CN104428681A - 用于多点触控面板的电容传感电路及其多点触控传感设备 - Google Patents

Abstract

用于多点触控面板的电容传感电路，包括发射电路部分，具有基于电流镜电荷积分电路及检测发射线和接收线之间产生电容差的接收电路部分，用于(i)输出与发射信号具有相同相位的第一积分控制信号和与第一积分控制信号相反的第二积分控制信号至接收电路部分，以检测触摸时第一相位模式电容量的减少，及用于(ii)输出与发射信号具有相反相位的第一积分控制信号及与第二积分控制信号具有相反相位的第四积分控制信号至接收电路部分，以检测触摸时第二相位模式电容量增加的控制信号发生器，及用于确定基于第一电容和第二电容之间的差是否产生触摸的触摸确定部分。

Description

用于多点触控面板的电容传感电路及其多点触控传感设备

技术领域

本发明实施例涉及一种用于多点触控面板的电容传感电路，和具有电容传感电路的多点触控传感设备。更具体是，本发明的实施例涉及一种感应能多点触控的多触控面板内电容的用于多点触控面板的电容传感电路，和具有电容传感电路的多点触控传感设备。

背景技术

随着电子工程技术和信息技术的不断进步，在日常生活中，包括工作环境中，电子设备的重要性稳步增长。近年来，电子设备的类型又变得多样化。特别是，在便携式电子设备领域，如笔记本电脑、手机、PMP(portable multimedia Player)和平板(Tablet)PC等，大量添加了新功能具有全新设计的设备几乎每天都在发布。

随着人们在日常生活中遇到电子设备的类型日益多样化，以及电子设备功能的变得更为先进和复杂，迫切需要一个用户很容易学习和可直观操作的用户界面。触摸屏设备已引起人们的重视，因为作为输入设备能够满足这样的需要，并已被广泛应用于各种电子设备。

特别是，一个触摸屏设备，它是这样一个触摸屏设备的最普遍的应用，被称为一种检测用户生成的显示屏幕上触摸位置的设备，并执行对电子设备的通用控制以及利用感应到的触摸位置信息作为输入信息控制显示屏幕。此外，随着这样的触摸屏设备的普及，当触摸屏被操作，触摸屏电容测量电路和负责电路的电容控制器半导体的重要性增加。

同时，噪声成分都包含在触控面板感应人体接触位置的信号中。为了通过提高信噪比(SNR)增加触摸灵敏度，信号中包含的噪声成分应该被去除。传统地，很容易通过使用滤波器去除信号中噪声成分的高频噪声成分。然而，很难从噪声成分中去除低频噪声成分。

发明详细说明

要解决的技术问题

本发明的实施例提供一种用于多点触控面板的电容传感电路，其设计具有感应多点触控操作的能力，满足低频成分良好的感应灵敏度。

本发明的实施例也提供一种具有上述用于多点触控面板的电容传感电路的多点触控传感设备。

技术方案

根据本发明的一个方面，用于多点触控面板的电容传感电路包括发射电路，接收电路部分，控制信号发生器和触摸确定部分，发射电路部分连接到多点触控面板的发射线，向发射线提供一个矩形波发射信号，当发生人体接触时，接收电路部分基于电流镜的电荷积分电路，对应发射电路部分提供的矩形波发射信号的上升期和下降期对每个点和进行积分，接收电路部分连接到多点触控面板的接收线，检测发射线和接收线之间产生的电容差，控制信号发生器(i)输出与发射信号具有相同相位的第一积分控制信号和与第一积分控制信号相反的第二积分控制信号至接收电路部分，以检测触摸时第一相位模式电容量的减少，(ii)输出与发射信号具有相反相位的第一积分控制信号及与第二积分控制信号具有相反相位的第四积分控制信号至接收电路部分，以检测触摸时第二相位模式电容量增加，以及触摸确定部分用于确定基于第一电容和第二电容之间的差是否产生触摸

本发明的一个实施例中，触摸确定部分从第一电容值减去第二电容值来确定是否产生触摸。

本发明的一个实施例中，触摸确定部分从第二电容值减去第一电容值来确定是否产生触摸。

本发明的一个实施例中，触摸确定部分确定基于第一电容和第二电容的算术平均值确定是否产生触摸。

本发明的一个实施例中，接收电路部分包括一个上开关和一个下开关。上开关设置在电荷积分电路的前面，通过第一终端与接收线连接。上开关依照通过控制终端提供的第一积分控制信号被打开或关闭。下开关设置在电荷积分电路的前面，通过第一终端与接收线和上开关的第二终端连接，下开关根据通过控制终端提供的第二积分控制信号被打开或关闭。

本发明的一个实施例中，电荷积分电路包括一个上电流镜部分和一个下电流镜部分。上电流镜部分与上开关的第二终端连接，根据上开关的打开设置多点触控面板的电流路径，上电流镜部分镜像沿着电流路径流过的电流，以通过输出终端输出镜像电流。下电流镜部分分别连接到上电流镜部分和上开关连接的节点以及下开关的第二终端。依照多点触控面板的电流路径流过的电流下电流镜部分镜像上电流镜部分的电流，其是根据下开关的打开设置，并输出镜像电流。

根据本发明的另一个方面，多点触控传感设备包括多点触控面板，发射电路部分，接收电路部分，控制信号发生器和触摸确定部分。多点触控面板其上设置多个传输线和多个接收线。发射电路部分连接到多点触控面板的发射线，向发射线提供一个矩形波发射信号。接收电路部分基于电流镜的电荷积分电路，对应发射电路部分提供的矩形波发射信号的上升期和下降期对每个点和进行积分，接收电路部分连接到多点触控面板的接收线，检测发射线和接收线之间产生的电容差。控制信号发生器输出相互对立的第一积分控制信号和一个第二积分控制信号至上述电荷积分电路，(i)输出与发射信号具有相反相位的第一积分控制信号和与发射信号相同相位的第二积分控制信号，触摸电荷积分电路时，使其处于电容量减少的第一相位模式，(ii)输出与发射信号具有相同相位的第一积分控制信号及与发射信号具有相反相位的第二积分控制信号，触摸电荷积分电路时，使其处于电容量增加的第二相位模式。触摸确定部分根据上述接收电路部分的第一相位模式下检测的电容值和第二相位模式下检测的电容值确定是否产生触摸。

有益效果

根据用于多点触控面板的电容传感电路和具有电容传感电路的多点触控传感设备，其调节第一积分控制信号的相位，使其具有与发射信号的相位相反的相位以在第一相位模式下被驱动，第一相位模式根据触摸减少电容量，其调节第一积分控制信号的相位，使其具有与发射信号的相位相同的相位以在第二相位模式下被驱动，第二相位模式根据触摸减少电容量，并且基于第一相位模式和第二相位模式的差检测触摸位置。因此，这可以解决由于低频率噪音分量的问题，并增加触摸灵敏度。

附图简要说明

图1是一个示意图，依照本发明的一个实施例说明多点触控传感设备；

图2a是一个波形图，说明如图1所示的多点触控设备的第一相位模式操作；

图2b是一个等效电路图，解释当发射线和接收线之间产生触摸时，电容量减少；

图3a是一个波形图，说明如图1所示的多点触控设备的第二相位模式操作；

图3b图3b是一个等效电路图，解释当发射线和接收线之间产生触摸时，电容量增加；

图4是一个等效电路图，解释如图1所示交互电容式的多点触控面板的电容传感电路一个实例；

图5是一个等效电路图，解释如图1所示交互电容式的多点触控面板的电容传感电路另一个实例；

图6是一个电路图，解释如图4和图5所示的整个接收电路部分；

图7是一个电路图，解释如图6所示接收电路部分的一部分；

图8是一个电路图，解释上PMOS部分，下PMOS部分和输出开关部分；

图9是一个电路图，解释如图7所示的微放电电流源；

图10是一个电路图，解释根据本发明的接收电路部分的开关；

图11是一个等效电路图，解释如图1所示交互电容式的多点触控面板的电容传感电路另一个实例；

图12是一个等效电路图，解释如图1所示交互电容式的多点触控面板的电容传感电路另一个实例；

图13是一个电路图，解释如图11和图12所示的整个接收电路部分；

图14是一个电路图，解释如图13所示的接收电路部分的一部分；

图15是一个电路图，解释如图13所示的微放电电流源；本项发明的最佳实施例

以下参考所附的附图详细说明本发明。此后参考附图更充分地描述本发明，其中示出本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现在许多不同的形式而不应该被解释为对这里所提出实施例进行限制。

相反，提供的这些实施例以使公开可以更彻底和完整，对于本领域技术人员将充分表达本发明的范围。在附图中，为了清晰图，层和区域的尺寸和相对大小可能被放大。

可以理解的是，尽管术语第一，第二等在这里可用于描述不同的元件，但是不应当受这些术语的限制。这些术语只是用来将一个元件与另一个区分。因此，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件，同样第二元件也可以被称为第一元件，而不会背离本发明的教导。本文所用的单数形式也表示复数形式，除非上下文另有明确的指示。

在本发明中，这里使用的术语仅仅是为了描述特定的实施例并不是限制本发明。还应当理解的是，当在说明书中使用术语“包含”和/或“由...组成”时，明确一定特性，整型数据，步骤，操作，元件，和/或组件的出现，但不排除存在或添加一个或多个其它特性，整型数据，步骤，操作，元件，组件和/或它们的组。

进一步，除非另有规定，在此所使用的所有术语(包括技术和科学术语)与本发明所属领域的普通技术人员通常理解具有相同的含义。可以进一步理解的是，这些术语如那些在常用字典的定义，应该解释为与相关现有技术语境它们的含义一致，不会被解释一个理想化的或过于正式的意义，除非这里明确定义。

图1是一个示意图，依照本发明的一个实施例说明多点触控传感设备；

关于图1，多点触控传感设备包括多点触控面板(100)和电容传感电路(200)。

在X轴方向延伸在Y轴排列的多个发射线(T0，T1，T2，T3，T4，T5，T6，T7)和在Y轴方向延伸在X轴排列的多个接收线(R0，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7)设置在多点触控面板(100)上。一个例子，发射线和接收线可以在相互不同的层上形成。另外一个例子，发射线和接收线可以在相同层上形成，在本实施例中，发射线数量和接收线的数量分别都是八个。在本实施列中，发射线可以起到传送方波发射信号的作用，接收线可以起由于发射线引起的减弱信号传感电容的作用。

电容传感电路(200)包括发射电路部分(210)，接收电路部分(220)，控制信号发生器(230)和接触确定部分(240)。发射电路部分(210)，接收电路部分(220)，控制信号发生器(230)和接触确定部分(240)可以在单个芯片上或者多个相互不同的芯片上形成。可变换地，发射电路部分(210)，接收电路部分(220)，控制信号发生器(230)和接触确定部分(240)可以集成在一个多点触控面板(100)上。

发射电路部分(210)包括发射器(212)和发射开关(214)，从而顺序的向多点触控面板(100)的发射线(T0，T1，T2，T3，T4，T5，T6，T7)提供来自发射线的发射信号。在本实施列中，发射器(212)向多点触控面板(100)的发射线(T0，T1，T2，T3，T4，T5，T6，T7)输出矩形波发射信号。从发射器(212)输出的发射信号的强度可能弱。当发射信号很弱时，很难对信号进行处理。因此可以增加发射器(212)的输出电压来增加发射能量，以增加发射线引起的能量。为了增加发射信号的电压，电荷泵(charge pump)如电力助推器(未显示)可以进一步设置在发射电路部分(210)内。

当由人体接触产生触摸操作时，接收电路部分(220)检测在发射线和接收线之间产生的电容与多点触控面板(100)的接收线(R0，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7)产生电容的不同。在本实施例中，接收电路部分(220)包括基于电流镜(CurrentMirror)的电荷积分电路(224)。接收电路部分(220)根据发射电路部分(210)提供的矩形波发射信号的上升期和下降期对每个电荷进行积分，并检测多点触控面板(110)的发射线和接收线之间产生的电容差以检测是否有触摸操作产生。在本实施例中，描述了接收开关(222)设置在接收电路部分(220)上来接收来自接收线(R0，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7)的接收信号。然而，接收开关(222)可以从接收电路部分(220)中省略。在这种情况下，接收电路部分(220)是多个，以使多个接收电路部分(220)可以分别连接到接收线(R0，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7)。

由于通过人体接触检测到的接收信号(和电荷量)的变化宽度很小，如范围从几十fF到几个Pf，在接收电路部分(220)中使用电荷积分(charge integrator)电路(224)，其通过接收信号的积累可以积累电荷量并将电荷放大和转换成电压。进而，为了通过将检测到的电压值转换为数字数据处理数据，模拟数字转换器(ADC)(226)等可用在接收电路部分(220)中。

控制信号发生器(230)向接收电路部分(220)的电荷积分电路(224)输出相对的第一积分控制信号(CP)和第二积分控制信号(CN)。也就是说，控制信号发生器(230)向接收电路部分(220)的电荷积分电路(224)输出第一积分控制信号(CP)和与第一积分控制信号(CP)相位相反的第二积分控制信号(CN)。

在本实施例中，为了解决由于包含在接收信号(RX)中的低频率噪音成分问题，它驱动电荷积分电路(224)首次处于第一相位模式，其中当产生触摸时相对于参考水平电容量减少，并且驱动电荷积分电路(224)第二次处于第二相位模式，其中当产生触摸时相对于参考水平电容量增加。

特别的，为了驱动第一相位模式下的电荷积分电路(224)，其输出相对于发射信号(TX)的相位具有相反相位的第一积分控制信号(CP)，并输出与发射信号(TX)具有相同相位的第二积分控制信号(CN)。同时，为了驱动第二相位模式下的电荷积分电路(224)，其输出与发射信号(TX)具有相同相位的第一积分控制信号(CP)，并输出相对于发射信号(TX)的相位具有相反相位的第二积分控制信号(CN)。

图2a是一个波形图，说明如图1所示的多点触控设备的第一相位模式操作。图2b是一个等效电路图，解释当触摸在发射线和接收线之间产生接触时电容量减少。在图2b中“Cf”指的是响应处于发射线和接收线之间传感器的传感器电容，并且‘Cm1’，‘Cm2’和‘Cm3’指的是响应与人体接触的人体电容。

对于图2a和图2b，由于发射信号(TX)具有与接收信号(RX)边沿相反的相位，发射信号(TX)的能量被传感器电容(Cf)和人体电容(Cm)分离从而提供给接收线(RX)。因此，提供给接收线的发射信号的能量总量是不包括人体电容的能量。

图3a是一个波形图，说明如图1所示的多点触控设备的第二相位模式操作。图3b图3b是一个等效电路图，解释当发射线和接收线之间产生触摸时电容量增加。在图3b图3b中“Cf”指的是响应处于发射线和接收线之间传感器的传感器电容，并且‘Cm’指的是响应人体接触的人体电容。

参考图3a和图3b图3b，由于发射信号(TX)具有与接收信号(RX)上升沿相位相同的相位，发射信号(TX)的能量被充到传感电容器(Cf)的平行电容器里和人体电容器(Cm)里，然后提供给接收信号(RX)。因此，当接触产生，提供给接收信号(RX)的能量总量增加。

再次参考图1，触摸确定部分(240)基于由ADC(226)分别提供的第一电容和第二电容之间的差来确定是否产生出没。触摸确定部分(240)将由ADC(226)分别提供的第一电容值减去第二电容值来确定是否有接触产生。

可替换地，触摸确定部分(240)将由ADC(226)分别提供的第二电容值减去第一电容值来确定是否有接触产生。

进而，触摸确定部分(240)基于由ADC(226)分别提供的第一电容和第二电容的平均算术值确定是否产生触摸。

根据本发明，基于第一相位模式和第二相位模式的区别可以检测触摸位置，从而解决由于低频率噪音分量引起的问题。因此接触的灵敏度会增加。

依上面描述的，根据处在发射线(110)与接收线(120)垂直和与接收线(120)绝缘状态的多触控传感设备，通过发射线(110)与接收线(120)的重叠部分的绝缘材料形成电容，和由于发射线的发射信号产生的电场(electric field)引起的发射线预定能量被感应到接收线。当使用者产生触摸，提供给电极线的与触摸产生位置对应的发射信号并感应到接收线的接收信号产生电容的变化和静电能量的变化，静电能量由触摸在每个电极中形成，以使产生感应到接收线的能量变化。

根据本发明电容传感电路将接收线的检测电荷能量转换成电压，即电荷量(或者电容的变化量)，以便可以利用触摸产生时的电压和未产生触摸时的电压差来确定是否产生触摸。由于电容的变化电荷量的不同是通过测量每个独立横轴的所有纵轴的变化量，并将测量值排列在横轴和竖轴进行处理的，以便很容易确定多点触摸。

进而，可以调节第一积分控控制信号(CP)的相位使其相对于发射信号(TX)的相位具有相反的相位，从而使其工作在根据触摸电容量增加的第一相位模式。可以调节第一积分控制信号(CP)的相位使其相对于发射信号(TX)的相位具有相同的相位，从而使其工作在根据触摸电容量减少的第二相位模式。相应地，基于第一相位模式第二相位模式的区别可以检测触摸位置，从而解决低频噪声分量引起的问题。因此触摸灵敏度增加。

图4是一个等效电路图，解释如图1所示交互电容式的多点触控面板的电容传感电路一个实例。

参考图4，与多点触控面板(100)连接的发射电路部分(210)(如图1所示)包括第一开关(SW0)，第二开关(SW1)，第一变流器(IN1)和第二变流器(IN2)，并向多点触控面板(100)提供矩形波的发射信号(TX)。为了描述方便，设置在发射电路部分(210)内的发射器(212)(如图1所示)用于输出矩形波发射信号，被描述为第一开关(SW0)和第二开关(SW1)。也就是说，当第一开关(SW0)打开时，高电平的电源电压(VDD)被输出，当第二开关(SW1)打开时，高电平的接地电压(GND)被输出。因此，具有低电平和高电平的矩形波发射信号可以被输出。

接收电路部分(220)包括上开关(SW11)，下开关(SW12)，上电流镜(UCM)，下电流镜部分(LCM)，输出开关部分(SW13)，输出电容器(C1)和启用开关(SW14)。

在具有矩形波形状的发射信号(TX)的每个周期，响应第一和第二发射开关控制信号(S0和S1)和第一和第二积分控制信号(CP和CN)，在发射信号(TX)上升沿(rising edge)对电容传感电路的操作和在发射信号(TX)下降沿(falling edge)对电容传感电路的操作是相互不同的。在本实施例中，第一发射开关控制信号(S0)的相位与第一积分控制信号(CP)的相位相同。

也就是说，在发射信号(TX)的上升沿，第一电流路径沿着第一开关(SWO)，多点触控面板(100)，下开关(SW12)和下电流镜部分(LCM)形成，并且第二电流路径沿着上电流镜部分(UCM)和下电流镜部分(LCM)形成，因为电流通过设置在下电流镜部分(LCM)的右边部分流动。沿着第二电流路径流过的电流通过多个设置在上电流镜部分(UCM)的右边部分的PMOS镜像。以使第三电流路径沿着上电流镜部分(UCM)和输出开关部分(SW13)形成。与沿着第三电流路径流动的电流对应的电荷被充电在输出电容器(C1)里，然后输出到输出终端。在这种情况下，由于电荷通过下电流镜部分(LCM)放电，随着时间的持续，接收信号(RX)电压水平降低。

同时，在发射信号(TX)的下降沿，第一电流路径沿着上电流镜部分(UCM)，上开关(SW11)，多点触控面板(100)和第二开关(SW1)形成。通过多个设置在上面电流镜部分(UCM)的左边部分的PMOS流动的电流通过设置在上电流镜部分(UCM)的右边部分的多个PMOS镜像，以使第二电流路径形成。与沿着第二电流路径的电流对应的电荷被充电在输出电容器(C1)里，然后输出到输出终端。在这种情况下，由于连续的从上电流镜部分(UCM)提供电荷，接收信号(RX)随着时间的持续电压增加。

因此，可以对发射信号(TX)的每个上升沿和下降沿接收的电荷进行积分，以使获得相对于发射信号(TX)上升沿接收的积分电荷两倍电荷能量。

同时，当发射信号(TX)的上升沿和下降沿期间产生接触时，在多点触控面板(100)内形成的电容量(C0)减少。也就是说，发射信号(TX)的相位和接收信号(RX)的相位是相反的，以使通过人体接触产生的电容器电容量可以减少多点触控面板(100)内形成的电容。

同时，根据本实施例，接收信号(RX)根据发射信号(TX)的充电进行放电，或接收信号(RX)根据发射信号(TX)的充电进行充电，以使其增加或降低在多点触控面板(100)内形成的电容器(C0)的两个终端传输的充电量，使电容的传感速度可以加快。也就是说，当电荷充到具有第一终端的电容器时，所述第一终端通过第二电容器的终端与接地电极连接，电荷在起始充电阶段迅速充电，但是在确定时间过去后充电速度变慢。然而，当电容器的第一终端和电容器的第二终端分别被用作充电终端和放电终端时，然后电容器的第一终端和电容器的第二终端分别被用作充电终端和充电终端，充电和放电操作中电荷的流速可加快。因此，根据本实施例，电容的传感速度可加快。

进而，根据本发明，在发射信号的上升期和下降期期间对电荷进行积分的电荷积分电路通过电流镜而不是可操作放大器(OP-AMP)配置，以使电荷积分电路的配置简单。进而，随着发射信号的上升期和下降期期间对电荷进行积分，可以准确的维持积分后输出电压变化内的电压值。

图5是一个等效电路图，解释如图1所示交互电容式的多点触控面板的电容传感电路另一个实例。

参考图5，与多点触控面板(100)连接的发射电路部分(210)包括第一开关(SW0)和第二开关(SW1)，并向多点触控面板(100)提供矩形波的发射信号(TX)。为了描述方便，设置在发射电路部分(210)的发射器(212；如图1所示)用于输出矩形波发射信号，被描述为第一开关(SW0)和第二开关(SW1)。也就是说，当第一开关(SW0)打开时，输出具有高电平的电源电压(VDD)，当第二开关(SW1)打开时，输出具有高电平的接地电压(GND)。因此，可输出具有高电平和底电平的矩形波发射信号。

接收电路部分(220)包括上开关(SW11)、下开关(SW12)、上电流镜部分(UCM)、下电流镜部分(LCM)、输出开关部分(SW13)、放电电流源(DIC)、输出电容器(C1)和启用开关(SW14)。

在具有矩形波形状的发射信号(TX)的每个周期，响应第一和第二发射开关控制信号(S0，S1)和第一和第二积分控制信号(CP，CN)，在发射信号(TX)上升沿(rising edge)对电容传感电路的操作和在发射信号(TX)下降沿(falling edge)对电容传感电路的操作是不同的。

在发射信号(TX)的上升沿，第一电流路径沿着第一开关(SW0)，多点触控面板(100)形成，并且第二电流路径沿着上电流镜部分(UCM)和上开关(SW11)形成。在这种情况下，第一积分控制信号(CP)打开上开关(SW11)，同样也提供给启用开关(SW14)以打开启用开关(SW14)，以使阻断下电流镜部分(LCM)的镜像操作。设置在上电流镜部分(UCM)的左边部分的多个PMOS流过的电流通过设置在上电流镜部分(UCM)的右边部分的多个PMOS镜像，以形成第三电流路径。根据第三电流路径电流对应的电荷被充电在输出电容器(C1)里，然后输出到上电流镜部分(UCM)的输出终端。在这种情况下，由于通过第一开关(SW0)向多点触控面板(100)提供电荷，接收信号(RX)随着时间的持续电压增加。

同时，在发射信号(TX)的下降沿，第一电流路径通过第二开关(SW1)形成，并且流过多点触控面板和下开关(SW12)的电流通过设置在下电流镜部分(LCM)的右边部分的多个NMOS镜像，形成沿着上电流镜部分(UCM)和下电流镜部分(LCM)的第三电流。通过设置在上电流镜部分(UCM)的左边部分的多个PMOS流过的电流镜像到设置在上电流镜部分(UCM)的右边部分的多个PMOS，以形成第四电流路径。依据第四电流路径对应电流的电荷被充电在输出电容器(C1)里，然后输出到输出开关部分(SW13)。在这种情况下，由于通过下电流镜部分(LCM)放电，随着时间的持续接收信号(RX)电压下降。

图6是一个电路图，解释如图4和图5所示的整个接收电路部分。

参考图4和图6，根据本发明的实施例中的接收电路部分包括上开关(SW11)，下开关(SW12)，上电流镜部分(UCM)，下电流镜部分(LCM)，输出开关部分(SW13)，启用开关(SW14)，输出电容器(C1)，放电电流源(DIC)和开关信号输出部分(SCP)。

响应第一积分控制信号(CP)，打开或者关闭上开关(SW11)，向上电流镜部分(UCM)和下电流镜部分(LCM)提供接收信号(RX)，接收信号(RX)通过连接在接收线上的输入终端接收。

响应第二积分控制信号(CN)，打开或者关闭下开关(SW12)，向下电流镜部分(LCM)提供接收的接收信号(RX)，接收信号(RX)通过连接在接收线上的输入终端接收。参考下图，图10将详细描述上开关(SW11)和下开关(SW12)的配置。

上电流镜部分(UCM)通过设置在两个阶段的多个处于电流镜关系的晶体管配置。下电流镜部分(LCM)通过设置在两个阶段的多个处于电流镜关系的晶体管配置。当接触引发的电压作为接收信号(RX)被通过接收线提供时，上电流镜部分(UCM)和下电流镜部分(LCM)对处于接收信号(RX)的上升沿时间和下降沿的接收信号(RX)的电荷进行积分，并通过输出终端输出积分信号。参考下图，图7将详细描述上电流镜部分(UCM)和下电流镜部分(LCM)的配置。

输出开关部分(SW13)分别通过设置在上电流镜部分(UCM)终端的多个开关配置。输出开关部分(SW13)通过输出终端输出积分信号。参考下图，图7和图8将详细描述输出开关部分(SW13)的配置。

启用开关(SW14)设置在下电流镜部分(LCM)的终端。当电流路径通过上电流镜部分(UCM)，多点触控面板(100；如图1和图2所示)和依据上开关(SW11)的打开发射电路部分的第二开关(SW1；如图2所示)进行设置，启用开关(SW14)起到阻止下电流镜部分(LCM)操作的作用。在本实施例中，描述的例子是在下电流镜部分(LCM)的终端设置启用开关(SW14)，但是本发明并不限于此。例如，启用开关(SW14)可以设置在上电流镜部分(UCM)和下电流镜部分(LCM)之间。可替换的是，启用开关(SW14)可以设置在下开关(SW12)和下电流镜部分(LCM)之间。

输出电容器(C1)包括连接在输出终端的第一终端和连接在接收接地电压的接地终端的第二终端(GND)。输出电容器(C1)充响应通过上电流镜部分(UCM)镜像的电流进行电荷充电。

设置在输出开关部分(SW13)终端的放电电流源(DIC)起到将输出电容器(C1)中充电的电荷进行放电的作用。参考下图9将详细描述放电电流源(DIC)的配置。

开关信号输出部分(SCP)通过串连的两个转换器配置以向输出开关部分(SW13)提供信号以打开或者关闭输出开关部分(SW13)。

图7是一个电路图，解释如图6所示的部分接收电路部分。

参考图7，根据本发明的实施例的接收电路部分包括上开关(SW11)，下开关(SW12)，上电流镜部分(UCM)，下电流镜部分(LCM)，输出开关部分(SW13)，启用开关(SW14)和微放电电流源(DIC)。

上开关(SW11)包括连接到多点触控面板(100；如图1所示)的接收线的第一终端，连接到上电流镜部分(UCM)的第二终端和接收第一积分控制信号(CP)的控制终端。响应第一积分控制信号(CP)打开上开关(SW11)。

下开关(SW12)包括连接到多点触控面板(100；如图1所示)的接收线的第一终端，连接到下电流镜部分(LCM)的第二终端和接收第二积分控制信号(CN)的控制终端。响应第二积分控制信号(CN)打开下开关(SW12)。也就是说，当第二积分控制信号(CN)为高电平时，第一积分控制信号(CP)就在低电平上。当第二积分控制信号(CN)为低电平时，第一积分控制信号(CP)处在高电平上。

上电流镜部分(UCM)包括上控制室(UM)和上从动装置(US)。流过上控制室(UM)的电流通过提供给输出开关部分(SW13)的从动装置(US)镜像。

上控制室包括第一PMOS(QP11)，第二PMOS(QP12)，第三PMOS(QP13)和第四PMOS(QP14)。特别地，第一PMOS(QP11)包括接收接地电压(VDD)的电源电压终端和连接到第二PMOS(QP12)的漏极的栅极。第二PMOS(QP12)包括连接到第一PMOS(QP11)的漏极的源极和连接到第三PMOS(QP13)的漏极的栅极。第三PMOS(QP13)包括连接到上开关(SW11)的栅极和连接到第二PMOS(QP12)的漏极的源极，以及连接到第四PMOS(QP14)的源极的漏极。第四PMOS(QP14)包括通常连接到上开关(SW11)的漏极和栅极和连接到第三PMOS(QP13)的漏极的源极。

上从动装置(US)包括多个PMOS配置的上PMOS部分(MQP1)，其中栅极通常相互连接，还包括多个PMOS配置的下PMOS部分(MQP2)，其中栅极通常相互连接。

下电流镜部分(LCM)包括下控制室(LM)和下从动装置(LS)。流过下控制室(LM)的电流通过下从动装置(LS)镜像。

下控制室(LM)包括第一NMOS(QN11)，第二NMOS(QN12)，第三NMOS(QN13)和第四NMOS(QN14)。特别地，通常相互连接的第一NMOS(QN11)的栅极和漏极与下开关(SW12)连接。第二NMOS(QN12)的漏极与第一NMOS(QN11)的源极连接，第二NMOS(QN12)的栅极与第一NMOS(QN11)的每个栅极和漏极以及下开关连接。第三NMOS(QN12)的漏极与第二NMOS(QN12)的源极连接，和第三NMOS(QN13)的栅极与第二NMOS(QN12)的漏极连接。第四NMOS(QN14)的漏极与第三NMOS(QN13)的源极连接，第四NMOS(QN14)的栅极与第三NMOS(QN13)的漏极连接，和第四NMOS(QN14)的源极与接地电压终端(GND)连接。

下从动装置(LS)包括第五NMOS(QN15)和第六NMOS(QN16)。特别地，第五NMOS(QN15)的漏极与第四NMOS(QP14)的每个栅极和漏极，第三NMOS(QP13)的栅极和上开关(SW11)连接，并且第五NMOS(QN15)的栅极与第三NMOS(QN13)的栅极连接。第六NMOS(QN16)的漏极与第五NMOS(QN15)的源极连接，第六NMOS(QN16)的栅极与第四NMOS(QN14)的栅极连接，和第六NMOS(QN16)的源极与接地电压终端(GND)连接。

输出开关部分(SW13)包括连接到下PMOS部分(MOP2)漏极的第一终端和连接到模拟-数字转换器(ADC)(未显示)的第二终端以响应由外部设备提供的开关控制信号(SC)向模拟-数字转换器(ADC)输出电荷积分值。

启用开关(SW14)的第一终端通常连接到第四NMOS(QN14)的栅极以及第六NMOS(QN16)的栅极，它们响应打开上开关(SW11)的第一积分控制信号(CP)被打开。也就是说，当第一积分控制信号(CP)提供给上开关(SW11)以打开上开关(SW11)，启用开关(SW14)也被打开。相应地，启用开关(SW14)在接收线的电压通过上开关(SW11)提供给上电流镜(UCM)的过程中起到停止下电流镜部分(LCM)的作用。

微放电电流源(DIC)与输出终端连接以起到将输出终端的积分电压(Vint)进行微放电的作用。因此，其可以扩展积分电压的范围。

图8是一个电路图，解释如图7所示的上PMOS部分(MQP1)，下PMOS部分(MQP2)和输出开关部分(SW13)。

参考图7和图8，上PMOS部分(MQP1)通过多个其栅极通常相互连接在一起的PMOS(Q11，Q12，Q13，Q14，Q15，Q16，Q17，Q18)配置。每个PMOS(Q11，Q12，Q13，Q14，Q15，Q16，Q17，Q18)的源极与提供电源电压(VDD)的电源电压终端连接。每个PMOS(Q11，Q12，Q13，Q14，Q15，Q16，Q17，Q18)的栅极与上控制室(UM)的第一PMOS(QP11)的栅极连接。

下PMOS部分(MQP2)通过多个其栅极同城相互连接在一起的PMOS(Q21，Q22，Q23，Q24，Q25，Q26，Q27，Q28)配置。每个PMOS(Q21，Q22，Q23，Q24，Q25，Q26，Q27，Q28)的源极分别与PMOS(Q11，Q12，Q13，Q14，Q15，Q16，Q17，Q18)的漏极连接。每个PMOS(Q21，Q22，Q23，Q24，Q25，Q26，Q27，Q28)的栅极与第二PMOS(QP12)的栅极连接。

输出开关部分(SW13)包括第一电荷输出开关(US1)，第二电荷输出开关(US2)，第三电荷输出开关(US3)，第四电荷输出开关(US4)，第五电荷输出开关(US5)，第六电荷输出开关(US6)，第七电荷输出开关(US7)和第八电荷输出开关(US8)。每个电荷输出开关(US1，US2，US3，US4，US5，US6，US7，US8)响应开关控制信号(SC)选择性的打开，以将从下PMOS部分(MQP2)输出的电荷向输出终端输出。

开关控制信号(SC)包括第一开关信号(s<0>)，第二开关信号(s<1>)第三开关信号(s<2>)，第四开关信号(s<3>)，第五开关信号(s<4>)，第六开关信号(s<5>)，第七开关信号(s<6>)和第八开关信号(s<7>)。第一到第八开关信号(s<0>，s<1>，s<2>，s<3>，s<4>，s<5>，s<6>，s<7>)至少其中之一具有高电平，分别提供给每个第一到第八电荷输出开关(US1，US2，US3，US4，US5，US6，US7，US8)。相应地，第一到第八电荷输出开关(US1，US2，US3，US4，US5，US6，US7，US8)至少其中之一可打开。

例如，当第二到第八开关信号(s<1>，s<2>，s<3>，s<4>，s<5>，s<6>，s<7>)是低电平并且第一开关信号(s<0>)是高电平，打开第一电荷输出开关(US1)以使流过PMOS(Q11)和PMOS(Q21)的镜像电流通过输出终端输出。在这种情况下，当设计PMOS(Q11)和PMOS(Q21)相对于参考电流以大约0.125倍镜像时，通过输出终端输出的电流相对参考电压大约是0.125倍。

同时，当第一到第六开关信号(s<0>，s<1>，s<2>，s<3>，s<4>，s<5>)是低电平并且第七和第八开关信号(s<6>，s<7>)是高电平时，打开第七和第八电荷输出开关(US7)和(US8)以使流过PMOS(Q17)和PMOS(Q27)的镜像电流以及流过PMOS(Q18)和PMOS(Q28)的镜像电流通过输出终端输出。在这种情况下，当设计PMOS(Q17)和PMOS(Q27)相对于参考电流以大约8倍镜像时，当设计PMOS(Q18)和PMOS(Q28)相对于参考电流以大约16倍镜像时，通过输出终端输出的电流相对参考电压大约24倍。

图9是一个电路图，解释如图7所示的微放电电流源(DIC)。

参照图9，微放电电流源(DIC)包括主放电电流镜部分(MDC)，主放电开关部分(MDS)和次放电电流镜部分(SDC)。

主放电电流镜部分(MDC)包括一个PMOS(DQ11)，一个PMOS(DQ12)，一个PMOS(DQ13)，一个PMOS(DQ14)，一个PMOS(DQ15)，一个PMOS(DQ16)，一个PMOS(DQ17)和一个PMOS(DQ18)。在这种情况下，PMOS(DQ11)可以对电流镜起到主控的作用，和PMOS(DQ12)，PMOS(DQ13)，PMOS(DQ14)，PMOS(DQ15)，PMOS(DQ16)，PMOS(DQ17)和PMOS(DQ18)可以对电流镜起到从控的作用。

PMOS(DQ11)的源极与接收电源电压(VDD)的电源电压终端连接，和通常相互连接在一起的PMOS(DQ11)的每个栅极和漏极与PMOS(DQ12)的栅极和主放电开关部分(MDS)连接。

PMOS(DQ12)，PMOS(DQ13)，PMOS(DQ14)，PMOS(DQ15)，PMOS(DQ16)，PMOS(DQ17)和PMOS(DQ18)的每个源极与接收电源电压(VDD)的电源电压终端连接，PMOS(DQ12)，PMOS(DQ13)，PMOS(DQ14)，PMOS(DQ15)，PMOS(DQ16，)PMOS(DQ17)和PMOS(DQ18)的每个栅极与PMOS(DQ11)的每个栅极和漏极连接，并且PMOS(DQ12)，PMOS(DQ13)，PMOS(DQ14)，PMOS(DQ15)，PMOS(DQ16)，PMOS(DQ17)和PMOS(DQ18)的每个漏极与主放电开关部分(MDS)连接。

主放电开关部分(MDS)包括第一开关(DS1)，第二开关(DS2)，第三开关(DS3)，第四开关(DS4)，第五开关(DS5)，第六开关(DS6)，第七开关(DS7)和第八开关(DS8)。

第一放电开关(DS1)的第一终端与PMOS(DQ11)的漏极连接，并响应通过控制终端提供给启用信号(SSEN)打开第一放电开关(DS1)从而偏置PMOS(DQ11)。因此，第一放电开关(DS1)的第二终端向外部输出偏置电流。

第二放电开关(DS2)的第一终端与PMOS(DQ12)的漏极连接，并且第二放电开关(DS2)的第二终端与次放电电流镜部分(SDC)连接。当通过第二放电开关(DS2)的控制终端提供第一开关信号s<0>时，打开第二放电开关(DS2)通过其第二终端向次放电电流镜部分(SDC)提供通过PMOS(DQ12)的漏极输出的镜像电流。

第三放电开关(DS3)的第一终端与PMOS(DQ13)的漏极连接，并且第三放电开关(DS3)的第二终端与次放电电流镜部分(SDC)连接。当通过第三放电开关(DS3)的控制终端提供第二开关信号(SS<1>)时，打开第三放电开关(DS3)通过其第二终端向次放电电流镜部分(SDC)提供通过PMOS(DQ13)的漏极输出的镜像电流。

第四放电开关(DS4)的第一终端与PMOS(DQ14)的漏极连接，并且第四放电开关(DS4)的第二终端与次放电电流镜部分(SDC)连接。当通过第四放电开关(DS4)的控制终端提供第三开关信号(SS<2>)时，打开第四放电开关(DS5)通过其第二终端向次放电电流镜部分(SDC)提供通过PMOS(DQ14)的漏极输出的镜像电流。

第五放电开关(DS5)的第一终端与PMOS(DQ15)的漏极连接，并且第五放电开关(DS5)的第二终端与次放电电流镜部分(SDC)连接。当通过第五放电开关(DS4)的控制终端提供第四开关信号(SS<3>)时，打开第五放电开关(DS5)通过其第二终端向次放电电流镜部分(SDC)提供通过PMOS(DQ15)的漏极输出的镜像电流。

第六放电开关(DS6)的第一终端与PMOS(DQ16)的漏极连接，并且第六放电开关(DS6)的第二终端与次放电电流镜部分(SDC)连接。当通过第六放电开关(DS6)的控制终端提供第五开关信号(SS<4>)时，打开第六放电开关(DS6)通过其第二终端向次放电电流镜部分(SDC)提供通过PMOS(DQ16)的漏极输出的镜像电流。

第七放电开关(DS7)的第一终端与PMOS(DQ17)的漏极连接，并且第七放电开关(DS7)的第二终端与次放电电流镜部分(SDC)连接。当通过第七放电开关(DS7)的控制终端提供第六开关信号(SS<5>)时，打开第七放电开关(DS7)通过其第二终端向次放电电流镜部分(SDC)提供通过PMOS(DQ17)的漏极输出的镜像电流。

第八放电开关(DS8)的第一终端与PMOS(DQ18)的漏极连接，并且第八放电开关(DS8)的第二终端与次放电电流镜部分(SDC)连接。当通过第八放电开关(DS8)的控制终端提供第七开关信号(SS<6>)时，打开第八放电开关(DS8)通过其第二终端向次放电电流镜部分(SDC)提供通过PMOS(DQ18)的漏极输出的镜像电流。

次放电电流镜部分(SDC)包括一个起主控作用的NMOS(DC1)和起从控制作用的NMOS(DC2)。

通常相互连接在一起的NMOS(DC1)的每个漏极和栅极与第二到第八放电开关(DS2，DS3，DS4，DS5，DS6，DS7，DS8)的第二终端连接，且NMOS(DC1)的源极与接收接地电压(GND)的接地电压终端连接。NMOS(DC2)的栅极与NMOS(DC1)的每个栅极和漏极连接，且NMOS(DC2)的漏极与输出开关部分(SW13)和输出终端连接。

当通过第二到第八放电开关(DS2，DS3，DS4，DS5，DS6，DS7，DS8)电流输出电流时，NMOS(DC1)被偏置，以使偏置电流流过。因此，NMOS(DC2)根据偏置电流输出镜像电流。

在此操作中，当打开第一放电开关(DC1)时以使PMOS(DQ12)偏置时，参考电流流过PMOS(DQ12)。

随着参考电流的产生，通过栅极平行连接的PMOS(DQ12)，PMOS(DQ13)，PMOS(DQ14)，PMOS(DQ15)，PMOS(DQ16)，PMOS(DQ17)和PMOS(DQ18)的镜像电流产生，然后提供镜像电流给第二到第八放电开关(DS2，DS3，DS4，DS5，DS6，DS7，DS8)。

响应开关信号打开第二到第八放电开关(DS2，DS3，DS4，DS5，DS6，DS7，DS8)中每一个，从而向次放电电流镜像部分(SDC)提供镜像电流。次放电电流镜像部分(SDC)包括NMOS(DC1)和NMOS(DC2)以执行微放电操作。通过主放电电流镜部分(MDC)镜像的电流提供过NMOS(DC1)提供，以执行主控的作用，NMOS(DC2)响应积分电压(Vint)镜像通过输出终端输出的电流。因此，积分电压(Vint)微降。

一般地，可确定晶体管的增率(gain)是通过沟道宽度和沟道长度(W/L)的比率来决定的。考虑到以上，在本实施例中，当假定PMOS(DQ11)的沟道宽度是1，每个PMOS(DQ12)，PMOS(DQ13)，PMOS(DQ14)，PMOS(DQ15)，PMOS(DQ16)，PMOS(DQ17)和PMOS(DQ18)的沟道宽度，其是与PMOS(DQ11)呈电流镜关系，可分别设置成0.125，0.25，0.5，1.0，2.0，4.0，8.0和16.0。因此，当第一到第八放电开关(DS1，DS2，DS3，DS4，DS5，DS6，DS7和DS8)分别与多个被控PMOS的漏极连接时，积分电流通过输出终端输出，其每0.125倍放大如0.125倍，例如0.125倍，0.25倍，0.5倍，1.0倍，2.0倍，4.0倍，8.0倍和16.0倍的相对于通过PMOS(DQ11)流过的参考电流。也就是说，其相对于参考电流降低的积分电流，最大放大31.875倍的整合电流，可通过输出终端输出。

图10是一个电路图，解释根据本发明的接收电路部分的开关。

参考图10，开关包括第一开关转换器(S11)，第二开关转换器(SI2)，PMOS(SP1)和NMOS(SN1)。开关可用作上开关(SW11)。可替换地，开关可用作下开关(SW12)。进而，开关可设置在输出开关部分(SW13)内。可替换地，开关可设置在启用开关(SW14)内。

第一开关转换器(SI1)转换由外部设备提供的开关控制信号以提供给PMOS(SP1)的栅极和第二开关转换器(SI2)。第二开关转换器(SI2)转换由第一开关转换器(SI1)提供的开关控制信号以提供给NMOS(SN1)的栅极

PMOS(SP1)包括与开关输入终端连接的源极，与开关输出终端连接的漏极和接收转换开关控制信号的栅极。响应通过栅极提供的转换开关控制信号打开或关闭PMOS(SP1)。例如，当开关被用作上开关(SW11)时，PMOS(SP1)的源极与接收接收信号(RX)的终端(IN)连接，PMOS(SP1)的漏极与上电流镜部分(UCM)连接，并且接收第一积分控制信号(CP)给PMOS(SP1)的栅极。

NMOS(SN1)包括与开关输入终端连接的漏极，与开关输出终端连接的源极和接收开关控制信号的栅极。响应通过栅极提供的开关控制信号打开或关闭NMOS(SN1)。例如，当开关被用作上开关(SW11)，NMOS(SN1)的漏极与接收接收信号(RX)的终端(IN)连接，NMOS(SN1)的源极与上电流镜部分(UCM)连接，并且接收第一积分控制信号(CP)给NMOS(SN1)的栅极。

图11是一个等效电路图，解释如图1所示交互电容式的多点触控面板的电容传感电路另一个实例。

参考附图11，与多点触控面板(100)(如图1所示)连接的发射电路部分(210)包括第一开关(SW0)，第二开关(SW1)，第一转换器(IN1)和第二转换器(IN2)，并向多点触控面板(100)提供矩形波发射信号(TX)。为了描述方便，设置在发射电路部分(210)内以输出矩形波发射信号的晶体管(212)(如图1所示)被描述为第一开关(SW0)和第二开关(SW11)。也就是说，当打开第一开关(SW0)时输出高电平的电源电压(VDD)，当打开第二开关(SW11)时输出高电平的接地电压(GND)。因此，具有低电平和高电平的矩形波发射信号可被输出。

接收电路部分(220)包括上开关(SW11)，下开关(SW12)，上电流镜(UCM)，下电流镜部分(LCM)，输出开关部分(SW13)，输出电容器(C1)和启用开关(SW14)。

在具有矩形波的发射信号(TX)的每个周期内，响应第一到第二发射开关控制信号(S0，S1)及第一和第二积分控制信号(CP，CN)，电容传感电路在发射信号(TX)上升沿(rising edge)的操作和电容传感信号在发射信号(TX)下降沿(falling edge)的操作相互不同的。在本实施例中，第一发射开关控制信号(S0)的相位与第一积分控制信号(CP)的相位相反。

也就是说，在发射信号(TX)的上升沿，第一电流路径沿着第一开关(SW0)，多点触控面板(100：如图1所示)，下开关(SW12)和下电流镜部分(LCM)形成，并且第二电流路径是沿着上电流镜部分(UCM)和下电流镜部分(LCM)形成，由于流过设置在较低下电流镜部分(LCM)的右边部分的多个NMOS的电流。通过设置在上电流镜部分(UCM)右边部分的多个PMOS镜像沿着第二电流路径流动的电流，以使第三电流路径沿着上电流镜部分(UCM)和输出开关部分(SW13)形成。沿着第三电流路径的电流输出到输出终端。在这种情况下，由于接收信号(RX)通过下电流镜部分(LCM)放电，接收信号(RX)随着时间的持续电压水平下降。

同时，在发射信号(TX)的下降沿，第一电路路径沿着上电流镜部分(UCM)，上开关(SW11)，多点触控面板(100)(如图1所示)和第二开关(SW1)形成，流过上电流镜部分(UCM)的左边多个PMOS的电流通过上电流镜部分(UCM)右边的多个PMOS镜像，以使第二电流路径形成。沿着第二电流路径的电流通过输出终端输出。在这种情况下，由于电荷通常由上电流镜部分(UCM)连续提供，接收信号(RX)随着时间的持续电压水平增加。

因此，可对在发射信号(TX)的每个上升沿和下降沿接收的电荷进行积分，以使相对于在发射信号(TX)的上升沿接收的积分电荷作出积分为两倍的电荷能量。

同时，当在发射信号(TX)上升沿间隔和下降沿间隔产生触摸时，在多点触控面板(100)(如图1所示)中形成的电容(C0)减少。由于TX波形的相位与RX波形的相位是相反的，由于人体接触产生的电容器电容可减少在多点触控面板(100)(如图1所示)中形成的电容。

图12是一个等效电路图，解释如图1所示交互电容式的多点触控面板的电容传感电路另一个实例。

参考图12，与多点触控面板(100)(图1所示)连接的发射电路部分(210)包括第一开关(SW0)，第二开关(SW1)，第一转换器(IN1)和第二转换器(IN2)，并向多点触控面板(100)提供矩形波发射信号(TX)。为了描述方便，设置在发射电路部分(210)中以输出矩形波的发射信号的晶体管(212)(图1所示)被描述为第一开关(SW0)和第二开关(SW1)。也就是说，当打开第一开关(SW0)时输出高电平的电源电压(VDD)，当打开第二开关(SW1)时输出高电平的接地电压(GND)。因此，具有低电平和高电平的矩形波发射信号可被输出。

接收电路部分(220)包括上开关(SW11)，下开关(SW12)，上电流镜部分(UCM)，下电流镜部分(LCM)，输出开关部分(SW13)，输出电容器(C1)和启用开关(SW14)。

在具有矩形波的发射信号(TX)的每个周期内，响应第一到第二发射开关控制信号(S0，S1)及第一到第二积分控制信号(CP，CN)，电容传感电路在发射信号(TX)上升沿(rising edge)的操作和电容传感信号在发射信号(TX)下降沿(falling edge)的操作相互是不同的。在本实施例中，第一发射开关控制信号(S0)的相位与第一积分控制信号(CP)的相位相反。

也就是说，在发射信号(TX)的上升沿，第一电流路径沿着第一开关(SW0)和多点触控面板(100)(如图1所示)形成，并且第二电流路径是沿着上电流镜部分(UCM)，上开关(SW11)和多点触控面板(100)(如图1所示)形成。沿第二电流路径流动的电流通过上电流镜部分(UCM)右边的多个PMOS镜像。被置于上电流镜部分(UCM)的右侧的多个PMOS镜像的电流经过输出开关部分(SW13)通过输出终端输出。在这种情况下，由于电荷是持续的通过电流镜部分(UCM)提供给多点触控面板(100)，接收信号(RX)随着时间的持续电压水平增加。

同时，在发射信号(TX)的下降沿，第一电路路径沿着第二开关(SW1)形成，第二电流路径是沿着多点触控面板(100)(如图1所示)，下开关(SW12)，和下电流镜部分(LCM)形成。沿着第二电流路径的电流通过置于下电流镜部分(LCM)右边的多个PMOS镜像，以使第三电流路径沿着上电流镜部分，上开关(SW11)和下电流镜部分(LCM)形成。沿着第三电流路径的电流通过置于上电流镜部分(UCM)右边的多个PMOS镜像，由此形成第四电流路径。沿着第四电流路径的电流通过输出终端输出。在这种情况下，由于电荷通常由下电流镜部分(LCM)放电，接收信号(RX)随着时间的持续电压水平增加。

因此，可对在发射信号(TX)的每个上升沿和下降期接收的电荷进行积分，以使相对于在发射信号(TX)上升沿接收的积分电荷被积分到两倍电荷能量。

同时，当发射信号(TX)上升沿间隔和下降沿间隔产生接触时，在多点触控面板(100)(如图1所示)上形成的电容(C0)增加。由于TX波形的相位与RX波形的相位相同，通过人体接触产生的电容器的电容被添加到多点触控面板(100)(如图1所示)内形成的电容上。因此，实质上增加了多点触控面板(100)(如图1所示)上形成的电容。

图13一个电路图，解释如图11和图12所示的整个接收电路部分。

参考图13，根据本发明另一实施例的接收电路部分包括上开关(SW11)，下开关(SW12)，上电流镜部分(UCM)，下电流镜部分(LCM)，输出开关部分(SW13)，输出电容器(C1)，启用开关(SW14)，放电电流源(DIC)和开关信号输出部分(SCP)。

上开关(SW11)响应第一积分控制信号(CP)打开或者关闭，以向上电流镜部分(UCM)和下电流镜部分(LCM)提供通过与接收线连接的输入终端接收的接收信号(RX)。

下开关(SW12)响应第二积分控制信号(CN)打开或者关闭，以向下电流镜部分(LCM)提供通过与接收线连接的输入终端接收的接收信号(RX)。在图6中描述上开关(SW11)和下开关(SW12)的配置，并因此在这省略详细描述。

上电流镜部分(UCM)通过设置在两个阶段处于电流镜关系的多个晶体管配置。下电流镜部分(LCM)通过设置在两个阶段处于电流镜关系的多个晶体管配置。当通过接触引发的电压作为接收信号(RX)通过接收线提供时，上电流镜部分(UCM)和下电流镜部分(LCM)响应处于接收信号(RX)的上升沿和下降沿的接收信号(RX)对电荷进行积分，并通过输出终端输出积分信号。

输出开关部分(SW13)分别通过上电流镜部分(UCM)的终端处设置的多个开关配置。输出开关部分(SW13)通过输出终端输出积分信号。在图6中描述输出开关(SW13)的配置，并因此在这省略详细描述。

启用开关(SW14)设置在上电流镜部分(UCM)的终端处。当依据上开关(SW11)的打开将电流路径设定通过上电流镜部分(UCM)，多点触控面板(100)(如图1和图2所示)和发射电路部分的第二开关(SW1)(如图2所示)时，启用开关(SW14)起到阻止下电流镜部分(LCM)操作的作用。在本实施例中，例子所示启用开关(SW14)设置在上电流镜部分(UCM)的终端，但是本发明并不限于此。例如，启用开关(SW14)可设置在上电流镜部分(UCM)和下电流镜部分(LCM)之间。可替换地，启用开关(SW14)可设置在下开关(SW12)和下电流镜部分(LCM)之间。

输出电容器(C1)包括连接到输出终端的第一终端和连接到接收接地电压(GND)的接地终端的第二终端。输出电容器(C1)根据由上电流镜部分(UCM)镜像的电流对电荷充电。

放电电流源(DIC)设置在输出开关部分(SW13)的终端，从而起到对在输出电容器(C1)中充电的电荷进行放电的作用。放电电流源(DIC)将参考下图17详细描述。

虽然在图13中没有显示，设置图5中显示的开关信号输出部分(SCP)以向输出开关部分(SW13)提供打开或者关闭输出开关部分(SW13)的信号。

图14是一个电路图，解释如图13所示的部分接收电路部分。

对于图14，根据本发明的实施例接收电路部分包括上开关(SW11)，下开关(SW12)，上电流镜部分(UCM)，下电流镜部分(LCM)，输出开关部分(SW13)，输出电容器(C1)和启用开关(SW14)。

上开关(SW11)包括与多点触控面板(100)(图1所示)的接收线连接的第一终端，与上电流镜部分(UCM)连接的第二终端，和接收第一积分控制信号(CP)的控制终端。响应第一积分控制信号(CP)打开上开关(SW11)。

下开关(SW12)包括与多点触控面板(100)(图1所示)的接收线连接的第一终端，与下电流镜部分(LCM)连接的第二终端，和接收第二积分控制信号(CN)的控制终端。响应第二整合控制信号(CN)打开下开关(SW12)。

上电流镜部分(UCM)包括上控制器(UM)和上从动装置(US)。流过上控制器(UM)的电流通过上从动装置(US)镜像提供给输出开关部分(SW13)。

上控制室包括第一PMOS(QP21)，第二PMOS(QP22)，第三PMOS(QP23)和第一NMOS(QN21)。特别地，第一PMOS(QP21)包括与接收电源电压(VDD)的电源电压终端连接的源极和与第二PMOS(QP22)的漏极连接的栅极。第二PMOS(QP22)包括与第一PMOS(QP21)的漏极连接的源极，与第三PMOS(QP23)的漏极连接的栅极和与上开关(SW11)连接的漏极。第三PMOS(QP23)包括与电源电压终端连接的源极，与第一PMOS(QP21)的漏极和第二PMOS(QP22)的源极连接的栅极，以及与第二PMOS(QP12)栅极连接的漏极。第一NMOS(QN21)包括与第三PMOS(QP23)的漏极和第二PMOS(QP22)的栅极连接的源极，与第三PMOS(QP23)的栅极连接的栅极和与接地电压终端连接的漏极。

上从动装置包括上PMOS部分(MQP1)，下PMOS部分(MQP2)，第四PMOS(QP24)和第二NMOS(QN22)。特别地，上PMOS部分(MQP1)通过栅极通常相互连接的多个PMOS配置。多个PMOS的源极与电源电压终端连接，并且栅极通常相互连接在一起的栅极与上控制室(UM)和上开关(SW11)第一PMOS(QP21)的栅极连接。下PMOS部分(MQP2)通过栅极通常相互连接的多个PMOS配置。多个PMOS的源极与每个上PMOS部分(MQP1)的漏极和第四PMOS(QP24)的栅极连接，并且多个PMOS的栅极与第四PMOS(QP24)的漏极和第二NMOS(QN22)的漏极连接。第四PMOS(QP24)的源极与电源电压终端连接，并且第四PMOS(QP24)的栅极与上PMOS部分(MQP1)的多个PMOS的漏极连接。第二NMOS(QN22)的漏极与第四PMOS(QP24)的漏极连接，并且第二NMOS(QN22)源极与接地电压终端连接。

下电流镜部分(LCM)包括下控制室(LM)和下从动装置(LS)。流过下控制室(LM)的电流通过下从动装置(LS)镜像。

下控制室(LM)包括第三NMOS(QN23)，第四NMOS(QN24)，第五NMOS(QN25)和第六NMOS(QN26)。特别地，第三NMOS(QN23)包括与下开关(SW12)连接的漏极，与第六NMOS(QN26)的漏极连接的栅极和与第四NMOS(QN24)的漏极，第六NMOS(QN26)的漏极和第五NMOS(QN25)的漏极连接的源极。第四NMOS(QN24)包括与第三NMOS(QN23)的源极和第五NMOS(QN25)的栅极连接的漏极和与下开关(SW12)连接的栅极。第五NMOS(QN25)包括与第三NMOS(QN23)的栅极和第六NMOS(QN26)的漏极连接的漏极，与第三NMOS(QN23)的源极和第六NMOS(QN26)的栅极连接的栅极和与接地电压终端连接的源极。第六NMOS(QP26)包括与电源电压终端连接的漏极，与第五NMOS(QN25)的栅极，第三NMOS(QN23)的源极和第四NMOS(QN24)的漏极连接的栅极，以及与第五NMOS(QN25)的漏极连接的漏极。第三NMOS(QN23)包括与第三NMOS(QN23)的栅极和第六NMOS(QN26)的漏极连接的漏极，与第三NMOS(QN23)的源极和第四NMOS(QN24)的漏极连接的栅极，以及与接地电压终端连接的源极。

下从动装置(LS)包括第七NMOS(QN27)，第八NMOS(QN28)，第六NMOS(QN26)和第七PMOS(QP27)。

第七NMOS(QN27)包括与上开关(SW11)，第二PMOS(QP22)的漏极和第一PMOS(QP21)的栅极连接的漏极，与第六NMOS(QN26)的漏极连接的栅极和与第六NMOS(QN26)的栅极，第七PMOS(QP27)的栅极和第八NMOS(QN28)的漏极连接的源极。

第八NMOS(QN28)包括与第七NMOS(QN27)的源极，第六NMOS(QN26)的栅极和第七NMOS(QP27)的栅极连接的漏极，与第四NMOS(QN24)的栅极和下开关(SW12)连接的栅极和与接地电压终端连接的源极。

第七PMOS(QP27)包括与接地电压终端连接的源极，与第七NMOS(QN27)的源极和第六NMOS(QN26)的栅极连接的栅极和与第六PMOS(QN26)的漏极和第七NMOS(QN27)的栅极连接的漏极。

第六NMOS(QN26)包括与第七PMOS(QP27)的漏极，第七NMOS(QN27)的栅极连接的漏极，和与第七PMOS(QP27)的栅极，第七NMOS(QN27)的源极和第八NMOS(QN28)的漏极连接的栅极和与接地电压终端连接的源极。

输出开关部分(SW13)包括与下PMOS部分(MQP2)的漏极连接的第一终端和与模拟数字转换器(ADC)(未显示)连接的第二终端，以响应由外部设备提供的开关控制信号(SC)向模拟数字转换器(ADC)输出电荷积分值。

启用开关(SW14)的第一终端通常连接到第四NMOS(QN24)的栅极和第八NMOS(QN28)的栅极，响应打开上开关(SW11)的第一积分控制信号(CP)将其打开。也就是说，当提供第一积分控制信号(CP)给上开关(SW11)以打开上开关(SW11)时，启用开关(SW14)也被打开。相应地，启用开关(SW14)可起到在通过上开关(SW11)将接收线的电压提供给上电流镜部分(UCM)时，起对下电流镜部分(LCM)进行放电的作用。

图15是一个电路图，解释如图13所示的微放电电流源(DIC)。

参考图15，微放电电流源包括主放电电流镜部分(MDC)，主放电开关部分(MDS)和次放电电流镜部分(SDC)。主放电电流镜部分(MDC)和主放电开关部分(MDS)与图9所示的主放电电流镜部分(MDC)和主放电开关部分(MDS)相同，相同的附图标记被用作指示图15如图9描述的那些相同或者相似的部分，有关上述部件进一步的解释将被省略。

次放电电流镜部分(SDC)包括起放电控制室作用的次控制室电流部分(SMC)和起放电从动装置作用的次从动电流部分(SSC)。流过次控制室电流部分(SMC)的电流通过次从动电流部分(SSC)镜像。

设置在次控制室电流部分(SMC)晶体管的数量和配置与设置在如图14所示的下控制室(LM)晶体管的数量和配置相同，因此在这将省略详细描述。

进而，设置在次从动电流部分(SSC)晶体管的数量和配置与设置在如图14所示的下从动装置(LS)晶体管的数量和配置相同，因此在这将省略详细描述。

以上说明了本发明的示例性实施例，进一步需要注意的是在本发明权利要求记载的思想和范围之内，本领域技术人员很明显可以对本发明进行各种修整和变更。

工业实用性

如上所描述的，根据本发明，由于在发射信号的上升段和下降段期间对电荷进行积分，可准确维持积分之后的输出电压的变化的电压值，并可接收相对发射信号具有更高水平的接收信号。

进而，可实现具有简单半导体制造过程，较低电压消耗和对来自外部噪音高抵抗的多触控以感应多触控接触。

进而，调节第一积分控制信号(CP)以具有相对于发射信号(TX)的相位相反的相位，于是在第一相位模式下操作，第一相位模式根据接触电容量减少。调节第一积分控制信号(CP)以具有相对于发射信号(TX)的相位相同的相位，于是在第二相位模式下操作，第二相位模式根据接触电容量增加。相应地，可基于第一相位模式和第二相位模式的不同检测接触位置，于是解决由于低频噪音成分带来的问题。因此接触传感灵敏度可增加。

符号的说明

100：多点触控面板200：电容传感电路

210：发射电路部分212：发射器

214：发射开关220：接收电路部分

230：控制信号发生器240：接触确定部分

SW0：第一开关SW1：第二开关

IN1：第一变流器IN2：第二变流器

SW11：上开关SW12：下开关

UCM：上电流镜部分LCM：下电流镜部分

SW13：输出开关部分SW14：启用开关

DIC：放电电流源SCP：开关信号输出部分

UM：上控制室US：从动装置

MQP1：上PMOS部分MQP2：下PMOS部分

MDC：主放电电流镜部分MDS：主放电开关部分

SDC：次放电电流镜部分

Claims (20)

1.一种用于多点触控面板的电容传感电路，包括：

发射电路部分，连接到多点触控面板的发射线，向发射线提供一个矩形波发射信号；

接收电路部分，接收电路部分基于电流镜的电荷积分电路，对应发射电路部分提供的矩形波发射信号的上升期和下降期对每个电荷进行积分，接收电路部分连接到多点触控面板的接收线，检测发射线和接收线之间产生的电容差；

控制信号发生器，控制信号发生器输出相反的第一积分控制信号和一个第二积分控制信号至上述电荷积分电路，

(i)输出与发射信号具有相反相位的第一积分控制信号和与发射信号相同相位的第二积分控制信号，触摸电荷积分电路时，使其处于电容量减少的第一相位模式，

(ii)输出与发射信号具有相同相位的第一积分控制信号及与发射信号具有相反相位的第二积分控制信号，触摸电荷积分电路时，使其处于电容量增加的第二相位模式；及

触摸确定部分，根据上述接收电路部分的第一相位模式下检测的电容值和第二相位模式下检测的电容值确定是否产生触摸。

2.如权利要求1所述的电容传感电路，其中，所述触摸确定部分从第一电容值减去第二电容值来确定是否产生触摸。

3.如权利要求1所述的电容传感电路，其中，所述触摸确定部分从第二电容值减去第一电容值来确定是否产生触摸。

4.如权利要求1所述的电容传感电路，其中，触摸确定部分基于第一电容和第二电容的平均算术值确定是否产生触摸。

5.如权利要求1所述的电容传感电路，其中，接收电路部分包括：

上开关，设置在电荷积分电路的前面，通过其第一终端与接收线连接，依照通过控制终端提供的第一积分控制信号打开或关闭上开关；

下开关，设置在电荷积分电路的前面，通过其第一终端与接收线和上开关的第二终端连接，依照通过其控制终端提供的第二积分控制信号打开或关闭下开关。

6.如权利要求5所述的电容传感电路，其中，电荷积分电路包括：

上电流镜部分，与上开关的第二终端连接，依照上开关的打开设置多点触控面板的电流路径，上电流镜部分镜像沿电流路径流动的电流以通过输出终端输出镜像电流；和

下电流镜部分，分别连接到上电流镜部分、上开关连接的节点和下开关的第二终端，下电流镜部分依照沿多点触控面板的电流路径流动过的电流对上电流镜部分的电流进行镜像，其是依照下开关的打开设置，并对输出镜像电流进行放电。

7.如权利要求6所述的电容传感电路，其中，当接触产生的电压作为接收信号通过接收线提供时，上电流镜部分和下电流镜部分根据接收信号的上升时间沿时间和下降沿时间接收的信号对电荷进行积分，并通过输出终端输出积分信号。

8.如权利要求6所述的电容传感电路，其中，上电流镜部分包括多个被设置成两个阶段处于电流镜关系的晶体管。

9.如权利要求6所述的电容传感电路，其中，上电流镜部分包括：

上控制室，和

上从动装置，对流过上控制室的电流镜像，

其中，上控制室包括：

第一PMOS，其源极与接收电源电压的电源电压终端连接，并且栅极与上从动装置连接；

第二PMOS，其源极与第一PMOS的漏极连接，并且栅极与上从动装置连接；

第三PMOS，其栅极与上开关连接，并且其源极与第二PMOS的漏极连接；并且

第四PMOS，其栅极和漏极通常相互连接，与上开关和第三PMOS的栅极相连，与第三PMOS的漏极连接。

10.如权利要求9所述的电容传感电路，其中，上从动装置包括：

通过多个PMOS配置的上PMOS部分，其栅极通常相互连接，和

通过多个PMOS配置的下PMOS部分，其栅极通常相互连接。

11.如权利要求6所述的电容传感电路，其中，下电流镜部分包括多个被设置成两个阶段处于电流镜关系的晶体管。

12.如权利要求6所述的电容传感电路，其中，下电流镜部分包括：

一个下控制室，以及

下从动装置，配置对穿过下控制室流动的电流进行镜像，下从动装置包括：

第一NMOS，其栅极和漏极通常连接在一起，与下开关连接，

第二NMOS，其漏极与第一NMOS的源极连接，并且其栅极与第一NMOS的栅极和漏极及下开关连接，

第三NMOS，其漏极与第二NMOS的源极连接，并且其栅极与第二NMOS的漏极连接，和

第四NMOS，其漏极与第三NMOS的源极连接，并且其栅极与第三NMOS的漏极连接，其源极与接地电压连接。

13.如权利要求12所述的电容传感电路，其中，下从动装置包括：

第五NMOS，其漏极与上电流镜部分和上开关连接，并且其栅极与第三NMOS的栅极连接；和

第六NMOS，其漏极与第五NMOS的源极连接，并且其栅极和第四NMOS栅极连接，其源极和接地电压连接。

14.如权利要求6所述的电容传感电路，其中，上电流镜部分包括：

上控制室，和

上从动装置，配置对通过上控制室流动电流进行镜像，所述上控制室包括：

第一PMOS，其源极与接收电源电压的电源电压终端连接，并且其栅极和上从动装置连接，

第二PMOS，其源极与第一PMOS的漏极连接，其漏极与上开关连接，

第三PMOS，其源极与电源电压终端连接，其栅极与第一PMOS的漏极和第二PMOS的源极连接，并且其漏极与第二PMOS的栅极连接；并且

第一NMOS，其源极与第三PMOS的漏极和第二PMOS的栅极连接，其栅极与第三PMOS的栅极连接，其漏极与接地电压连接。

15.如权利要求9所述的电容传感电路，其中，上从动装置包括：

第四PMOS，其源极与电源电压终端连接；

第二NMOS，其漏极与第四PMOS的漏极连接，其栅极与第四PMOS的栅极连接，并且其源极与接地电压连接；

上PMOS部分，通过栅极通常相互连接的多个PMOS配置；和

下PMOS部分，通过栅极通常相互连接的多个PMOS配置；和

在上PMOS部分，多个PMOS的每个源极与电源电压终端连接，同时栅极通常相互连接在一起，与上控制室，上开关和下电流镜连接，和

在下PMOS部分，多个PMOS的每个源极与每个上PMOS部分的漏极，第四PMOS的栅极和第二NMOS的栅极连接，同时栅极通常相互连接，与第四PMOS的漏极和第二NMOS的漏极连接。

16.如权利要求6所述的电容传感电路，其中，所述下电流镜部分包括：

下控制室；和

下从东装置，对流过下控制室的电流镜像，

其中下控制室包括：

第三NMOS，其漏极与下开关连接；

第四NMOS，其漏极与第三NMOS的源极连接，并且其栅极与下开关连接；

第五NMOS，其漏极与第三NMOS的栅极连接，其栅极与第三NMOS的源极和第四NMOS的漏极连接的，并且其源极与接地电压连接；和

第六NMOS，其源极与电源电压终端连接，其栅极与第五NMOS的栅极，第三NMOS的源极和第四NMOS源极连接，其漏极与第五NMOS的漏极连接。

17.如权利要求16所述的电容传感电路，其中，所述下从动装置包括：

第七NMOS，其漏极与上开关和上电流镜部分连接；

第八NMOS，其漏极与第七NMOS的源极连接，其栅极与下控制室的第四NMOS的栅极和下开关连接，以及其源极与接地电压连接；

第六NMOS，其栅极与第八NMOS的漏极连接，并且其源极与接地电压终端连接；以及

第七NMOS，其源极与电源电压终端连接，其栅极与第七NMOS的源极和第六NMOS的栅极连接，并且其漏极与第六PMOS的漏极和第七NMOS的栅极连接。

18.如权利要求6所述的电容传感电路，其中，接收电路部分进一步包括设置在下电流镜部分终端的启用开关，依照第一积分控制信号被打开从而启用下电流镜部分的操作。

19.如权利要求1所述的电容传感电路，其中，发射电路部分，接收电路部分和控制信号发生器是在单片上形成。

20.一种多点触控传感设备，包括：

多点触控面板，其中设置有多个传输线和多个接收线；

发射电路部分，连接到多点触控面板的发射线向发射线提供矩形波的发射信号；

接收电路部分，基于电流镜的电荷积分电路对应发射电路部分提供的矩形波发射信号的上升期和下降期对每个电荷进行积分，接收电路部分连接到多点触控面板的接收线，检测发射线和接收线之间产生的电容差；

控制信号发生器，输出相反的第一积分控制信号和第二积分控制信号至上述电荷积分电路，

(i)输出与发射信号具有相反相位第一积分控制信号和与发射信号具有相同相位第二积分控制信号，触摸电荷积分电路时，使其处于电容量减少的第一相位模式，(ii)输出与发射信号具有相同的相位第一积分控制信号和与发射信号具有相反相位的第二积分控制信号，触摸电荷积分电路时，使其处于电容量增加的第二相位模式下；和

触摸确定部分，根据上述接收电路部分的第一相位模式下检测的电容值和第二相位模式下检测的电容值确定是否产生触摸。