CN107466368A - 便携式电子设备、电容触摸屏和电容检测电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电容检测电路，包括：放大器，所述放大器的主极点可控，所述放大器的反相输入端用于连接待测电容；反馈电容模块，所述反馈电容模块连接在所述放大器的反相输入端与所述放大器的输出端之间，所述反馈电容模块的容值可调；反馈电阻模块，所述反馈电阻模块连接在所述放大器的反相输入端与所述放大器的输出端之间，所述反馈电阻模块的阻值可调；电容计算模块，所述电容计算模块与所述放大器的输出端相连，所述电容计算模块用于根据所述放大器的输出信号检测所述待测电容的容值变化。该电容检测电路具有强抗干扰能力，并且可以很好地实现抗低频干扰和抗高频干扰的性能。本发明还公开了一种电容触摸屏和一种便携式电子设备。

Description

便携式电子设备、电容触摸屏和电容检测电路
技术领域
本发明涉及电容检测技术领域，特别涉及一种具有强抗干扰的电容检测电路、一种具有该电容检测电路的电容触摸屏和一种便携式电子设备。
背景技术
随着智能手机、平板电脑的不断普及，电容触控技术得到了广泛的应用。目前电容触控的基本原理是检测电容的变化，这个电容具有开放的电场，使得手靠近能够对这个电容的大小造成显著的影响，在利用互电容的电容检测技术中手靠近这个电容会减小，在利用自电容的电容检测技术中手靠近这个电容会增大。
但是，就是因为这个电容的开放电场，使得LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)驱动信号会耦合进来、人手靠近时人身上的共模干扰也会耦合进来、有充电器的时候充电器上的共模干扰也会通过人手耦合进来，这些干扰的进来会严重影响电容触控的性能和功能，干扰不大的情况会造成电容触控SNR(Signal-to-Noise Ratio，信噪比)下降，影响触摸精度和用户体验，而干扰严重的时候会使电容触控出现冒点或跳点的现象，这样电容触摸屏就不能工作，给用户带来不便。
发明内容
本申请是基于发明人对以下问题的认识和研究作出的：
相关技术中，有一种采用纯电阻反馈方式的电容检测电路100如图1A所示，这种电路最大的优点在于能够利用待测电容102形成一个零点，对于小于最低工作频率fl的低频干扰具有很强的抑制作用，所以其具有极强的抗低频干扰的能力。结合图1A和图1B所示，由于放大器104的主极点频率fc通常远远高于电路的最高工作频率fh，所以该电路对于fl到fh频段内的干扰不仅没有任何抑制能力，而且还会将其放大，最终的结果是电路抗高频干扰能力很差，并且这种高通的幅频特性，容易造成放大器输出饱和，降低放大器可用动态范围，还会因为放大高频干扰信号，造成ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转换器)的混叠问题，所以这种电容检测电路后面至少需要两阶低通滤波器配合使用，增加电路的级数、成本、功耗和面积。此外，由于这种电路具有微分的特性，所以这种电路在方波信号驱动下性能并不理想。
并且，发明人在研究时发现，上述电容检测电路由于其工作频段内的幅频响应并不平坦，工作频率越高，信号增益越大，所以对电容检测来说，可以通过提高频率来提升电路检测性能，但是电容触摸屏上的电容具有很高的电阻特性，实际上并不能工作在很高的频率上，所以不但这个优点没法在电容触摸屏检测上体现，反倒成为抗干扰的缺点。
相关技术中，还有一种采用全电容反馈方式的电容检测电路如图2A所示，这种电路利用反馈电容203的电荷特性来检测待测电容202的变化，这种检测电路常常被称作电荷放大器，但是由于没有直流反馈，所以必须要一个复位开关206，定期复位消除放大器204的输入偏置电流在反馈电容203上的累积，以避免造成放大器的输出饱和。还有这种电路通常只能用在CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)工艺的放大器上，不能用在使用Bipolar(双极性晶体管)工艺的放大器上。结合图2A和图2B所示，从频域上分析，在放大器的主极点频率fc之前，电路并没有零极点，所以在0到fl的频段内具有平坦的幅频响应。这样，该电容检测电路200对于低频和高频干扰都没有任何抑制能力，然而，在电容触摸屏的工作环境中，低频干扰信号的幅值通常很大，主要表现在50Hz及其高次谐波；高频干扰信号主要是LCD驱动信号，其幅值也较大，且其基波或谐波在电容触摸屏的工作频段内。因此，该电容检测电路200用在电容触摸屏上的实际性能较差。
本发明旨在至少从一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种具有强抗干扰能力的电容检测电路，可以很好地实现抗低频干扰和抗高频干扰的性能。
本发明的第二个目的在于提出一种电容触摸屏。本发明的第三个目的在于提出一种便携式电子设备。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种电容检测电路，包括：放大器，所述放大器的主极点可控，所述放大器的反相输入端用于连接待测电容；反馈电容模块，所述反馈电容模块连接在所述放大器的反相输入端与所述放大器的输出端之间，所述反馈电容模块的容值可调；反馈电阻模块，所述反馈电阻模块连接在所述放大器的反相输入端与所述放大器的输出端之间，所述反馈电阻模块的阻值可调；电容计算模块，所述电容计算模块与所述放大器的输出端相连，所述电容计算模块用于根据所述放大器的输出信号检测所述待测电容的容值变化。
根据本发明实施例的电容检测电路，采用可调反馈电阻和可调反馈电容相结合的反馈方式，给整个电路增加一个可控极点，从而和待测电容产生的零点相互抵消，该可控极点之后的幅频响应变得平坦，使得放大器的主极点频率之后，频率越高，幅值越低，实现抗低频干扰和抗高频干扰的性能，可以有效地预防由于干扰而产生的放大器饱和问题，提升电路可用动态范围和SNR。并且通过控制放大器的主极点，使其适应电容触控对应的工作频段，从而达到抗干扰性能和SNR性能最优的目的。
根据本发明的一个实施例，所述放大器的主极点频率大于所述电容检测电路的最高工作频率，且所述主极点频率与所述最高工作频率之间的差值小于预设值。
根据本发明的一个实施例，所述放大器的主极点频率跟随所述电容检测电路的最高工作频率进行变化。
根据本发明的一个实施例，所述反馈电容模块和所述反馈电阻模块共同产生一个可控极点，该可控极点对应的频率在所述电容检测电路的最低工作频率与最高工作频率之间变化。
根据本发明的一个实施例，所述电容检测电路的第一工作频段在所述反馈电容模块和所述反馈电阻模块共同产生的极点所对应的频率与所述放大器的主极点频率之间。
根据本发明的一个实施例，所述电容检测电路在所述第一工作频段内具有均匀的幅频特性。
根据本发明的另一个实施例，所述电容检测电路的第二工作频段在所述电容检测电路的最低工作频率与最高工作频率之间。
其中，所述电容检测电路的最高工作频率小于比较频率，所述比较频率为所述反馈电容模块和所述反馈电阻模块共同产生的可控极点所对应的频率与所述放大器的主极点频率之间的较低者。
根据本发明的一个实施例，所述放大器独立设置或由分离晶体管器件构成。
根据本发明的一个实施例，所述反馈电容模块为容值连续可变的电容器，或者所述反馈电容模块包括多个并联的第一电容支路，每个第一电容支路包括串联的第一切换开关和第一反馈电容。
根据本发明的一个实施例，所述反馈电阻模块为阻值连续可变的电阻器，或者所述反馈电阻模块包括多个并联的第一电阻支路，每个第一电阻支路包括串联的第二切换开关和第一反馈电阻。
根据本发明的一个具体实施例，当所述放大器为所述全差分放大器时，所述全差分放大器具有同相输入端、反相输入端、同相输出端、反相输出端和输出共模电压控制端，所述电容检测电路还包括第一反馈电阻阵列、第一反馈电容阵列、第一电阻和失调电压控制端，其中，所述第一反馈电阻阵列连接在所述同相输入端和所述反相输出端之间，所述第一反馈电容阵列与所述第一反馈电阻阵列并联，所述同相输入端通过所述第一电阻与所述失调电压控制端相连，所述反馈电容模块连接在所述反相输入端与所述同相输出端之间，所述反馈电阻模块与所述反馈电容模块并联。
其中，所述第一反馈电容阵列包括多个并联的第二电容支路，每个第二电容支路包括串联的第三切换开关和第二反馈电容，所述第一反馈电阻阵列包括多个并联的第二电阻支路，每个第二电阻支路包括串联的第四切换开关和第二反馈电阻。
根据本发明的另一个具体实施例，当所述放大器为所述全差分放大器时，所述全差分放大器具有同相输入端、反相输入端、同相输出端、反相输出端和输出共模电压控制端，所述电容检测电路还包括第二反馈电阻阵列、第二反馈电容阵列和第一电容，其中，所述第二反馈电阻阵列连接在所述同相输入端和所述反相输出端之间，所述第二反馈电容阵列与所述第二反馈电阻阵列并联，所述同相输入端通过所述第一电容接地，所述反馈电容模块连接在所述反相输入端与所述同相输出端之间，所述反馈电阻模块与所述反馈电容模块并联。
其中，所述第二反馈电容阵列包括多个并联的第三电容支路，每个第三电容支路包括串联的第五切换开关和第三反馈电容，所述第二反馈电阻阵列包括多个并联的第三电阻支路，每个第三电阻支路包括串联的第六切换开关和第三反馈电阻。
在本发明的实施例中，所述电容检测电路具有带通特性。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例还提出了一种电容触摸屏，其包括上述的电容检测电路。
根据本发明实施例的电容触摸屏，通过上述电容检测电路，能够在被触控时具有很强的抗干扰能力，不仅触摸精度高，用户体验好，还能够稳定可靠地运行。
此外，本发明的实施例还提出了一种便携式电子设备，其包括上述的电容触摸屏。
本发明实施例的便携式电子设备，不仅触控灵敏、流畅，而且在触控时不会出现冒点或跳点的现象，提高了用户体验，充分满足用户的需要。
附图说明
图1A和图1B分别为相关技术中的一种采用纯电阻反馈方式的电容检测电路示意图和对应的幅频响应曲线图；
图2A和图2B分别为相关技术中的一种采用全电容反馈方式的电容检测电路示意图和对应的幅频响应曲线图；
图3A和图3B分别为根据本发明实施例的电容检测电路示意图和对应的幅频响应曲线图；
图4为根据本发明第一实施例的电容检测电路的示意图；
图5为根据本发明第二实施例的电容检测电路的示意图；
图6为根据本发明第三实施例的电容检测电路的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的电容检测电路、具有该电容检测电路的电容触摸屏以及便携式电子设备。
结合图3A和图3B所示，本发明实施例的电容检测电路300包括放大器304、反馈电容模块303、反馈电阻模块306和电容计算模块305。
其中，放大器304的主极点可控，放大器304的反相输入端用于连接待测电容302即连接待测电容Cx的第二端，待测电容Cx的第一端连接驱动电路301，放大器304的同相输入端接地。反馈电容模块303连接在放大器304的反相输入端与放大器304的输出端之间，并且反馈电容模块303的容值可调，反馈电阻模块306连接在放大器304的反相输入端与放大器304的输出端之间即反馈电阻模块306与反馈电容模块303并联，同样反馈电阻模块306的阻值可调。电容计算模块305与放大器304的输出端相连，电容计算模块305用于根据放大器304的输出信号检测待测电容302的容值变化，从而实现电容检测功能。
也就是说，如图3A和图3B所示，本发明实施例的电容检测电路300，采用容值可调的反馈电容模块303和阻值可调的电阻反馈模块306相结合的反馈方式，给整个电路增加一个可控极点，即反馈电容模块303和反馈电阻模块306共同产生一个可控极点，并且可控极点对应的频率在电容检测电路的最低工作频率fl与最高工作频率fh之间变化，具体如图3B所示，从而和待测电容302产生的零点相互抵消，使得该可控极点之后的幅频响应变得平坦，并且放大器304的主极点频率fc之后频率越高，幅度越低。
根据本发明的一个实施例，该电容检测电路300的第一工作频段在反馈电阻模块306和反馈电容模块303共同产生的可控极点所对应的频率与放大器304的主极点频率fc之间，且在第一工作频段内电容检测电路300具有均匀的幅频特性，具体如图3B所示。从而，低于反馈电阻模块306和反馈电容模块303产生的可控极点频率的频段内的干扰会被抑制，且频率越低抑制性能越强，对于高于放大器的主极点频率的频段内的干扰信号也会被抑制，且频率越高被抑制的越多；并且，由于电路工作频段内具有均匀的幅频响应，从而可以很方便地改变本发明实施例的电容检测电路的工作频率，给电路设计带来便利。
其中，当驱动电路301输出的驱动信号为方波信号时，该电容检测电路通常工作在第一工作频段。
根据本发明的另一个实施例，该电容检测电路的第二工作频段在电容检测电路的最低工作频率fl与最高工作频率fh之间。并且，该电容检测电路的最高工作频率fh小于比较频率，而比较频率为反馈电容模块和反馈电阻模块共同产生的可控极点所对应的频率与放大器的主极点频率之间的较低者。这样，在本发明实施例的电容检测电路工作在第二工作频段时，其在每个工作频率上都具有最高的信号增益，并且由于该电容检测电路具有最高的信号增益，所以该电容检测电路具有较好的SNR特性。
其中，当驱动电路301输出的驱动信号为正弦波信号时，该电容检测电路通常工作在第二工作频段。
综上所述，本发明实施例的电容检测电路300对于低频的抑制特性，使得低频的干扰信号无法进入电路，对于工频等低频大幅值干扰的抑制可以显著提高电路可用的动态范围；本发明实施例的电容检测电路300对于高频抑制的频率特性，使得高频干扰信号无法进入电路，同样可以提高电路的动态范围，还减轻造成ADC混叠的问题，或是降低对于ADC抗混叠滤波器阶数的要求。
需要说明的是，通常电容检测电路中使用的放大器，一般具有较高的主极点，例如为几Mhz或是几十Mhz，但是本发明实施例的电容检测电路使用在电容触控IC上时，由于电容触控本身的特性，要求电容检测电路最高只能工作在数百Khz的频段内，这样，数百Khz到放大器主极点频率的频段内的干扰不能被衰减，因此，本发明实施例的电容检测电路中的放大器需要特别设计。即言，为了匹配电容触摸屏的工作频段，达到最优的抗干扰特性，本发明实施例的电容检测电路中的放大器主极点频率最优设置在电容触控的最高的工作频率处，这样对于高于电容触摸屏工作频率且低于放大器主极点频率的频段内干扰信号也具衰减作用。
所以，在本发明的实施例中，放大器304的主极点频率跟随电容检测电路的最高工作频率进行变化。并且，放大器的主极点频率大于电容检测电路的最高工作频率，且主极点频率与最高工作频率之间的差值小于预设值。即言，放大器的主极点频率需要略大于电容检测电路的最高工作频率，且随着最高工作频率的变化而变化，并时刻满足略大于最高工作频率。
综上，本发明实施例的电容检测电路可表现出很强的低频和高频抗干扰性能，提升电路的可用动态范围，并提升电容检测的总体性能。
根据本发明实施例的电容检测电路，采用可调反馈电阻和可调反馈电容相结合的反馈方式，给整个电路增加一个可控极点，从而和待测电容产生的零点相互抵消，该可控极点之后的幅频响应变得平坦，使得放大器的主极点频率之后，频率越高，幅值越低，实现抗低频干扰和抗高频干扰的性能，可以有效地预防由于干扰而产生的放大器饱和问题，提升电路可用动态范围和SNR。并且通过控制放大器的主极点，使其适应电容触控对应的工作频段，从而达到抗干扰性能和SNR性能最优的目的。
在本发明的一些实施例中，反馈电容模块303可以为容值连续可变的电容器(即电容器的容值可连续变化)；或者反馈电容模块303包括多个并联的第一电容支路，每个第一电容支路包括串联的第一切换开关和第一反馈电容，即反馈电容模块303的容值非连续变化。并且，反馈电阻模块306为阻值连续可变的电阻器(即电阻器的阻值可连续变化)；或者反馈电阻模块306包括多个并联的第一电阻支路，每个第一电阻支路包括串联的第二切换开关和第一反馈电阻，即反馈电阻模块306的阻值非连续变化。
具体地，根据本发明的第一实施例，如图4所示，电容检测电路400中，包含一个标准的运算放大器404、多个串联的第一反馈电容403和多个第一切换开关407、多个串联的第一反馈电阻406和多个第二切换开关408、以及一个电容计算模块405。待测电容402的一端和驱动电路401的输出相连接，待测电容402的另外一端和标准运算放大器404的反相输入端相连接，标准运算放大器404的同相输入端接地。每个第一反馈电容403与对应的第一切换开关407构成第一电容支路，每个第一反馈电阻406与对应的第二切换开关408构成第一电阻支路，多个第一电容支路并联连接，多个第一电阻支路并联连接，并且并联的多个第一电容支路和并联的多个第一电阻支路并联在标准的运算放大器404的反相输入端与输出端之间，从而构成一个负反馈。标准运算放大器404的输出端和电容计算模块405相连接。
该电容检测电路400的具体工作原理为，驱动电路401会产生一种驱动波形，可以是方波、正弦波或三角波，以最常见的正弦波为例，以驱动电路401的输出为电路的输入，运算放大器404的输出端有传递函数：
其中，Rfb为反馈电阻，Cfb为反馈电容。
从上述传递函数可以看出电路有一个从零开始的零点，所以该电容检测电路400具有高通的特性，但是由于反馈电容Cfb的存在使得电路在f＝1/2πRfbCfb的时候引入一个极点，从而电路的零点和极点抵消，这样电容检测电路400表现出一个平坦的频率响应，但是由于运算放大器会在较高频率的地方出现极点fc，所以超过fc的频率部分电路表现为低通特性。其中，只要将反馈电容和反馈电阻构成的零点设定到略高于电容检测电路400的最高工作频率处，工作频段内的信号就不会被影响，而高于反馈电容和反馈电阻构成的零点的高频干扰不会被额外放大，这样整个电路表现为一个带通的特性，能够有效地滤除掉高频和低频的干扰，提升电路有效动态范围，提升电容检测的整体性能。
并且，在本发明的实施例中，放大器可以是独立设置的，即是一个独立的放大器件；放大器或者还可以是分离晶体管器件构成的放大器件，即由分离的多个器件一起形成一个整体上起到放大作用的放大器件。其中，在本发明的一些示例中，放大器可以是全差分放大器。
优选地，根据本发明的第二实施例，当放大器为全差分放大器时，全差分放大器具有同相输入端、反相输入端、同相输出端、反相输出端和输出共模电压控制端，上述的电容检测电路还包括第一反馈电阻阵列、第一反馈电容阵列、第一电阻和失调电压控制端，其中，第一反馈电阻阵列连接在同相输入端和反相输出端之间，第一反馈电容阵列与第一反馈电阻阵列并联，同相输入端通过第一电阻与失调电压控制端相连，反馈电容模块连接在反相输入端与同相输出端之间，反馈电阻模块与反馈电容模块并联。其中，第一反馈电容阵列包括多个并联的第二电容支路，每个第二电容支路包括串联的第三切换开关和第二反馈电容，第一反馈电阻阵列包括多个并联的第二电阻支路，每个第二电阻支路包括串联的第四切换开关和第二反馈电阻。
具体地，如图5所示，电容检测电路500包含一个全差分放大器510、多个串联的第一反馈电容403和多个第一切换开关407、多个串联的第一反馈电阻406和多个第二切换开关408、多个串联的第二反馈电容503和多个第三切换开关507、多个串联的第二反馈电阻506和多个第四切换开关508、第一电阻509和失调电压控制端504、电容计算模块512。全差分放大器510具有输出共模电压控制端505、两个输出端口即同相输出端513和反相输出端511，这两个端口为全差分的方式输出。当然本实施例中的电容计算模块512也具有差分信号处理能力，这里就不再赘述。其中，每个第二反馈电容503和对应的第三切换开关507构成一个第二电容支路，每个第二反馈电阻506和对应的第四切换开关508构成一个第二电阻支路，多个第二电容支路并联形成第一电容阵列，多个第二电阻支路并联形成第一电阻阵列。
该电容检测电路500的工作原理，和第一实施例类似，这里就不再赘述。对于第一反馈电阻406和第二反馈电阻506通常具有相同的电阻值，对于第一反馈电容403和第二反馈电容503通常也具有相同的电容值。电阻509通常可以用来控制该电容检测电路500的增益，第一反馈电阻406和第二反馈电阻506也可用用来控制电路的增益，待测电容502与第一反馈电阻406和第二反馈电阻506会形成一个零点，这个零点实际上从零开始，所以电路会表现出高通的特性；第一反馈电容403和第二反馈电容503的加入会与第一反馈电阻406和第二反馈电阻506形成一个可控极点，这样该电容检测电路500的一个零点和一个极点相互抵消，从而电路表现出一个平坦的幅频响应。由于全差分放大器510会有一个主极点，超过这个主极点的频段电路又会表现出一个低通的特性，这样本实施例的电容检测电路500会表现出一个带通的特性，能够抵抗低频和高频干扰，提升电路可用动态范围，并提升电容检测的整体性能。
相对于第一实施例中的电容检测电路400，因为本实施例中的电容检测500采用了全差分放大器，所以具有输出电压动态范围翻倍的优势，这样可以获得更高的电路动态范围。
优选地，根据本发明的第三实施例，当放大器为全差分放大器时，全差分放大器具有同相输入端、反相输入端、同相输出端、反相输出端和输出共模电压控制端，电容检测电路还包括第二反馈电阻阵列、第二反馈电容阵列和第一电容，其中，第二反馈电阻阵列连接在同相输入端和反相输出端之间，第二反馈电容阵列与第二反馈电阻阵列并联，同相输入端通过第一电容接地，反馈电容模块连接在反相输入端与同相输出端之间，反馈电阻模块与反馈电容模块并联。其中，第二反馈电容阵列包括多个并联的第三电容支路，每个第三电容支路包括串联的第五切换开关和第三反馈电容，第二反馈电阻阵列包括多个并联的第三电阻支路，每个第三电阻支路包括串联的第六切换开关和第三反馈电阻。
具体地，如图6所示，电容检测电路600包含一个全差分放大器610、多个串联的第一反馈电容403和多个第一切换开关407、多个串联的第一反馈电阻406和多个第二切换开关408、多个串联的第三反馈电容603和多个第五切换开关607、多个串联的第三反馈电阻606和多个第六切换开关608、第一电容609、电容计算模块612。全差分放大器610具有输出共模电压控制端605、两个输出端口即同相输出端613和反相输出端611，这两个端口为全差分的方式输出。当然本实施例中的电容计算模块612也具有差分信号处理能力，这里就不再赘述。其中，每个第三反馈电容603和对应的第五切换开关607构成一个第三电容支路，每个第三反馈电阻606和对应的第六切换开关608构成一个第三电阻支路，多个第三电容支路并联形成第二电容阵列，多个第三电阻支路并联形成第二电阻阵列。并且，全差分放大器610的同相输入端通过第一电容609接地。
与上述第二实施例相比，本实施例的电容检测电路600中，用电容609替代了上述第二实施例的电容检测电路500中的电阻509，去掉了上述第二实施例的电容检测电路500中的失调控制端504，并直接接地。其他的电路结构和上述第二实施例中的电容检测电路500完全一样。从而，在本实施例的电容检测电路600中，在反馈电阻406和反馈电阻606相等、反馈电容403和反馈电容603相等时，令电容609和待测电容602相等，整个电路表现为完全差分形式，因此电路具有最优的SNR特性，并且由于整个电路为表现为全差分的形式，所以本实施例的电容检测电路对于放大器610内部的共模噪声，具有很大的抑制作用，对于输出共模电压控制端605的共模噪声具有很好的抑制作用，以及由于电容609的一端和地相连接，从而该电路无需失调电压控制端，也就少了一个噪声贡献源。因此，本实施例的电容检测电路600的输出具有更低的噪声，更高的SNR，且其他性能保持不变。
另外，本发明的实施例还提出了一种电容触摸屏，其包括上述实施例描述的电容检测电路。
根据本发明实施例的电容触摸屏，通过上述电容检测电路，能够在被触控时具有很强的抗干扰能力，不仅触摸精度高，用户体验好，还能够稳定可靠地运行。
最后，本发明的实施例还提出了一种便携式电子设备，其包括上述的电容触摸屏。其中，便携式电子设备可以是手机、平板电脑等电子设备。
本发明实施例的便携式电子设备，不仅触控灵敏、流畅，而且在触控时不会出现冒点或跳点的现象，提高了用户体验，充分满足用户的需要。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (18)

1.一种电容检测电路，其特征在于，包括：
放大器，所述放大器的主极点可控，所述放大器的反相输入端用于连接待测电容；
反馈电容模块，所述反馈电容模块连接在所述放大器的反相输入端与所述放大器的输出端之间，所述反馈电容模块的容值可调；
反馈电阻模块，所述反馈电阻模块连接在所述放大器的反相输入端与所述放大器的输出端之间，所述反馈电阻模块的阻值可调；
电容计算模块，所述电容计算模块与所述放大器的输出端相连，所述电容计算模块用于根据所述放大器的输出信号检测所述待测电容的容值变化。
2.如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述放大器独立设置或由分离晶体管器件构成。
3.如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述反馈电容模块为容值连续可变的电容器，或者所述反馈电容模块包括多个并联的第一电容支路，每个第一电容支路包括串联的第一切换开关和第一反馈电容。
4.如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述反馈电阻模块为阻值连续可变的电阻器，或者所述反馈电阻模块包括多个并联的第一电阻支路，每个第一电阻支路包括串联的第二切换开关和第一反馈电阻。
5.如权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，当所述放大器为全差分放大器时，所述全差分放大器具有同相输入端、反相输入端、同相输出端、反相输出端和输出共模电压控制端，所述电容检测电路还包括第一反馈电阻阵列、第一反馈电容阵列、第一电阻和失调电压控制端，其中，所述第一反馈电阻阵列连接在所述同相输入端和所述反相输出端之间，所述第一反馈电容阵列与所述第一反馈电阻阵列并联，所述同相输入端通过所述第一电阻与所述失调电压控制端相连，所述反馈电容模块连接在所述反相输入端与所述同相输出端之间，所述反馈电阻模块与所述反馈电容模块并联。
6.如权利要求5所述的电容检测电路，其特征在于，所述第一反馈电容阵列包括多个并联的第二电容支路，每个第二电容支路包括串联的第三切换开关和第二反馈电容，所述第一反馈电阻阵列包括多个并联的第二电阻支路，每个第二电阻支路包括串联的第四切换开关和第二反馈电阻。
7.如权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，当所述放大器为全差分放大器时，所述全差分放大器具有同相输入端、反相输入端、同相输出端、反相输出端和输出共模电压控制端，所述电容检测电路还包括第二反馈电阻阵列、第二反馈电容阵列和第一电容，其中，所述第二反馈电阻阵列连接在所述同相输入端和所述反相输出端之间，所述第二反馈电容阵列与所述第二反馈电阻阵列并联，所述同相输入端通过所述第一电容接地，所述反馈电容模块连接在所述反相输入端与所述同相输出端之间，所述反馈电阻模块与所述反馈电容模块并联。
8.如权利要求7所述的电容检测电路，其特征在于，所述第二反馈电容阵列包括多个并联的第三电容支路，每个第三电容支路包括串联的第五切换开关和第三反馈电容，所述第二反馈电阻阵列包括多个并联的第三电阻支路，每个第三电阻支路包括串联的第六切换开关和第三反馈电阻。
9.如权利要求1-8中任一项所述的电容检测电路，其特征在于，所述放大器的主极点频率大于所述电容检测电路的最高工作频率，且所述主极点频率与所述最高工作频率之间的差值小于预设值。
10.如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述放大器的主极点频率跟随所述电容检测电路的最高工作频率进行变化。
11.如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述反馈电容模块和所述反馈电阻模块共同产生一个可控极点，该可控极点对应的频率在所述电容检测电路的最低工作频率与最高工作频率之间变化。
12.如权利要求11所述的电容检测电路，其特征在于，所述电容检测电路的第一工作频段在所述反馈电容模块和所述反馈电阻模块共同产生的极点所对应的频率与所述放大器的主极点频率之间。
13.如权利要求12所述的电容检测电路，其特征在于，所述电容检测电路在所述第一工作频段内具有均匀的幅频特性。
14.如权利要求11所述的电容检测电路，其特征在于，所述电容检测电路的第二工作频段在所述电容检测电路的最低工作频率与最高工作频率之间。
15.如权利要求14所述的电容检测电路，其特征在于，所述电容检测电路的最高工作频率小于比较频率，所述比较频率为所述反馈电容模块和所述反馈电阻模块共同产生的可控极点所对应的频率与所述放大器的主极点频率之间的较低者。
16.如权利要求1-15中任一项所述的电容检测电路，其特征在于，所述电容检测电路具有带通特性。
17.一种电容触摸屏，其特征在于，包括如权利要求1-16中任一项所述的电容检测电路。
18.一种便携式电子设备，其特征在于，包括如权利要求17所述的电容触摸屏。
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