic-type sensor according to the present invention.

도 6을 참조하면, 전하량 감지부(10)는 전하량의 변화에 의해 값이 변화하는 커패시터(C1)를 포함한다. 다른 실시 예로서, 전하의 값이 고정된 제 1 커패시터와 전하량의 변화에 의해 값이 변화하는 제 2 커패시터를 포함하고, 제 1 커패시터와 제 2 커패시터의 상호작용에 의해 전하량의 변화를 감지할 수 있다.Referring to FIG. 6, the charge amount sensing unit 10 includes a capacitor C1 whose value changes according to a change in the amount of charge. According to another embodiment of the present invention, there is provided a charge pump circuit including a first capacitor having a fixed charge value and a second capacitor having a variable value due to a change in the amount of charge, and capable of sensing a change in the charge amount by an interaction between the first capacitor and the second capacitor have.

전하 증폭부(20)는 외부로부터 인가되는 기본 노이즈와 전하량 감지부(10)로부터 입력되는 전하의 변화량을 증폭하여 출력하는 증폭기(21), 증폭기(21)의 반전 입력단자와 출력 단자 사이에 접속된 궤환 커패시터(C2) 및 궤환 커패시터(C2)의 양단을 연결하는 스위치(S1)를 포함한다.The charge amplifying unit 20 includes an amplifier 21 for amplifying and outputting a basic noise applied from the outside and a change amount of the charge input from the charge quantity sensing unit 10, And a switch S1 connecting both ends of the feedback capacitor C2 and the feedback capacitor C2.

구동 제어부에 의해 전압 TX 신호가 온(on) 되고, 스위치(S1)를 온(on)시키면 증폭기(21) 및 궤환 커패시터(C2)의 증폭작용에 의해 외부로부터 인가되는 기본 노이즈를 증폭하여 출력한다. 증폭기(21)의 반전 입력과 출력은 피드백(feedback) 동작에 의해 가장 접지(vref)로 된다. 전하량 감지부(10)의 커패시터(C1)에는 TX 전압만큼 전하가 충전된다. 이때 노이즈는 증폭기(21)의 버퍼 작용을 하면서 미세하게 흔들리게 된다.When the voltage TX signal is turned on by the drive control unit and the switch S1 is turned on, the amplifier 21 and the feedback capacitor C2 amplify and output the fundamental noise applied from the outside by the amplifying action . The inverting input and the output of the amplifier 21 become the ground (vref) most by the feedback operation. The capacitor C1 of the charge quantity sensing unit 10 is charged with a charge equal to the TX voltage. At this time, the noise is slightly shaken while buffering the amplifier 21.

그런 다음, 전압 TX 신호가 오프(off) 되고, 스위치(S1)를 오프(off)시키면, 증폭기(21) 및 궤환 커패시터(C2)의 증폭작용에 의해 전하량 감지부(10)로부터 입력되는 전하의 변화량을 증폭하여 출력한다.Then, when the voltage TX signal is turned off and the switch S1 is turned off, the amplification operation of the amplifier 21 and the feedback capacitor C2 causes the charge of the charge Amplifies and outputs the change amount.

전하 증폭부(20)의 궤환 커패시터(C2)의 값을 전하량 감지부(10)에 포함된 커패시터(C1) 보다 기 설정된 배수 이상 크게 함으로써, 증폭기(21)의 출력을 감소시킨다. 구체적으로, 궤환 커패시터(C2)의 값을 크게 하여 도 10의 vout_2와 같이 노이즈를 최소화하고, 줄어든 터치 변화량, 즉 출력 감도를 높이기 위해 별도의 부스팅부(30)를 구성한다. 부스팅부(30)는 게인 부스터(Gain Booster)를 말하며, 노이즈 부스팅부(31)와 시그널 부스팅부(33)로 나뉜다.The output of the amplifier 21 is reduced by making the value of the feedback capacitor C2 of the charge amplification part 20 larger than a predetermined multiple of the capacitor C1 included in the charge amount detection part 10. [ Specifically, the value of the feedback capacitor C2 is increased to minimize noise as in vout_2 in FIG. 10, and a separate boosting unit 30 is configured to increase the amount of touch change, that is, the output sensitivity. The boosting unit 30 is a gain booster and is divided into a noise boosting unit 31 and a signal boosting unit 33.

부스팅부(30)는 TX 신호가 기 설정된 횟수만큼 온(on) 및 오프(off)를 반복할 때까지 기본 노이즈를 합하고, 전하의 변화량을 합한다. 구체적으로, TX 신호가 온 및 오프를 N번 반복한다고 할 때, TX 신호가 온 시, 외부로부터 인가되는 기본 노이즈를 N 번 합하여 부스팅 된 레퍼런스 신호를 출력하고, TX 신호가 오프 시, 전하의 변화량을 N 번 합하여 부스팅 된 시그널 신호를 출력한다. 그리고 나서, 다시 TX 신호가 처음부터 온 및 오프를 N 번 반복하는 동안 위 과정을 반복하여 부스팅 된 레퍼런스 신호와 부스팅 된 시그널 신호를 출력하는 것이다.The boosting unit 30 sums the fundamental noise until the TX signal repeats on and off for a predetermined number of times, and adds the variations of the charges. Specifically, when the TX signal is repeated N times on and off, when the TX signal is on, a reference signal boosted by summing up the basic noises applied from the outside is outputted, and when the TX signal is off, And outputs the boosted signal signal. Then, the above procedure is repeated while the TX signal repeats ON and OFF N times from the beginning, thereby outputting the boosted reference signal and the boosted signal signal.

부스팅부(30)는 노이즈 부스팅부(31) 및 시그널 부스팅부(33)를 포함한다.The boosting unit 30 includes a noise boosting unit 31 and a signal boosting unit 33.

노이즈 부스팅부(31)와 시그널 부스팅부(33)는 기 설정된 횟수에 해당하는 복수 개의 커패시터를 포함한다. 도 7을 참조하면, 부스팅부(30)의 일 실시 예를 볼 수 있다. 노이즈 부스팅부(31)와 시그널 부스팅부(33)를 포함하며, 각각은 N 개의 커패시터를 포함하고 있다. TX 신호가 N 번 온(on) 및 오프(off)를 반복하는 동안, 전하 증폭부(20)로부터 출력되는 기본 노이즈 및 전하의 변화량을 샘플링하여 N 개의 커패시터에 저장하는 것이다. 도 8을 참조하면 부스팅부(30)의 다른 실시 예를 볼 수 있다. 도 7의 실시 예와 회로의 구성을 달리할 뿐 기본적인 동작원리는 같다.The noise boosting unit 31 and the signal boosting unit 33 include a plurality of capacitors corresponding to a predetermined number of times. Referring to FIG. 7, one embodiment of the boosting unit 30 can be seen. A noise boosting unit 31, and a signal boosting unit 33, each of which includes N capacitors. The amount of change in the fundamental noise and the charge outputted from the charge amplification unit 20 is sampled while the TX signal is repeatedly turned on and off N times and stored in N capacitors. Referring to FIG. 8, another embodiment of the boosting unit 30 can be seen. The basic operation principle is the same as that of the circuit of FIG. 7 except for the configuration of the circuit.

노이즈 부스팅부(31)는 TX 신호가 온(on)인 구간에서 발생한 레퍼런스 샘플링 신호만큼 기본 노이즈를 샘플링하여 복수 개(N 개)의 커패시터에 차례로 저장한 후 이를 합하여 부스팅 된 레퍼런스 신호(vgb_ref)를 출력한다. The noise boosting unit 31 samples the basic noise as much as the reference sampling signal generated in the interval in which the TX signal is on, sequentially stores the sampled fundamental noise in a plurality of (N) capacitors, and adds the sampled reference signal to the boosted reference signal vgb_ref Output.

시그널 부스팅부(33)는 TX 신호가 오프(off)인 구간에서 발생한 시그널 샘플링 신호만큼 전하의 변화량을 샘플링하여 복수 개(N 개)의 커패시터에 차례로 저장한 후 이를 합하여 부스팅 된 시그널 신호(vgb_sig)를 출력한다.The signal boosting unit 33 samples the amount of change in charge by the signal sampling signal generated in the interval in which the TX signal is off and sequentially stores the sampled amount of change in a plurality of capacitors (N), and adds the boosted signal signal vgb_sig, .

도 9를 참조하면, 첫번째 TX 신호가 온(on)인 구간에서 sf1 신호만큼 기본 노이즈를 샘플링하여 노이즈 부스팅부(31)의 커패시터(C)에 저장한다. 그 다음, TX 신호가 오프(off)인 구간에서 ss1 신호만큼 전하의 변화량을 샘플링하여 시그널 부스팅부(33)의 커패시터(C)에 저장한다.Referring to FIG. 9, the basic noise is sampled as much as the sf1 signal in the interval in which the first TX signal is on, and is stored in the capacitor C of the noise boosting unit 31. Then, a change amount of the charge is sampled as much as the ss1 signal in the interval in which the TX signal is off, and the sampled signal is stored in the capacitor C of the signal boosting unit 33.

두번째 TX 신호가 온(on)인 구간에서 sf2 신호만큼 기본 노이즈를 샘플링하여 노이즈 부스팅부(31)의 다른 커패시터(C)에 저장한다. 그 다음, TX 신호가 오프(off)인 구간에서 ss2 신호만큼 전하의 변화량을 샘플링하여 시그널 부스팅부(33)의 다른 커패시터(C)에 저장한다. 이러한 과정을 총 N 번의 TX 신호가 들어올 때까지 반복하게 되는 것이다. 그리고 sw1 구간에서 각각 저장된 커패시터 N개가 합쳐지면서 N배로 전압이 부스팅 된 시그널 신호(vgb_sig)와 레퍼런스 신호(vgb_ref)를 출력하게 된다. The basic noise is sampled as much as the sf2 signal in the interval in which the second TX signal is on and stored in the other capacitor C of the noise boosting unit 31. [ Then, in the interval in which the TX signal is off, a change amount of charge is sampled as much as the ss2 signal and stored in the other capacitor C of the signal boosting unit 33. This process is repeated until a total of N TX signals are received. In addition, the capacitors N stored in the respective sw1 sections are summed to output the signal signal vgb_sig boosted by N times and the reference signal vgb_ref.

샘플링부(40)는 노이즈 샘플링부(41)와 시그널 샘플링부(43)를 포함한다.The sampling unit 40 includes a noise sampling unit 41 and a signal sampling unit 43.

노이즈 샘플링부(41)는 TX 신호가 기 설정된 횟수만큼 온(on) 및 오프(off)를 반복한 후 구동 제어부에 의해 발생하는 제 1 제어신호만큼 노이즈 부스팅부(31)로부터 수신되는 레퍼런스 신호(vgb_ref)를 샘플링하여 제 1 신호(vsnh_ref)를 출력한다.The noise sampling unit 41 receives the reference signal (reference signal) received from the noise boosting unit 31 as much as the first control signal generated by the drive control unit after the TX signal is repeatedly turned on and off a predetermined number of times vgb_ref) to output the first signal (vsnh_ref).

시그널 샘플링부(43)는 TX 신호가 기 설정된 횟수만큼 온(on) 및 오프(off)를 반복한 후 구동 제어부에 의해 발생하는 제 2 제어신호만큼 시그널 부스팅부(33)로부터 수신되는 시그널 신호(vgb_sig)를 샘플링하여 제 2 신호(vsnh_sig)를 출력한다.The signal sampling unit 43 outputs a signal signal (signal) received from the signal boosting unit 33 as much as the second control signal generated by the drive control unit after the TX signal is repeatedly turned on and off a predetermined number of times vgb_sig) and outputs the second signal (vsnh_sig).

노이즈 성분 제거부(50)는 시그널 샘플링부(43)에서 수신되는 제 2 신호(vsnh_sig)에서 노이즈 샘플링부(41)에서 수신되는 제 1 신호(vsnh_ref)를 뺀 제 3 신호(V_diff)를 계산하여 출력한다. The noise component removing unit 50 calculates a third signal V_diff obtained by subtracting the first signal (vsnh_ref) received from the noise sampling unit 41 from the second signal (vsnh_sig) received by the signal sampling unit 43 Output.

아날로그 디지털 변환부(ADC)(60)는 노이즈 성분 제거부(50)로부터 수신되는 제 3 신호(V_diff)를 디지털 신호(ADC_OUT)로 변환하여 출력한다. 노이즈 샘플링부(41)와 시그널 샘플링부(43)에서 출력되는 제 1 신호(vsnh_ref)와 제 2 신호(vsnh_sig)에는 외부 노이즈에 의해 동일하게 변화하는 노이즈가 인가되어 있으며, 이 두 신호의 차인 제 3 신호(V_diff)를 아날로그 디지털 변환부(ADC)(60)에 인가하면 두 신호의 공통 노이즈 성분은 제거되고 신호 성분만이 아날로그 디지털 변환부(ADC)(60)를 거치게 되어 결과적으로 시스템의 감도인 dV_code가 증가되는 효과가 나타난다.The analog-to-digital converter (ADC) 60 converts the third signal V_diff received from the noise component removing unit 50 into a digital signal ADC_OUT and outputs the digital signal ADC_OUT. The first signal (vsnh_ref) and the second signal (vsnh_sig) output from the noise sampling unit 41 and the signal sampling unit 43 are applied with noise that varies in the same manner due to external noise. 3 signal (V_diff) is applied to the analog-to-digital converter (ADC) 60, the common noise component of the two signals is removed and only the signal component passes through the analog-digital converter (ADC) 60, DV_code is increased.

도 11을 참조하면, vsnh_sig_1은 도 10에서 vout_1을 샘플링 한 출력 전압이다. vsnh_sig_1을 보면 dV도 불규칙적이며 아래로 출력되는 신호는 아날로그 디지털 변환부(ADC)(60)의 입력 범위를 벗어나는 것을 보여준다. 도 10의 vout_2는 상기의 배경기술에서 설명한 바와 같이, C2를 크게 하여 노이즈를 줄이고 증폭기(21)의 출력도 줄어든 것을 보여준다. 이 증폭기(21)의 출력이 부스팅부(30)를 통과하여 N 배 부스팅 한 출력이 도 11의 vsnh_sig_2에 해당한다. vsnh_sig_2를 보면 vsnh_sig_1과 비교하여 전체적으로 흔들림이 줄어들었으며, dV도 확보되어 최종 감도가 향상되는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 11, vsnh_sig_1 is an output voltage obtained by sampling vout_1 in FIG. vsnh_sig_1 shows that the dV is also irregular and that the signal output below is out of the input range of the analog-to-digital converter (ADC) Vout_2 in FIG. 10 shows that the noise is reduced and the output of the amplifier 21 is reduced by increasing C2 as described in the background art. The output of this amplifier 21 passed through the boosting unit 30 and boosted by N times corresponds to vsnh_sig_2 of FIG. vsnh_sig_2 shows that overall shaking is reduced compared to vsnh_sig_1, and dV is also ensured, resulting in improved final sensitivity.

본 발명에 의하면, 전원 노이즈(charge noise)에 둔감하면서도 외부 터치 입력에 의한 커패시터의 변화량이 적은 경우에도 증폭률을 향상시킴으로써, 터치 감도를 증가시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to increase the touch sensitivity by improving the amplification factor even when the change amount of the capacitors due to the external touch input is small while being insensitive to charge noise.

또한, 전원 노이즈를 제거하는 알고리즘을 ADC 전단에서 처리함으로써 외부의 노이즈에 충분히 대응하며 감도의 손실을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the algorithm that eliminates the power supply noise is processed in the front end of the ADC to sufficiently cope with the external noise and to minimize the loss of sensitivity.

또한, 입력되는 노이즈 신호에 대해서 기준 전압 및 시그널에 공통적으로 노이즈가 실리게 한 후 이를 differential 방식으로 공통의 노이즈 성분을 제거함으로써 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that noises common to the reference voltage and the signal are applied to the input noise signal, and the common noise component is removed by a differential method, thereby improving the sensitivity.

또한, 전원 노이즈를 제거하는 알고리즘을 ADC 전단의 아날로그 단에서 처리하도록 하여 ADC 후단에서의 처리에 따른 동작 속도 감소, 전류 증가 및 면적 증가 등의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the algorithm for eliminating the power supply noise is processed at the analog end of the ADC so that problems such as reduction in operation speed, increase in current, and increase in area due to processing at the rear end of the ADC can be solved.

본 발명은 상기한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 되는 것임은 자명하다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. Obviously, such modifications are intended to be within the scope of the claims.

1: 패널 구동장치 2, 21: 증폭기
3, 40: 샘플링부 4, 60: 아날로그 디지털 변환부(ADC)
10: 전하량 감지부 20: 전하 증폭부
30: 부스팅부 31: 노이즈 부스팅부
33: 시그널 부스팅부 41: 노이즈 샘플링부
43: 시그널 샘플링부 50: 노이즈 성분 제거부
100: 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서1: panel drive device 2, 21: amplifier
3, 40: sampling unit 4, 60: analog-to-digital converter (ADC)
10: charge amount sensing unit 20: charge amplification unit
30: boosting unit 31: noise boosting unit
33: Signal boosting unit 41: Noise sampling unit
43: signal sampling unit 50: noise component removing unit
100: Electrostatic sensor with power noise cancellation

Claims (6)

전하량의 변화에 의해 값이 변화하는 커패시터를 포함하는 전하량 감지부;
전압 TX 신호가 온(on)인 구간에서 외부로부터 인가되는 기본 노이즈를 증폭하여 출력하고, 전압 TX 신호가 오프(off)인 구간에서 상기 전하량 감지부로부터 입력되는 전하의 변화량을 증폭하여 출력하는 전하 증폭부;
상기 전하 증폭부로부터 TX 신호에 따라 반복적으로 출력되는 기본 노이즈를 합하여 부스팅 된 레퍼런스 신호를 출력하고, 반복적으로 출력되는 전하의 변화량을 합하여 부스팅 된 시그널 신호를 출력하는 부스팅부;
상기 부스팅부로부터 수신되는 레퍼런스 신호를 샘플링하여 제 1 신호를 출력하고, 시그널 신호를 샘플링하여 제 2 신호를 출력하는 샘플링부;
상기 샘플링부로부터 수신되는 제 1 신호와 제 2 신호의 차인 제 3 신호를 계산하여 출력하는 노이즈 성분 제거부; 및
상기 노이즈 성분 제거부로부터 수신되는 제 3 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서.A charge amount sensing unit including a capacitor whose value changes according to a change in a charge amount;
A charge amount amplifying unit for amplifying and outputting a basic noise applied from the outside in a section in which the voltage TX signal is on and amplifying and outputting a change amount of the charge input from the charge amount sensing unit in an interval in which the voltage TX signal is off, An amplifying unit;
A boosting unit for summing the basic noise repetitively output from the charge amplifying unit in response to a TX signal to output a boosted reference signal and summing a change amount of charges repeatedly output to output a boosted signal;
A sampling unit for sampling a reference signal received from the boosting unit to output a first signal, sampling the signal signal, and outputting a second signal;
A noise component removing unit for calculating and outputting a third signal which is a difference between a first signal and a second signal received from the sampling unit; And
And an analog-to-digital converter converting the third signal received from the noise component removing unit into a digital signal and outputting the digital signal. 제1항에 있어서,
상기 전하 증폭부는,
상기 외부로부터 인가되는 기본 노이즈와 상기 전하량 감지부로부터 입력되는 전하의 변화량을 증폭하여 출력하는 증폭기;
상기 증폭기의 반전 입력단자와 출력 단자 사이에 접속된 궤환 커패시터; 및
상기 궤환 커패시터의 양단을 연결하는 스위치를 포함하고,
상기 TX 신호를 온(on) 및 상기 스위치를 온(on) 시키면, 상기 증폭기 및 궤환 커패시터의 증폭작용에 의해 외부로부터 인가되는 기본 노이즈를 증폭하여 출력하고, 상기 TX 신호를 오프(off) 및 상기 스위치를 오프(off) 시키면, 상기 증폭기 및 궤환 커패시터의 증폭작용에 의해 상기 전하량 감지부로부터 입력되는 전하의 변화량을 증폭하여 출력하는 것을 특징으로 하는 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서.The method according to claim 1,
Wherein the charge amplification unit comprises:
An amplifier for amplifying and outputting a basic noise applied from the outside and a variation amount of the charge input from the charge amount sensing unit;
A feedback capacitor connected between the inverting input terminal and the output terminal of the amplifier; And
And a switch connecting both ends of the feedback capacitor,
And amplifying and outputting a fundamental noise applied from the outside by the amplifying action of the amplifier and the feedback capacitor when the TX signal is turned on and the switch is turned on and the TX signal is turned off, Wherein the amplifying function of the amplifier and the feedback capacitor amplifies and outputs the amount of change of the charge input from the charge amount sensing unit when the switch is turned off. 제2항에 있어서,
상기 궤환 커패시터의 값을 상기 전하량 감지부에 포함된 커패시터 보다 기 설정된 배수 이상 크게 함으로써, 상기 증폭기의 출력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서.3. The method of claim 2,
Wherein the output of the amplifier is reduced by increasing the value of the feedback capacitor by more than a predetermined multiple of the capacitors included in the charge amount sensing unit. 제1항에 있어서,
상기 부스팅부는 TX 신호가 기 설정된 횟수만큼 온(on) 및 오프(off)를 반복할 때까지 기본 노이즈를 합하고, 전하의 변화량을 합하는 것을 특징으로 하는 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서.The method according to claim 1,
Wherein the boosting unit adds the fundamental noise until the TX signal repeats a predetermined number of times on and off, and adds the variation amounts of the electric charges. 제4항에 있어서,
상기 부스팅부는,
상기 기 설정된 횟수에 해당하는 복수 개의 커패시터를 포함하는 노이즈 부스팅부; 및
상기 기 설정된 횟수에 해당하는 복수 개의 커패시터를 포함하는 시그널 부스팅부를 포함하고
상기 노이즈 부스팅부는 상기 TX 신호가 온(on)인 구간에서 발생한 레퍼런스 샘플링 신호만큼 기본 노이즈를 샘플링하여 복수 개의 커패시터에 차례로 저장한 후 이를 합하여 부스팅 된 레퍼런스 신호를 출력하고,
상기 시그널 부스팅부는 상기 TX 신호가 오프(off)인 구간에서 발생한 시그널 샘플링 신호만큼 전하의 변화량을 샘플링하여 복수 개의 커패시터에 차례로 저장한 후 이를 합하여 부스팅 된 시그널 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서.5. The method of claim 4,
The boosting unit includes:
A noise boosting unit including a plurality of capacitors corresponding to the predetermined number of times; And
And a signal boosting unit including a plurality of capacitors corresponding to the preset number of times
The noise boosting unit samples the fundamental noise as much as the reference sampling signal generated in the interval in which the TX signal is on, sequentially stores the sampled fundamental noise in a plurality of capacitors, and outputs the sum as a reference signal.
Wherein the signal boosting unit samples a change amount of charges corresponding to a signal sampling signal generated in an interval in which the TX signal is off and sequentially stores the sampled change amount in a plurality of capacitors and then outputs a summed boosted signal signal. Electrostatic sensor with function. 제4항에 있어서,
상기 샘플링부는,
상기 TX 신호가 기 설정된 횟수만큼 온(on) 및 오프(off)를 반복한 후 발생하는 제 1 제어신호만큼 상기 부스팅부로부터 수신되는 레퍼런스 신호를 샘플링하여 제 1 신호를 출력하는 노이즈 샘플링부; 및
상기 TX 신호가 기 설정된 횟수만큼 온(on) 및 오프(off)를 반복한 후 발생하는 제 2 제어신호만큼 상기 부스팅부로부터 수신되는 시그널 신호를 샘플링하여 제 2 신호를 출력하는 시그널 샘플링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 잡음 제거 기능을 갖춘 정전방식 센서.5. The method of claim 4,
Wherein the sampling unit comprises:
A noise sampling unit for sampling a reference signal received from the boosting unit by a first control signal generated after the TX signal is repeatedly turned on and off a predetermined number of times and outputting a first signal; And
And a signal sampling unit for sampling a signal signal received from the boosting unit by a second control signal generated after the TX signal is repeatedly turned on and off a predetermined number of times to output a second signal, And a power supply noise cancellation function.
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