CN107479776B - 压感检测电路及其驱动方法、电子装置 - Google Patents

压感检测电路及其驱动方法、电子装置 Download PDF

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Abstract

一种压感检测电路及其驱动方法、电子装置。该压感检测电路包括：激励信号电路，配置为输出交流电压信号；压力感应电路，配置为在所述交流电压信号的激励下，感应外部压力大小并输出检测电压信号；相位检测电路，配置为检测所述检测电压信号的相位变化值并将所述相位变化值转化为电压值。该压感检测电路可以降低功耗，同时可以减小压力检测的误差。

Description

压感检测电路及其驱动方法、电子装置
技术领域
本公开的实施例涉及一种压感检测电路及其驱动方法、电子装置。
背景技术
压力感应技术是指对外部压力能够实施探测的技术，该技术已经广泛应用在工控、医疗等领域。目前，本领域技术人员正在积极研究将压力感应技术应用于手机、平板等便携式电子显示装置中以提高触控精度以及实现更丰富的功能。
目前，大多数的显示装置都集成了触控面板，以实现触控功能。但是例如电容式触控面板等仅能确定用户所接触的位置，而对于用户按压的力度，则无法进行判定，这给触控操控的进一步发展和应用带来了局限。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种压感检测电路，包括：激励信号电路，配置为输出交流电压信号；压力感应电路，配置为在所述交流电压信号的激励下，感应外部压力大小并输出检测电压信号；以及相位检测电路，配置为检测所述检测电压信号的相位变化值并将所述相位变化值转化为电压值。
例如，在本公开一实施例提供的压感检测电路中，所述压力感应电路包括第一电压输入端、第二电压输入端、检测电压输出端、压阻传感器以及电容。所述压阻传感器的第一端和所述第一电压输入端连接，所述电容的第一端和所述第二电压输入端连接。所述压阻传感器的第二端以及所述电容的第二端和第一节点连接，所述检测电压输出端输出所述检测电压信号。
例如，在本公开一实施例提供的压感检测电路中，所述检测电压输出端与所述第一节点连接。
例如，在本公开一实施例提供的压感检测电路中，所述压力感应电路还包括开关电路。所述开关电路的第一极和所述第一节点连接，所述开关电路的第二极和所述检测电压输出端连接，所述开关电路的控制极配置为接收控制信号。
例如，在本公开一实施例提供的压感检测电路中，所述激励信号电路包括激励源、反相电路、第一电压输出端以及第二电压输出端。所述激励源配置为输出一交流电压信号，所述第一电压输出端输出第一交流电压信号至所述第一电压输入端。所述反相电路的输入端和所述激励源连接，所述反相电路的输出端和所述第二电压输出端连接，以输出第二交流电压信号。所述第二电压输出端和所述第二电压输入端连接。
例如，在本公开一实施例提供的压感检测电路中，所述反相电路包括第一运算放大器、第一电阻以及第二电阻。所述第一电阻的第一端和所述激励源连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端以及所述第一运算放大器的反相输入端和第二节点连接。所述第二电阻的第二端和所述第一运算放大器的输出端连接。所述第一运算放大器的同相输入端接地，输出端和所述第二电压输入端连接。
例如，在本公开一实施例提供的压感检测电路中，所述激励信号电路还包括第二运算放大器。所述第二运算放大器的同相输入端和所述激励源连接，所述第二运算放大器的反相输入端和所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端和所述第一电压输入端连接。
例如，在本公开一实施例提供的压感检测电路中，所述激励信号电路包括激励源和电压输出端。所述激励源配置为输出一交流电压信号至所述电压输出端，所述电压输出端和所述第一电压输入端连接。所述第二电压输入端接地。
例如，在本公开一实施例提供的压感检测电路中，所述激励信号电路还包括第三运算放大器。所述第三运算放大器的同相输入端和所述激励源连接，所述第三运算放大器的反相输入端和所述第三运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端和所述第一电压输入端连接。
例如，本公开一实施例提供的压感检测电路还包括第四运算放大器。所述第四运算放大器的同相输入端和所述检测电压输出端连接，所述第四运算放大器的反相输入端和所述第四运算放大器的输出端连接，所述第四运算放大器的输出端和所述相位检测电路的输入端连接。
例如，在本公开一实施例提供的压感检测电路中，所述相位检测电路包括级联的比较器整形电路、鉴相电路以及滤波电路。
例如，在本公开一实施例提供的压感检测电路中，所述比较器整形电路包括滞回比较器，所述鉴相电路包括异或门，所述滤波电路包括低通滤波器。
本公开至少一实施例还提供一种电子装置，包括本公开任一实施例所述的压感检测电路。
例如，本公开一实施例提供的电子装置还包括显示面板、扫描驱动电路和压感检测驱动电路。所述压力感应电路包括开关电路，所述开关电路的第一极和所述第一节点连接，所述开关电路的第二极和所述检测电压输出端连接，所述开关电路的控制极配置为接收控制信号。所述压力感应电路在所述显示面板的显示区域中呈阵列分布，所述开关电路的控制极和所述扫描驱动电路连接。所述检测电压输出端和所述压感检测驱动电路连接。
例如，本公开一实施例提供的电子装置还包括至少一条栅线，所述开关电路的控制极和所述至少一条栅线连接。
本公开至少一实施例还提供一种驱动本公开任一实施例所述的压感检测电路的方法，包括：提供一交流电压信号；所述压力感应电路在所述交流电压信号的激励下感应外部压力并输出所述检测电压信号；以及将所述检测电压信号的相位变化值转化为电压值。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1为一种压感检测电路的电路图；
图2为本公开一实施例提供的压感检测电路的示意图；
图3为本公开一实施例中一个示例提供的压力感应电路的电路图；
图4为本公开一实施例中另一个示例提供的压力感应电路的电路图；
图5为本公开一实施例中一个示例提供的激励信号电路与压力感应电路连接的电路图；
图6为本公开一实施例中另一个示例提供的激励信号电路与压力感应电路连接的电路图；
图7为本公开一实施例中又一个示例提供的激励信号电路与压力感应电路连接的电路图；
图8为本公开一实施例中再一个示例提供的激励信号电路与压力感应电路连接的电路图；
图9为本公开一实施例中一个示例提供的压感检测电路的示意图；
图10为本公开一实施例中提供的一种压力感应电路的电压相量示意图；
图11为本公开一实施例提供的一种相位检测电路的示意图；
图12为图11中所示的相位检测电路的一种具体实现方式的示意图；
图13为一种滞回比较器的示意图；
图14为一种异或门的示意图；
图15为异或门相位比较波形的示意图；
图16为本公开一实施例提供的一种电子装置的示意图；
图17为压感检测电路设置在周边区域的示意图；
图18为压力感应电路在显示区域呈阵列分布的示意图1；
图19为压力感应电路在显示区域呈阵列分布的示意图2；以及
图20为本公开一实施例提供的驱动方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
例如，如图1所示，一种压感检测电路包括压阻传感器701、晶体管开关702、运算放大器703以及电阻704。例如，将压阻传感器701的电阻记为RX(此值随着所受外部压力而变化)，电阻704的电阻记为RF，输入电压记为VIN，检测电压记为VOUT，则可以得到检测电压VOUT＝RF/RX×VIN，从而可以通过检测电压VOUT的变化得知电阻RX的变化，进而根据电阻RX与施加的压力之间的关系计算出压阻传感器所受外部压力的大小。由于对于压阻传感器701的检测是在运算放大器703之后进行的，该检测属于常开的状态，因此会有漏电流产生。需要说明的是，在图1所示的压感检测电路中，输入电压信号是直流电压信号。
本公开至少一实施例提供一种压感检测电路，该压感检测电路包括：激励信号电路，配置为输出交流电压信号；压力感应电路，配置为在所述交流电压信号的激励下，感应外部压力大小并输出检测电压信号；相位检测电路，配置为检测所述检测电压信号的相位变化值并将所述相位变化值转化为电压值。本公开至少一实施例还提供对应于上述压感检测电路的驱动方法及电子装置。
该压感检测电路采用交流电压驱动，可以降低功耗。同时通过检测相位变化值来检测施加的外部压力大小，可以减小压力检测的误差，提高检测精度。
下面通过几个实施例进行说明。
实施例一
本实施例提供一种压感检测电路，如图2所示，该压感检测电路10包括：激励信号电路100，其配置为输出交流电压信号；压力感应电路200，其配置为在交流电压信号的激励下，感应外部压力大小并输出检测电压信号；以及相位检测电路，其配置为检测检测电压信号的相位变化值并将该相位变化值转化为电压值。
在本实施例中，压感检测电路采用交流电压驱动，相较于直流电压驱动可以降低功耗。同时通过检测相位变化值而检测外部压力大小，可以减小压力检测的误差，提高检测精度。
例如，如图3所示，在压力感应电路的一个示例中，压力感应电路200可以包括第一电压输入端201、第二电压输入端202、检测电压输出端203、压阻传感器210以及电容220。
压阻传感器210的第一端与第一电压输入端201连接，电容220的第一端与第二电压输入端202连接。压阻传感器210的第二端、电容220的第二端以及检测电压输出端203都和第一节点204连接。检测电压输出端203输出检测电压信号。
压阻传感器210在受到外部压力的作用时，电阻率会发生变化，通过检测电压输出端203就可得到例如正比于该压力变化的电信号输出。例如，压阻传感器的材料可以包括聚偏氟乙烯(PVDF)，但是本公开的实施例包括但不限制于压阻传感器材料的选择。
在本示例中，在压力感应电路中没有设置开关电路，因此该示例提供的压力感应电路适于单独使用。
例如，如图4所示，在压力感应电路的另一个示例中，该示例与上一示例的区别在于该压力感应电路200还可以包括开关电路230。开关电路230的第一极和第一节点204连接，开关电路230的第二极和检测电压输出端203连接，开关电路230的控制极105配置为接收控制信号，例如耦接到控制电路或控制芯片。
例如，如图4所示，在一个具体示例中，开关电路230可以是晶体管。需要说明的是，本公开的实施例中采用的开关电路230，可以为薄膜晶体管、场效应晶体管或其他特性相同的开关器件。这里采用的晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的，所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的。例如，本公开的实施例中所述的开关电路230的第一极可以为源极，第二极可以为漏极；或者，开关电路230的第一极为漏极，第二极为源极；开关电路230的控制极105即为栅极。同时，晶体管可以为N型，也可以为P型，本公开的实施例对此不作限定。
本示例提供的压力感应电路200，可以设置在显示装置或触控面板的阵列结构中，每个开关电路230的控制极105可以和一控制线连接以接收所述控制信号，压力感应电路200在控制信号的控制下导通或截止以打开或关闭检测功能。设置开关电路230可以使包括该压力感应电路200的压感检测电路10在需要时打开检测功能，或者按照设置的一定频率打开检测功能，从而可以降低功耗。
例如，如图5和图6所示，在激励信号电路的一个示例中，激励信号电路100包括激励源110、反相电路120、第一电压输出端101以及第二电压输出端102。
例如，激励源110配置为输出一交流电压信号，例如此交流电压信号为U/2。第一电压输出端101输出第一交流电压信号至第一电压输入端201。
例如，如图5所示，第一电压输出端101和激励源110直接连接，从而第一电压输出端101输出的第一交流电压信号和激励源110输出的交流电压信号U/2是相同的，即第一交流电压信号也为U/2。
又例如，如图6所示，在激励源110和第一电压输出端101之间可以设置第二运算放大器124。第二运算放大器124的同相输入端和激励源110连接，第二运算放大器124的反相输入端和第二运算放大器124的输出端连接，第二运算放大器124的输出端和第一电压输入端201连接。
第二运算放大器124通过图6中所示的连接方式可以实现电压跟随器的作用，输出电压可以跟随输入电压变化，所以第一电压输出端101输出的第一交流电压信号和激励源110输出的交流电压信号U/2是相同的，即第一交流电压信号也为U/2。
需要说明的是，电压跟随器具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点，一般可以在电路中当作缓冲级使用。
例如，如图5和图6所示，反相电路120的输入端和110激励源连接，反相电路120的输出端和第二电压输出端102连接，以输出第二交流电压信号。例如，激励源110输出的交流电压信号U/2经过反相电路120的反相后，从第二电压输出端102输出的第二交流电压信号为-U/2。第二电压输出端102和第二电压输入端202连接。
在本示例中，如图5和图6所示，激励信号电路110通过第一电压输出端101和第二电压输出端102分别输出第一交流电压信号U/2和第二交流电压信号-U/2，第一交流电压信号U/2和第二交流电压信号-U/2分别通过第一电压输入端201和第二电压输入端202输入压力感应电路200，即输入压力感应电路200的交流电压信号的总压降为U。通过在压力感应电路200的两个输入端施加两个彼此反相的交流电压信号，可以使压力感应电路200的检测电压输出端203输出相位变化的检测电压信号US。
又例如，如图5和图6所示，在一个具体示例中，反相电路120可以包括第一运算放大器121、第一电阻122以及第二电阻123。第一电阻122的第一端和激励源110连接，第一电阻122的第二端、第二电阻123的第一端以及第一运算放大器121的反相输入端和第二节点103连接。第二电阻123的第二端和第一运算放大器121的输出端连接。第一运算放大器121的同相输入端接地，输出端和第二电压输入端202连接。
需要说明的是，在激励源110输出的交流电压信号为U/2的情形下，要实现第二电压输出端102输出的第二交流电压信号为-U/2，则第一电阻122和第二电阻123的阻值需相等。另外，本公开的实施例包括但不限于上述反相电路120的实现方式，其它反相电路只要能实现将激励源110输出的交流电压信号反相的作用即可。
例如，如图7和图8所示，在激励信号电路的另一个示例中，激励信号电路100包括激励源110和电压输出端104。激励源110配置为输出一交流电压信号至电压输出端104，电压输出端104和第一电压输入端201连接。例如，激励源110输出的交流电压信号为U，在本示例中，压力感应电路200的第二电压输入端202接地，所以施加在压力感应电路200的交流电压信号的总压降也为U。
例如，如图7所示，电压输出端104可以和激励源110直接连接，从而电压输出端104输出的交流电压信号和激励源110输出的交流电压信号U是相同的。
又例如，如图8所示，在激励源110和电压输出端104之间可以设置第三运算放大器125。和图6中所示类似，第三运算放大器125的同相输入端和激励源110连接，第三运算放大器125的反相输入端和第三运算放大器125的输出端连接，第三运算放大器125的输出端和压力感应电路200的第一电压输入端201连接。
需要说明的是，第三运算放大器125的作用以及技术效果和图6中所示的第二运算放大器124相同，这里不再赘述。
在本示例中，如图7和图8所示，激励信号电路100通过电压输出端104输出交流电压信号U，交流电压信号U通过第一电压输入端201输入压力感应电路200，同时由于压力感应电路200的第二电压输入端202接地，所以施加在压力感应电路200的交流电压信号的总压降为U。通过在压力感应电路200的两个输入端输入总压降为U的交流电压信号，可以使压力感应电路200的检测电压输出端203输出相位变化的检测电压信号US。
需要说明的是，跟上一示例在压力感应电路200的两个输入端施加反相的交流电压信号不同，本示例中只在压力感应电路200的第一电压输入端201输入交流电压信号U，而第二电压输入端202设置接地。所以本示例中施加在压力感应电路200上的交流电压信号中有直流分量，在后续处理时要进行隔直处理。
在本公开至少一实施例中，例如，如图9所示，压感检测电路10还包括第四运算放大器126。第四运算放大器126的同相输入端和检测电压输出端203连接，第四运算放大器126的反相输入端和第四运算放大器126的输出端连接，第四运算放大器126的输出端和相位检测电路300的输入端连接。
第四运算放大器126和图6中所示的第二运算放大器124以及图8中所示的第三运算放大器125的连接方式类似，第四运算放大器126也可以实现电压跟随器的作用，将检测电压输出端203输出的检测电压信号US传输至后端的相位检测电路300。同时由于电压跟随器具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点，在图9所示的电路中，第四运算放大器126还具有阻抗匹配的作用。
例如，对图9中所示的压力感应电路200的各相量分量进行分析后可以得到如图10所示的电压相量示意图。例如，在激励源110输出的交流电压信号为U/2的情形下，施加在压力感应电路200的两个输入端的电压信号分别为U/2和-U/2，则施加在压力感应电路200上的总压降为U。
如图10所示，对压力感应电路200中的各相量分量进行分析，将加在压阻传感器210上的电压相量记为Ur，加在电容220上的电压相量记为UC。又如前所述，检测电压输出端203输出检测电压信号US，如图10所示，理论上US为一个幅值为半径，具有一定相位的相量。当压阻传感器210的电阻值发生变化时，该US的幅值不变，只有相位发生变化，因此US的相位变化可以反映出压阻传感器210的阻值的变化。例如，如图11所示，在相位检测电路300的一个示例中，相位检测电路300包括级联的比较器整形电路310、鉴相电路320以及滤波电路330。
例如，激励源110输出的交流电压信号可以是正弦波信号，在这种情形下，压力感应电路200输出的检测电压信号US也为正弦波信号，其中包含了压阻传感器210的阻值变化，具体体现在US的相位变化上。检测电压信号US通过第四运算放大器126后输入相位检测电路300。首先比较器整形电路310将US整形为方波信号，然后通过鉴相电路320，通过和一个基准信号进行相位比较，将相位差ψ转化为高电平信号，最后经过滤波电路330平均，转化为电压信号。
相位检测电路300可以将压力感应电路200输出的US的相位变化转化为电压信号，从而获得压阻传感器210上的阻值变化量。然后通过压阻传感器210的阻值与所受外部压力之间的固有关系，进而可以获得压阻传感器210所受外部压力的大小。
需要说明的是，本公开的实施例不限于上述相位检测电路300的实现方式，其他任何相位检测电路只要能实现可以检测压力感应电路200输出的检测电压信号US的相位变化即可。
例如，图12示出了图11中所示的相位检测电路300的一个具体示例，比较器整形电路310可以包括滞回比较器，鉴相电路320可以包括异或门，相应的滤波电路330可以包括低通滤波器。
例如，图13示出了一种示例性的滞回比较器，该滞回比较器包括一运算放大器和两个电阻。在该运算放大器的反相输入端还可以设置稳压管311，该稳压管311可以限制输入运算放大器的幅值，从而可以保护该运算放大器。
例如，图14为一种示例性的异或门的示意图，该异或门具有两个输入端，一个输入端输入经过滞回比较器整形的检测电压信号US，另一个输入端输入一个参考电压信号UR，例如参考电压信号UR可以是激励源110输出的交流电压信号U/2。需要说明的是，激励源110输出的交流电压信号U/2在输入异或门用作参考电压信号之前，也需要经过比较器整形电路310整形为方波信号。
例如，图15为异或门相位比较波形示意图，从图15中可以看出，输入异或门的检测电压信号US和参考电压信号UR具有一定的相位差ψ。经过异或门后，当输入信号中一个为高电平另一个为低电平时，输出电压信号UO为高电平，因此输出波形如图所示。
如图15所示，异或门输出电压信号UO的脉冲宽度与相位差ψ成正比，将得到的电压信号UO再经过图12中所示的低通滤波器后，得到的电压信号与相位差ψ成正比例关系，通过标定后，即可以得到该电压信号与相位差ψ的关系。
需要说明的是，鉴相电路320不限于上述通过异或门的实现方式，例如，还可以通过RS触发器来实现鉴相电路。
在本公开的实施例中，激励源110输出的交流电压信号的波形还可以包括方波，在这种情形下，后端的相位检测电路300可以不包括比较器整形电路310，即不需要再将输入相位检测电路300的交流电压信号整形为方波。
另外，经过相位检测电路后输出的电压信号是模拟信号，还可以通过AD转换将模拟信号转化为数字信号后再做进一步处理，本公开的实施例对此不作限定。
实施例二
本实施例提供一种电子装置，该电子装置例如为显示装置或触控面板等，例如触控面板可以与显示面板等其他部件组合得到具有触控功能的产品。
本实施例以显示装置为例进行说明，例如，如图16所示，在电子装置是显示装置的情形下，显示装置1包括显示面板20和实施例一中任一所述的压感检测电路10。
例如，如图17所示，显示面板20包括显示区域601和围绕显示区域601的周边区域602。
在本实施例的一个示例中，如图17所示，压感检测电路10可以设置在显示面板20的周边区域602中，在这种情形下，可以不设置压力感应电路200中的开关电路230，此时压力感应电路200的连接关系如图3所示。例如，可以在显示面板20的周边区域602中的左侧边缘处或右侧边缘处设置一个压感检测电路10，用于实现特定的感应操作，例如电纸书中的翻页操作。相对于触控操作来说，使用压感操作可以防止误触发，因为只有当检测到外部压力时，才会触发相应操作，这样可以满足多样化的应用场景。当然，在显示面板20的周边区域602中还可以设置更多个压感检测电路10，本公开的实施例对此不作限定。
需要说明的是，图17中所示的压感检测电路10仅是示意性的，其大小及比例不代表真实尺寸。
例如，如图18所示，在显示面板的显示区域601中设置有多个呈阵列排布的像素单元，每一行像素单元中的晶体管的栅极和一条栅线630连接，多条栅线630和扫描驱动电路610连接以实现逐行扫描显示。每一列像素单元中的晶体管的源极/漏极和一条数据线650连接，多条数据线650和数据驱动电路620连接以实现数据电压驱动。
例如，扫描驱动电路610可以是GOA(Gate-driver on Array，阵列基板上栅驱动集成)电路，也可以实现为扫描驱动芯片，本公开的实施例对此不作限定。
在本实施例的另一个示例中，如图18所示，还包括压感检测驱动电路。需要说明的是，本公开的实施例中所述的压感检测驱动电路例如包括激励信号电路和相位检测电路，即压感检测驱动电路具有激励信号电路和相位检测电路的功能。
如图18所示，压力感应电路200可以设置在显示区域601内的相邻像素单元之间的间隔区域中，呈阵列分布。在这种情形下，压力感应电路200中需要包括开关电路，此时每个压力感应电路200的连接关系如图4所示。每一行压力感应电路200的控制极105和一条控制线640连接，该控制线640和扫描驱动电路610连接以实现扫描控制。
每一列压力感应电路200的检测电压输出端203和一条压感检测线660连接，该压感检测线660和压感检测驱动电路连接，例如和压感检测驱动电路中的相位检测电路连接。需要说明的是，每一个压力感应电路200的两个输入端都需要引出导线和压感检测驱动电路连接以接收激励信号，例如和压感检测驱动电路中的激励信号电路连接，图中未示出该导线。
需要说明的是，在本公开的实施例中，压感检测驱动电路和数据驱动电路可以分别单独设置，例如，分别实现为一颗驱动芯片。压感检测驱动电路也可以和数据驱动电路共用一颗驱动芯片，即数据驱动电路同时兼具有压感检测驱动电路的功能。本公开的实施例对此不作限定。
在本示例中，将压感检测电路的压力感应电路设置在显示面板的显示区域中，并呈阵列分布。通过扫描驱动电路扫描控制每一行压力感应电路的开启或关闭；通过压感检测驱动电路向压力感应电路提供激励信号，并对压力感应电路输出的检测电压信号进行处理。通过这种方式，可以在显示区域实现压力感应操作，结合其他触控操作可以实现多样化的用户需求。同时，通过扫描驱动电路的扫描控制，可以使压力感应电路在需要时开启，以节省电能，从而降低功耗。
在本实施例的又一个示例中，如图19所示，本示例与上一示例的区别在于没有设置控制线，而是将每行的压力感应电路的控制极105与相应的栅线630连接，即和本行的像素单元共用一条栅线。通过这种方式，可以在显示面板有限的显示区域内减少一条控制线的布线，从而可以增加产品的集成度、增大显示的开口率、节约工艺成本。本示例的技术效果可参考上一示例中相应描述，这里不再赘述。
需要说明的是，本实施例中的显示装置可以为：液晶面板、液晶电视、显示器、OLED面板、OLED电视、电子纸、手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
另外，本公开的实施例提供的压感检测电路除了可以设置在显示装置中，还可以设置在不具有显示功能的产品或部件中，例如设置在笔记本电脑的触摸板中以实现压力感应操作，还可以设置在其他需要压力感应操作的产品或部件中，本公开对此不作限定。
实施例三
本实施例提供一种驱动上述任一压感检测电路的方法，如图20所示，该方法包括如下操作步骤。
S10：提供一交流电压信号；
S20：压力感应电路在交流电压信号的激励下感应外部压力并输出检测电压信号；以及
S30：将检测电压信号的相位变化值转化为电压值。
例如，在步骤S10中，可以提供彼此反相的交流电压信号U/2和-U/2。例如可以通过一激励源输出两路交流电压信号U/2，其中一路交流电压信号U/2通过反相电路后输出交流电压信号-U/2。另外，也可以通过一激励源直接提供一交流电压信号U。本公开的实施例对此不作限定。
例如，在步骤S20中，压力感应电路中的压阻传感器在受到外部压力的作用时，电阻率会发生变化。压力感应电路在上述交流电压信号的激励下，在输出的检测电压信号中会包含压阻传感器的阻值变化，具体体现在检测电压信号的相位变化上。
例如，在步骤S30中，将检测电压信号的相位变化值转化为电压值。例如，可以通过图11中的所示的相位检测电路实现相位检测功能。通过相位检测电路，可以将检测电压信号的相位变化值转化为电压值，从而获得压阻传感器上的阻值变化量。然后通过压阻传感器的阻值与所受外部压力之间的固有关系，进而可以获得压阻传感器所受外部压力的大小。
本实施例提供的驱动方法采用交流电压驱动，相较于直流电压驱动可以降低功耗。同时通过检测相位变化值而检测外部压力大小，可以减小压力检测的误差，提高检测精度。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种压感检测电路，包括：
激励信号电路，配置为输出交流电压信号；
压力感应电路，配置为在所述交流电压信号的激励下，感应外部压力大小并输出检测电压信号；以及
相位检测电路，配置为检测所述检测电压信号的相位变化值并将所述相位变化值转化为电压值；
其中，所述压力感应电路包括第一电压输入端、第二电压输入端、检测电压输出端、压阻传感器以及电容，
所述压阻传感器的第一端和所述第一电压输入端连接，所述电容的第一端和所述第二电压输入端连接，所述压阻传感器的第二端以及所述电容的第二端和第一节点连接，所述检测电压输出端输出所述检测电压信号。
2.根据权利要求1所述的压感检测电路，其中，所述检测电压输出端和所述第一节点连接。
3.根据权利要求1所述的压感检测电路，其中，所述压力感应电路还包括开关电路，
所述开关电路的第一极和所述第一节点连接，所述开关电路的第二极和所述检测电压输出端连接，所述开关电路的控制极配置为接收控制信号。
4.根据权利要求1所述的压感检测电路，其中，所述激励信号电路包括激励源、反相电路、第一电压输出端以及第二电压输出端，
其中，所述激励源配置为输出一交流电压信号，
所述第一电压输出端输出第一交流电压信号至所述第一电压输入端，
所述反相电路的输入端和所述激励源连接，所述反相电路的输出端和所述第二电压输出端连接，以输出第二交流电压信号，所述第二电压输出端和所述第二电压输入端连接。
5.根据权利要求4所述的压感检测电路，其中，所述反相电路包括第一运算放大器、第一电阻以及第二电阻，
其中，所述第一电阻的第一端和所述激励源连接，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第一端以及所述第一运算放大器的反相输入端和第二节点连接，
所述第二电阻的第二端和所述第一运算放大器的输出端连接，
所述第一运算放大器的同相输入端接地，输出端和所述第二电压输入端连接。
6.根据权利要求5所述的压感检测电路，其中，所述激励信号电路还包括第二运算放大器，
所述第二运算放大器的同相输入端和所述激励源连接，所述第二运算放大器的反相输入端和所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端和所述第一电压输入端连接。
7.根据权利要求1所述的压感检测电路，其中，所述激励信号电路包括激励源和电压输出端，
所述激励源配置为输出一交流电压信号至所述电压输出端，所述电压输出端和第一电压输入端连接，
第二电压输入端接地。
8.根据权利要求7所述的压感检测电路，其中，所述激励信号电路还包括第三运算放大器，
所述第三运算放大器的同相输入端和所述激励源连接，所述第三运算放大器的反相输入端和所述第三运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端和所述第一电压输入端连接。
9.根据权利要求1所述的压感检测电路，还包括第四运算放大器，其中，
所述第四运算放大器的同相输入端和所述检测电压输出端连接，所述第四运算放大器的反相输入端和所述第四运算放大器的输出端连接，所述第四运算放大器的输出端和所述相位检测电路的输入端连接。
10.根据权利要求9所述的压感检测电路，其中，所述相位检测电路包括级联的比较器整形电路、鉴相电路以及滤波电路。
11.根据权利要求10所述的压感检测电路，其中，所述比较器整形电路包括滞回比较器，所述鉴相电路包括异或门，所述滤波电路包括低通滤波器。
12.一种电子装置，包括权利要求1-2、4-11任一所述的压感检测电路。
13.根据权利要求12所述的电子装置，还包括显示面板、扫描驱动电路和压感检测驱动电路，其中，
所述压力感应电路包括开关电路，所述开关电路的第一极和所述第一节点连接，所述开关电路的第二极和所述检测电压输出端连接，所述开关电路的控制极配置为接收控制信号，
所述压力感应电路在所述显示面板的显示区域中呈阵列分布，所述开关电路的控制极和所述扫描驱动电路连接，
所述检测电压输出端和所述压感检测驱动电路连接。
14.根据权利要求13所述的电子装置，还包括至少一条栅线，其中，所述开关电路的控制极和所述至少一条栅线连接。
15.一种驱动如权利要求1-11任一所述的压感检测电路的方法，包括：
提供一交流电压信号；
所述压力感应电路在所述交流电压信号的激励下感应外部压力并输出所述检测电压信号；以及
将所述检测电压信号的相位变化值转化为电压值。
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