CN108124499A - 主动笔的信号发生电路、主动笔和打码方法 - Google Patents

主动笔的信号发生电路、主动笔和打码方法 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供了一种主动笔的信号发生电路、主动笔和打码方法，该信号发生电路包括电源单元和控制单元，该电源单元用于为该主动笔提供打码电压，该控制单元用于在该电源单元只产生单一电压的情况下，控制该主动笔的笔尖和笔壳之间交替产生正电压和负电压。本申请实施例的信号发生电路、主动笔和打码方法，能够在确保打码效果的情况下，降低主动笔的打码功耗。

Description

主动笔的信号发生电路、主动笔和打码方法
技术领域
本申请涉及触控技术领域，并且更具体地，涉及主动笔的信号发生电路、主动笔和打码方法。
背景技术
随着触控技术和移动终端技术的发展，越来越多的移动终端采用触控方式进行人机交互。目前移动终端所采用的触控屏主要有电容式触控屏和电阻式触控屏两种，其中电容式触控屏以其良好的清晰度、透光率和触感，得到了越来越多用户的青睐。
电容式触控屏除了可以用手指直接触控操作以外，还可以通过主动式触控手写笔(下文简称主动笔)代替手指进行触控操作。目前主动笔实现与终端设备的打码通信时，其笔壳接系统地、笔尖则直接接收打码信号。现有技术的方案，在一定的打码效果下，主动笔的打码功耗比较大。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提出了一种主动笔的信号发生电路、主动笔和打码方法，能够在确保打码效果的情况下，降低主动笔的打码功耗。
第一方面，提供了一种主动笔的信号发生电路，该信号发生电路包括电源单元和控制单元，该电源单元用于为该主动笔提供打码电压，该控制单元用于在该电源单元只产生单一电压的情况下，控制该主动笔的笔尖和笔壳之间交替产生正电压和负电压。
可选地，该电源单元提供的打码电压可以是直流电压，也可以是交流电压，例如正弦波。
在一种可能的设计中，该控制单元包括第一开关组和第二开关组，该电源单元分别通过该第一开关组和该第二开关组与该主动笔相连，在该第一开关组和该第二开关组交替闭合时，该笔尖和该笔壳之间交替产生正负电压。
在一种可能的设计中，该第一开关组包括第一开关和第四开关，该第二开关组包括第二开关与第三开关，该电源单元的正极通过该第一开关与该笔尖相连，该电源单元的正极通过该第二开关与该笔壳相连，该电源单元的负极通过该第三开关与该笔尖相连，该电源单元的负极通过该第四开关与该笔壳相连。
在一种可能的设计中，该信号发生电路包括升压单元，该升压单元用于通过该控制单元的控制，使得该笔尖和该笔壳之间产生的正电压或负电压大于该电源单元提供的电压。
通过引入升压单元，在控制单元的控制下，只需要电源单元提供较低的电压，笔尖和笔壳之间就可以得到比较高的正电压或负电压，从而可以获得更大的正电压和负电压的压差，得到更好的打码效果。
在一种可能的设计中，该升压单元包括电感组和二极管组，在充电阶段，该电源单元在该控制单元的控制下对该电感组进行充能，在放电阶段，在该控制单元的控制下，该电感组在该充电阶段充的能量转移到该笔尖和该笔壳之间的电容上，该二极管组用于保持该电容在该放电阶段充的电压。
在一种可能的设计中，该电感组包括第一电感，该控制单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，该充电阶段分为第一阶段和第三阶段，该放电阶段分为第二阶段和第四阶段，在该第一阶段，该第一开关与该第三开关处于闭合状态，该电源单元对该第一电感充能，在该第二阶段，该第一开关和该第四开关处于闭合状态，该第二开关和该第三开关处于断开状态，该第一电感在该第一阶段储存的能量转移到该笔尖与该笔壳之间的电容上，在该第三阶段，该第二开关与该第四开关处于闭合状态，该电源单元对该第一电感充能，在该第四阶段，该第一开关和该第四开关处于断开状态，该第二开关和该第三开关处于闭合状态，该第一电感在该第三阶段储存的能量转移到该笔尖与该笔壳之间的电容上。
在一种可能的设计中，该二极管组包括第一二极管，该第一电感的一端与该电源单元的正极相连，该第一电感的另一端与该第一二极管的阳极相连，该第一二极管的阴极通过该第一开关与该笔尖相连，该第一二极管的阴极通过该第二开关与该笔壳相连，该电源单元的负极通过该第三开关分别与该笔尖和该第一开关相连，该电源单元的负极通过该第四开关分别与该笔壳和第二开关相连。
在一种可能的设计中，该二极管组包括第一二极管和第二二极管，该第一电感的一端与该电源单元的正极相连，该第一电感的另一端通过该第一开关与该第一二极管的阳极相连，该第一电感的另一端通过该第二开关与该第二二极管的阳极相连，该电源单元的负极通过该第三开关分别与该笔尖和该一二极管的阴极相连，该电源单元的负极通过该第四开关分别与该笔壳和该第二二极管的阴极相连。
在一种可能的设计中，该电感组包括第一电感和第二电感，该二极管组包括第一二极管和第二二极管，该第一电感与该第一二极管串联，该第二电感与该第二二极管串联，该控制单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，该充电阶段分为第一阶段和第三阶段，该放电阶段分为第二阶段和第四阶段，在该第一阶段，该第一开关与该第三开关处于闭合状态，该电源单元对该第一电感充能，在该第二阶段，该第一开关和该第四开关处于闭合状态，该第三开关处于断开状态，该第一电感在该第一阶段储存的能量转移到该笔尖与该笔壳之间的电容上，在该第三阶段，该第二开关与该第四开关处于闭合状态，该电源单元对该第二电感充能，在该第四阶段，该第四开关处于断开状态，该第二开关和该第三开关处于闭合状态，该第二电感在该第三阶段储存的能量转移到该笔尖与该笔壳之间的电容上。
在一种可能的设计中，该第一电感的一端和该第二电感的一端均与该电源单元的正极相连，该第一电感的另一端通过该第一开关与该第一二极管的阳极相连，该第二电感的另一端通过该第二开关与该第二二极管的阳极相连，该电源单元的负极通过该第三开关分别与该笔尖和该第一二极管的阴极相连，该电源单元的负极通过该第四开关分别与该笔壳和该第二二极管的阴极相连。
在一种可能的设计中，该电源单元的正极通过该第一开关与该第一电感的一端相连，该电源单元的正极通过该第二开关与该第二电感的一端相连，该第一电感的另一端与该第一二极管的阳极相连，该第二电感的另一端与该第二二极管的阳极相连，该电源单元的负极通过该第三开关分别与该第一二极管的阴极和该笔尖相连，该电源单元的负极通过该第四开关分别与该第二二极管的阴极和该笔壳相连。
在一种可能的设计中，该电感组包括第一电感和第二电感，该二极管组包括第一二极管和第二二极管，该控制单元包括第一开关和第四开关，该电源单元的正极与该第一电感的一端相连，该电源单元的正极与该第二电感的一端相连，该第一电感的另一端与该第一二极管的阳极相连，该第二电感的另一端与该第二二极管的阳极相连，该电源单元的负极通过该第三开关分别与该第一二极管的阴极与该笔尖相连，该电源单元的负极通过该第四开关分别与该第二二极管的阴极与该笔壳相连，该充电阶段包括第一阶段和第三阶段，该放电阶段包括第二阶段和第四阶段，在该第一阶段，该第三开关处于闭合状态，该第四开关处于断开状态，该电源单元对该第一电感进行充能，在该第二阶段，该第三开关处于断开状态，该第四开关处于闭合状态，该第一电感在该第一阶段充的能量转移到该笔尖和该笔壳之间的电容上，在该第三阶段，该第三开关处于断开状态，该第四开关处于闭合状态，该电源单元对该第二电感进行充能，在该第四阶段，该第三开关处于闭合状态，该第四开关处于断开状态，该第二电感在该第三阶段充的能量转移到该笔尖和该笔壳之间的电容上。
在一种可能的设计中，该控制单元还包括第五开关和第六开关，该第五开关与该第三开关以及该第一二极管这两者并联，该第六开关与该第四开关以及该第二二极管这两者并联，该第五开关与该第三开关同时断开或闭合，该第六开关与该第四开关同时断开或闭合。
在一种可能的设计中，该第一开关和该第二开关为PMOS管，该第三开关和该第四开关为NMOS管。
第二方面，提供了一种主动笔，该主动笔包括如第一方面或第一方面任一可选实现方式该的信号发生电路。
第三方面，提供了一种打码方法，该打码方法用于主动笔与终端设备之间的通信，该主动笔的信号发生电路用于执行该打码方法，该信号发生电路包括电源单元和控制单元，该电源单元通过该控制单元与该主动笔的笔壳和笔尖相连，在该电源单元只产生单一电压的情况下，该方法包括：通过该控制单元控制该笔尖和该笔壳之间交替产生正电压和负电压。
在一种可能的设计中，该控制单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，该电源单元的正极通过该第一开关与该笔尖相连，该电源单元的正极通过该第二开关与该笔壳相连，该电源单元的负极通过该第三开关与该笔尖相连，该电源单元的负极通过该第四开关与该笔壳相连，该通过该控制单元控制该主动笔的笔尖和该笔壳之间交替产生正电压和负电压，包括：在第一阶段，通过控制该第一开关和该第四开关处于闭合状态，并控制该第二开关和该第三开关处于断开状态，对该笔尖和该笔壳之间的电容进行充电；在第二阶段，通过控制该第一开关和该第四开关处于断开状态，并控制该第二开关和该第三开关处于闭合状态，对该笔尖和该笔壳之间的电容进行充电，该第一阶段对该电容的充电方向与该第二阶段对该电容的充电方向相反。
在一种可能的设计中，该信号发生电路还包括第一电感、第二电感、第一二极管和第二二极管，该第一开关组包括第一开关和第四开关，该第二开关组包括第二开关与第三开关，该第一电感的一端和该第二电感的一端均与该电源单元的正极相连，该第一电感的另一端通过该第一开关与该第一二极管的阳极相连，该第二电感的另一端通过该第二开关与该第二二极管的阳极相连，该电源单元的负极通过该第三开关分别与该笔尖和该第一二极管的阴极相连，该电源单元的负极通过该第四开关分别与该笔壳和该第二二极管的阴极相连，该通过该控制单元控制该主动笔的笔尖和该笔壳之间交替产生正电压和负电压，包括：在第一阶段，通过控制该第一开关与该第三开关处于闭合状态，对该第一电感充能；在第二阶段，通过控制该第一开关和该第四开关处于闭合状态，并控制该第三开关处于断开状态，将该第一电感在该第一阶段储存的能量转移到该笔尖与该笔壳之间的电容上；在第三阶段，通过控制该第二开关与该第四开关处于闭合状态，对该第二电感充能，在第四阶段，通过控制该第四开关处于断开状态，并控制该第二开关和该第三开关处于闭合状态，将该第二电感在该第三阶段储存的能量转移到该笔尖与该笔壳之间的电容上。
在一种可能的设计中，该信号发生电路还包括第一电感、第二电感、第一二极管和第二二极管，该第一开关组包括第四开关，该第二开关组包括第三开关，该电源单元的正极与该第一电感的一端相连，该电源单元的正极与该第二电感的一端相连，该第一电感的另一端与该第一二极管的阳极相连，该第二电感的另一端与该第二二极管的阳极相连，该电源单元的负极通过该第三开关分别与该第一二极管的阴极与该笔尖相连，该电源单元的负极通过该第四开关分别与该第二二极管的阴极与该笔壳相连，该通过该控制单元控制该主动笔的笔尖和该笔壳之间交替产生正电压和负电压，包括：在第一阶段，通过控制该第三开关处于闭合状态，并控制该第四开关处于断开状态，对该第一电感进行充能以及将该第二电感在第二阶段充的能量转移到该笔尖和该笔壳之间的电容上；在该第二阶段，通过控制该第三开关处于断开状态，并控制该第四开关处于闭合状态，对该第二电感进行充能以及将该第一电感在该第一阶段充的能量转移到该笔尖和该笔壳之间的电容上。
基于上述技术方案，在电源单元只产生单一电压的情况下，通过控制单元的控制，使得主动笔的笔尖和笔壳交替产生正电压和负电压，从而在保证打码效果的情况下，能够降低主动笔的打码功耗。
本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
图1示出了本申请实施例的一种主动笔与终端设备配合使用的应用场景图。
图2示出了主动笔与终端设备进行通信时主动笔通过信号源打码的示意图。
图3示出了主动笔进行打码时的等效电路图。
图4示出了传统的信号发生电路的一种电路结构图。
图5示出了传统的信号发生电路的工作波形图。
图6示出了本申请实施例的信号发生电路的示意性框图。
图7示出了本申请实施例的信号发生电路的电路结构图。
图8示出了本申请实施例的信号发生电路的一种工作波形图。
图9示出了本申请实施例的信号发生电路的另一电路结构图。
图10示出了本申请实施例的信号发生电路的另一工作波形图。
图11示出了本申请实施例的信号发生电路的另一电路结构图。
图12示出了本申请实施例的信号发生电路的另一电路结构图。
图13示出了本申请实施例的信号发生电路的另一电路结构图。
图14示出了本申请实施例的信号发生电路的另一电路结构图。
图15示出了本申请实施例的信号发生电路的另一电路结构图。
图16示出了本申请实施例的信号发生电路的另一工作波形图。
图17示出了本申请实施例的信号发生电路的另一电路结构图。
图18示出了本申请实施例的信号发生电路的另一电路结构图。
图19示出了本申请实施例的打码方法的示意性框图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请实施例的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。
图1所示是目前常见的主动笔101与具有触摸屏的终端设备104配合使用的应用场景图。所述主动笔101用来书写或输入指令到终端设备104，如电脑屏幕、移动设备、绘画板等，以实现人机交互。如图1所示，主动笔101包括笔壳102和笔尖103，为了实现主动笔101与终端设备104之间的通信，笔尖需要输出打码信号。
在主动笔实现打码通信时，通常主动笔的笔壳是接系统地的，信号源提供的打码信号是直接加在主动笔的笔尖上。图2示出了主动笔与终端设备进行通信时主动笔通过信号源打码的示意图，为了提高主动笔与终端设备之间的通讯信号信噪比，笔尖上的打码信号通常是高压信号。图3为图2所示的等效示意图，其中电容C为笔尖和笔壳之间的寄生电容和其他电容的和。
图4是现有技术中的一种信号发生电路的结构示意图。如图4所示，该信号发生电路包括信号源201、第一开关202和第二开关202，信号源201的正极通过开关202与主动笔的笔尖102相连，信号源201的负极(系统地)通过开关203与主动笔的笔尖102相连，并直接与笔壳103相连，第一控制信号SW1用于控制第一开关202，第二控制信号SW2用于控制第二开关202，第一开关202和开关203在如图5所示第一控制信号SW1和第二控制信号SW2的时序控制下，笔尖和笔壳之间的电容C上交替产生正电压和负电压Vc，应理解，这里的正电压和负电压是相对的，并不是绝对的，若规定电容C处于充电阶段的电压为正电压，则电容C处于放电阶段的电压为负电压。Vc的时序在理想状态下如图5所示。若信号源201产生的电压为直流电压2U，则Vc的正压为2U，Vc的负压为0V。如图5所示，在t1阶段，第一控制信号SW1为高电平，第二控制信号SW2为低电平，也就是说第一开关202闭合，第二开关202断开，信号源201对电容C进行充电，笔尖到笔壳的电压为信号源的输出电压2U，在t2阶段，第一控制信号SW1为低电平，第二控制信号SW2为高电平，也就是说第一开关202断开，第二开关202闭合，电容C进行放电，笔尖到笔壳的电压为0。
图6是本申请实施例的信号发生电路300的示意性框图。如图6所示，该信号发生电路300包括电源单元310和控制单元320。该电源单元310用于为主动笔提供打码电压，该控制单元320用于在该电源单元310只产生单一电压的情况下，控制该主动笔的笔尖和笔壳之间交替产生正电压和负电压。
应理解，本申请实施例中的正负电压是相对的，是针对笔尖和笔壳之间的电容C的充电方向而言，假设电容C的一个充电方向产生的电压为正电压，则电容C的另一个充电方向产生的电压自然就是负电压。在以下各实施例中，是以笔尖到笔壳的充电方向产生的电压为正电压，笔壳到笔尖的充电方向产生的电压为负电压为例进行描述的。
还应理解，本申请实施例的方案是在电源单元只产生单一电压的情况下，也就是说在电源单元只产生正电压或负电压的情况下实现的，并不是说电源单元只能产生正电压或负电压，强调的是一种场景，而并不是一种能力。并且电源单元的负极通常情况下是接系统地的，但本申请实施例并不限定，只要电源单元的正极与电源单元的负极之间电压差是正电压或负电压即可。本申请实施例中的电源单元也就是信号源，该信号源提供的电压可以是直流电压，也可以是交流电压，例如正弦波电压、锯齿波电压等。在以下各实施例中，是以直流电压为例进行描述的。
下面结合具体实施例详细说明本申请的信号发生电路。
图7是本申请的一个实施例的信号发生电路的电路示意图。如图7所示，该信号发生电路包括信号源401，第一开关402、第二开关403、第三开关404和第四开关405，信号源401的输出电压为U，信号源401的正极通过第一开关402与笔尖102相连，信号源401的正极通过第二开关403与笔壳104相连，信号源401的负极通过第三开关404与笔尖102相连，信号源401的负极通过第四开关405与笔壳104相连。其中，第一开关402和第四开关405可以作为第一开关组，第二开关403和第三开关404可以作为第二开关组。第一开关组是由第一控制信号SW1控制，第二开关组是由第二控制信号SW2控制，也就是说第一开关402和第四开关405同时闭合或同时断开，第二开关403和第三开关404同时闭合或同时断开。如图8所示，第一控制信号SW1和第二控制信号SW2的状态主要分为两个阶段，第一阶段为第一控制信号SW1为高电平，第二控制信号SW2为低电平，第二阶段为第一控制信号SW1为低电平，第二控制信号SW2为高电平。具体地，在t1阶段，第一控制信号SW1为高电平，第二控制信号SW2为低电平，也就是说第一开关402和第四开关405闭合，第二开关403和第三开关404断开，信号源401对笔尖102和笔壳103之间的电容C进行充电，笔尖到笔壳的电压为信号源的输出电压U，在t2阶段，第一控制信号SW1为低电平，第二控制信号SW2为高电平，也就是说第一开关402和第四开关405断开，第二开关403和第三开关404闭合，信号源401对笔尖102和笔壳103之间的电容C进行与t1阶段的反向充电，笔尖到笔壳的电压Vc为-U。应理解，图8示出的是理想状态下的时序图。在实际电路中，电容C在t1阶段的充电电压Vc与电容C在t2阶段的充电电压Vc的值可能受电路功耗的影响，可能是不同的，也有可能都达不到信号源的输出电压，或者也有可能都比信号源的输出电压略高。
将图7所示的本申请实施例的电路结构图与图4所示的电路结构图相比，在同样打码效果下，也就是说在笔尖和笔壳之间产生的正电压和负电压的峰峰值压差相等的情况下，图4中的信号源需要输出的直流电压为图7中的信号源输出的直流电压的两倍。若图7中信号源输出的直流电压为U，则图4中的信号源需要输出的直流电压为2U，这样才能保证正电压和负电压的峰峰值压差相等，即均为2U。以图6和图8所示时序图中的一个周期(图中的t1和t2为一个周期)计算：
图4电路的打码功耗为P1＝0.5*C(2U)2＝2CU2；
图7电路的打码功耗为P1＝0.5*CU2+0.5*CU2＝CU2。
由此可以看出在相同打码效果下，本申请实施例的信号发生电路能够降低主动笔的打码功耗，并且能够降低直流电压，从而减小了直流高压产生的难度。
图9是本申请另一个实施例的信号发生电路的电路示意图。如图9所示，该信号发生电路包括信号源401、第一开关402、第一开关402第二开关403、第三开关404、第四开关405、第一电感406、第一二极管408，第一电感406的一端与信号源401的正极相连，第一电感406的另一端与第一二极管408的阳极相连，第一二极管408的阴极通过第一开关402与笔尖102相连，第一二极管408的阴极通过第二开关403与笔壳103相连，信号源401的负极通过第三开关404分别与笔尖102和第一开关402相连，信号源401的负极通过第四开关405分别与笔壳103和第二开关403相连。其中，第一电感406和第一二极管408可以作为升压单元，用于通过第一开关402～第四开关405的控制，使得该笔尖102和该笔壳103之间产生的正电压或负电压大于该电源单元提供的电压。第一开关402由第一控制信号SW1控制，第二开关403由第二控制信号SW2控制，第三开关404由第三控制信号SW3控制，第四开关405由第四控制信号SW4控制。
下面将结合图10的时序图来详细描述图9中信号发生电路的工作原理。如图10所示，第一控制信号SW1～第四控制信号SW4的状态主要分为四个阶段，第一阶段：第一控制信号SW1为高电平，第三控制信号SW3为高电平，第二控制信号SW2可以如图10所示为高电平，也可以为低电平，第四控制信号SW4为低电平，也就是图10中的t2阶段，此时第一开关402闭合，第三开关404闭合，第二开关403闭合，第四开关405断开，信号源401对第一电感406进行充能；第二阶段：第一控制信号SW1为高电平，第四控制信号SW4为高电平，第三控制信号SW3为低电平，第二控制信号SW2为低电平，也就是图10中的t3阶段，此时第一开关402闭合，第四开关405闭合，第三开关404断开，第二开关403断开，笔壳103电压为0，并且信号源401不再对第一电感406进行充能，第一电感406的能量开始转移到笔尖102和笔壳103之间的电容C上，当电感能量为0时，笔尖102上的电压达到最大值，即笔尖102和笔壳103之间产生的电压Vc达到正向最大值，并利用第一二极管408反向电压截止的特性，使电压Vc可以保持到最大值，如U；第三阶段，第二控制信号SW2为高电平，第四控制信号SW4为高电平，第一控制信号SW1可以如图10所示为高电平，也可以为低电平，第三控制信号SW3为低电平，也就是图10中的t4阶段，此时第一开关402闭合，第二开关403闭合，第三开关404断开，第四开关405闭合，信号源401开始对第一电感406进行充能，电压Vc继续保持为U；第四阶段，第二控制信号SW2为高电平，第三控制信号SW3为高电平，第四控制信号SW4为低电平，第一控制信号SW1为低电平，也就是图10中的t5阶段，此时第二开关403闭合，第三开关404闭合，第一开关402断开，第四开关405断开，笔尖102电压为0，并且信号源401不再对第一电感406进行充能，第一电感406的能量开始转移到笔尖102和笔壳103之间的电容C上，当电感能量为0时，笔壳103上的电压达到最大值，即笔尖102和笔壳103之间产生的电压Vc达到反向最大值，并利用第一二极管408反向电压截止的特性，使电压Vc可以保持到反向最大值，如-U。之后可以重复第一阶段到第四阶段的过程。
应理解，在该实施例中，由于第一电感406为共用电感，对于第一电感406的充能阶段，具体是通过第一开关402与第三开关404这一分支进行充能，还是通过第二开关403与第四开关405这一分支进行充能，或者是通过两个分支同时进行充能，这里不作具体限定。也就是说对于上述第一阶段，也可以通过第二开关403和第四开关405的闭合来实现对第一电感406的充能。
可选地，在实际电路中，电路刚上电时，需要进行复位，也就是说在上述第一阶段之前，需要将笔尖的电压清0。即图10中的t1阶段。具体地，第一控制信号SW1为低电平，第三控制信号SW3为高电平，第二控制信号SW2可以为高电平，第四控制信号SW4可以为低电平，也就是说，第一开关402断开，第二开关403闭合，第三开关404闭合，第四开关405断开，使得笔尖102的电压为0。
上述电感和二极管均为共用的，在本申请实施例中，也可以是电感是共用的，但二极管是分开的。下面将介绍在这种场景下的两种具体的实施例。
可选地，如图11所示，该信号发生电路包括信号源401、第一开关402～第四开关405，第一电感406、第一二极管408、第二二极管409，第一电感406的一端与信号源401的正极相连，第一电感406的另一端通过第一开关402与第一二极管408的阳极相连，第一电感406的另一端通过第二开关403与第二二极管409的阳极相连，信号源401的负极通过第三开关404分别与笔尖102和第一二极管408的阴极相连，信号源401的负极通过第四开关405分别与笔壳103和第二二极管409的阴极相连。
可选地，如图12所示，该信号发生电路包括信号源401、第一开关402～第四开关405，第一电感406、第一二极管408、第二二极管409，第一电感406的一端与信号源401的正极相连，第一电感406的另一端分别与第一二极管408和第二二极管409的阳极相连，第一二极管408的阴极通过第一开关402分别与第三开关404和笔尖102相连，第二二极管409的阴极通过第二开关403分别与第四开关405和笔壳103相连，信号源401的负极通过第三开关404与笔尖102相连，信号源401的负极通过第四开关405与笔壳103相连。
上述两种实施例中的信号发生电路的工作原理可以参考对图9的信号发生电路的描述，为了简洁，这里不再赘述。
图13是本申请另一个实施例的信号发生电路的电路示意图。如图13所示，该信号发生电路包括信号源401、第一开关402～第四开关405，第一电感406、第二电感407、第一二极管408、第二二极管409，第一电感406的一端和第二电感407的一端均与信号源401的正极相连，第一电感406的另一端通过第一开关402与第一二极管408的阳极相连，第二电感407的另一端通过第二开关403与第二二极管409的阳极相连，信号源401的负极通过第三开关404分别与笔尖102和第一二极管408的阴极相连，信号源401的负极通过第四开关405分别与笔壳103和第二二极管409的阴极相连。其中，第一电感406和第一二极管408、第二电感407和第二二极管409可以分别作为两组升压单元，用于通过第一开关402～第四开关405的控制，使得该笔尖102和该笔壳103之间产生的正电压或负电压大于该电源单元提供的电压。第一开关402由第一控制信号SW1控制，第二开关403由第二控制信号SW2控制，开关404由第三控制信号SW3控制，第四开关405由第四控制信号SW4控制。
图14是本申请另一实施例的信号发生电路的电路示意图。如图14所示，该信号发生电路包括信号源401、第一开关402～第四开关405，第一电感406、第二电感407、第一二极管408、第二二极管409，信号源401的正极通过第一开关402与第一电感406的一端相连，信号源401的正极通过第二开关403与第二电感407的一端相连，第一电感406的另一端与第一二极管408的阳极相连，第二电感407的另一端与第二二极管409的阳极相连，信号源401的负极通过第三开关404分别与笔尖102和第一二极管408的阴极相连，信号源401的负极通过第四开关405分别与笔壳103和第二二极管409的阴极相连。其中，第一电感406和第一二极管408、第二电感407和第二二极管409可以分别作为两组升压单元，用于通过第一开关402～第四开关405的控制，使得该笔尖102和该笔壳103之间产生的正电压或负电压大于该电源单元提供的电压。第一开关402由第一控制信号SW1控制，第二开关403由第二控制信号SW2控制，第三开关404由第三控制信号SW3控制，第四开关405由第四控制信号SW4控制。
上述图13和图14所示的信号发生电路的工作时序图可以参考图10，该信号发生电路的工作原理具体如下：t1阶段，第一开关402断开，第三开关404闭合，笔尖102电压为0；t2阶段，第一开关402、第三开关404闭合，信号源401对第一电感406充能；t3阶段，第一开关402闭合，第三开关404断开，第四开关405闭合，笔壳103电压为0，此时信号源401不再对第一电感406充能，第一电感406的能量开始转移到第三开关404的寄生电容和笔尖与笔壳之间的电容C上，当第一电感406能量为0时，笔尖102上的电压达到最大值，即笔尖102和笔壳103之间产生的电压Vc达到正向最大值，并利用第一二极管408反向电压截止的特性，使电压Vc保持到最大值U；t4阶段，第三开关404断开，第四开关405闭合，笔壳103电压为0，电压Vc保持为U，同时，第二开关403、第四开关405闭合，信号源401对第二电感407充能；t5阶段，第三开关404闭合，笔尖102电压为0，同时，第二开关403闭合，第四开关405断开，信号源401不再对电感第二电感407充能，第二电感407的能量开始转移到第四开关405的寄生电容和笔尖102与笔壳103之间的电容C上，当第二电感407能量为0时，笔壳103上的电压达到最大值，即笔尖102和笔壳103之间产生的电压Vc达到反向最大值，并利用第二二极管409反向电压截止的特性，使电压Vc保持到最大值-U。重复上述t2～t5阶段。
图15是本申请另一实施例的信号发生电路的电路示意图。如图15所示，该信号发生电路包括信号源401、第三开关404、第四开关405，第一电感406、第二电感407、第一二极管408、第二二极管409，信号源401的正极与第一电感406的一端相连，信号源401的正极与第二电感407的一端相连，第一电感406的另一端与第一二极管408的阳极相连，第二电感407的另一端与第二二极管409的阳极相连，信号源401的负极通过第三开关404分别与第一二极管408的阴极与笔尖102相连，信号源401的负极通过第四开关405分别与第二二极管409的阴极与笔壳103相连。图15中的信号发生电路可以看成图13和图14中各信号发生电路中的第一开关402和第二开关403处于长闭状态。也就是说控制第一开关402和第二开关403的第一控制信号SW1和第二控制信号SW2在各个阶段均处于高电平，笔尖102和笔壳103之间的电压是受控制第三开关404和第四开关405的第三控制信号SW3和第四控制信号SW4控制的。该信号发生电路的波形图如图16所示，其工作原理具体如下：t1阶段，第三开关404闭合，第四开关405断开，笔尖102电压为0，信号源401通过第一电感406、第一二极管408和第三开关404接地，第一电感406开始储能；t2阶段，第四开关405闭合，笔壳103电压为0，第三开关404断开，第四开关405闭合，此时信号源401不再对第一电感406充能，电感406的能量开始转移到第三开关404的寄生电容和笔尖与笔壳之间的电容C上，当第一电感406能量为0时，笔尖102上的电压达到最大值，即笔尖102和笔壳103之间产生的电压Vc达到正向最大值，并利用第一二极管408反向电压截止的特性，使电压Vc保持到最大值U。在此时间段，由于第四开关405闭合，笔尖102电压为0，信号源401通过第二电感407、第二二极管409和第四开关405接地，第二电感407开始储能；t3阶段(与t1一样的)，第三开关404闭合，第四开关405断开，笔尖102电压为0，信号源401通过第一电感406、第一二极管408和第三开关404接地，第一电感406开始储能；在此时间段，由于第四开关405断开，此时信号源401不再对第二电感407充能，第二电感407的能量开始转移到第四开关405的寄生电容和笔尖与笔壳之间的电容C上，当第二电感407的能量为0时，笔尖102上的电压达到最大值，即笔尖102和笔壳103之间产生的电压Vc达到反向最大值，并利用第二二极管409反向电压截止的特性，使电压Vc保持到最大值-U。
图15中的信号发生电路与图9至图14中的信号发生电路相比，少用了两个开关，从而可以降低物料成本。
本领域技术人员理解，电感是通过电流来进行储能的，而电容则是通过电压来进行储能的。也就是说，电感上的电流越大，能量就越大，电容上的能量越大，电压就越大。电感上的电流计算公式为i＝∫(U/L)dt，可以看出电感上的电流是与时间有关的，理论上来讲，时间越长，电流越大，能量就越大，那么放电到电容上的电压就会越大。因此可以通过调节电感充电和放电的时间占空比，就可以实现将笔尖和笔壳之间电容上充的电压提升到电源提供的电压之上，也就是说，该方案通过电源提供的低压就可以升压到高压，从而能够获得更好的打码效果，并且设计简单易于实现。
可选地，在上述各种升压式信号发生电路中，控制单元还包括第五开关410和第六开关411，第五开关410与第三开关404开关以及第一二极管408这两者并联，第六开关411与第四开关405以及第二二极管409这两者并联，第五开关410与第三开关404同时断开或闭合，第六开关411与第四开关405同时断开或闭合。
下面将结合图17和图18描述本申请另两个实施例的信号发生电路的电路示意图。与图14相比，图17中的信号发生电路还包括第五开关410和第六开关411，其中，信号源401的负极通过第五开关410与第一二极管408的阳极相连，信号源401的负极通过第六开关411与第二二极管409的阳极相连，第五开关410和第三开关404同时断开或同时闭合，第六开关411和第四开关405同时断开或同时闭合。其中，第一开关402由第一控制信号SW1控制，第一开关402由第二控制信号SW2控制，第三开关404和第五开关410由第三控制信号SW3控制，第四开关405和第六开关411由第四控制信号SW4控制。其波形图如图10所示，工作原理具体如下：t1阶段，第一开关402断开，第三开关404、第五开关410闭合，笔尖102电压为0；t2阶段，第一开关402、第三开关404、第五开关410闭合，信号源401对第一电感406充能；t3阶段，第一开关402闭合，第三开关404、第五开关410断开，第四开关405、第六开关411闭合，笔壳103电压为0，此时信号源401不再对第一电感406充能，第一电感406的能量开始转移到第三开关404、第五开关410的寄生电容和笔尖102与笔壳103之间的电容C上，当第一电感406能量为0时，笔尖103上的电压达到最大值，即笔尖102和笔壳103之间产生的电压Vc达到正向最大值，并利用第一二极管408反向电压截止的特性，使电压Vc保持到最大值U；t4阶段，第三开关404、第五开关410断开，第四开关405、第六开关411闭合，笔壳103电压为0，笔尖102上电压保持为U，同时，第二开关403、第四开关405、第六开关411闭合，信号源401对第二电感407充能；t5阶段，第三开关404、第五开关410闭合，笔尖102电压为0，同时，第四开关405、第六开关411断开，信号源401不再对第二电感407充能，第二电感407的能量开始转移到第四开关405、第六开关411的寄生电容和笔尖102与笔壳103之间的电容C上，当第二电感407能量为0时，笔壳103上的电压达到最大值，即笔尖102和笔壳103之间产生的电压Vc达到反向最大值，并利用第二二极管409反向电压截止的特性，使电压Vc保持到最大值-U。
与图15相比，图18中的信号发生电路还包括第五开关410和第六开关411，其中，信号源401的负极通过第五开关410与第一二极管408的阳极相连，信号源401的负极通过第六开关411与第二二极管409的阳极相连，第五开关410和第三开关404同时断开或同时闭合，第六开关411和第四开关405同时断开或同时闭合。其中，第三开关404和第五开关410由第三控制信号SW3控制，第四开关405和第六开关411由第四控制信号SW4控制。其波形图如图16所示，工作原理具体如下：t1阶段，第三开关404、第五开关410闭合，笔尖102电压为0，信号源401通过第一电感406和第五开关410接地，第一电感406开始储能；t2阶段，第四开关405、第六开关411闭合，笔壳103电压为0，第三开关404、第五开关410断开，此时信号源401不再对第一电感406充能，第一电感406的能量开始转移到第三开关404、第五开关410的寄生电容和笔尖102与笔壳103之间的电容C上，当第一电感406能量为0时，笔尖102上的电压达到最大值，即笔尖102和笔壳103之间产生的电压Vc达到正向最大值，并利用第一二极管408反向电压截止的特性，使电压Vc保持到最大值U。在此时间段，第四开关405、第六开关411闭合，笔尖102电压为0，信号源401通过第二电感407和第六开关411接地，第二电感407开始储能；t3阶段，第三开关404、第五开关410闭合，笔尖电压为0，信号源401通过第一电感406和第五开关410到地，第一电感406开始储能；在此时间段，第四开关405、第六开关411断开，此时信号源401不再对第二电感407充能，第二电感407的能量开始转移到第四开关405、第六开关411的寄生电容和笔尖102与笔壳103之间的电容C上，当第二电感407能量为0时，笔尖102上的电压达到最大值，即笔尖102和笔壳103之间产生的电压Vc达到反向最大值，并利用第二二极管409反向电压截止的特性，使电压Vc保持到最大值-U。
应理解，上述各种升压式信号发生电路中均可以采用图17和图18所示的方式在第三开关404和第四开关405旁边分别并联第五开关410和第六开关411，为了简洁，在这里就不一一举例说明。通过这种方式，当信号源需要对电感进行充能时，不需要经过二极管，信号源就可以直接通过第五开关410或第六开关411的旁路直接对第一电感406或第二电感407进行充能，从而可以提高电感储能时的效率。
应理解，在该信号发生电路中，上述各个开关可以由金属氧化物半导体(metaloxide semiconductor，MOS)管构成，每个MOS管都自带寄生电容，并且在实际应用中，该寄生电容越小，MOS管性能越好。具体地，上述第一开关402和第二开关403可以由正极(Positive)PMOS管构成，上述第三开关404、第四开关405、第五开关410和第六开关411可以由负极(Negative)NMOS管构成。
可选地，本申请实施例还提供了一种主动笔，该主动笔包括上述各种实施例中的信号发生电路，当该主动笔与终端设备的触控屏接触时，该信号发生电路为主动笔的笔尖提供打码电压，该主动笔还具有驱动电路以及微控制器(Micro Control Unit，MCU)等处理器，其中，信号发生电路的各个开关可以由处理器通过驱动电路驱动，进而控制信号发生电路为该主动笔的笔尖提供打码电压。
图19示出了本申请实施例的打码方法500的示意性框图。该打码方法400用于主动笔与终端设备之间的通信，该主动笔的信号发生电路用于执行该打码方法，该信号发生电路包括电源单元和控制单元，该电源单元通过该控制单元与该主动笔相连，在该电源单元只产生单一电压的情况下，该方法500包括：
S510，通过该控制单元控制该主动笔的笔尖和该笔壳之间交替产生正电压和负电压。
本申请实施例的打码方法，在电源单元只产生单一电压，即正电压或负电压的情况下，主动笔的笔尖和笔壳之间可以交替产生正电压和负电压，在保持打码效果不变的情况下，可以降低电源单元的输出电压，从而可以降低主动笔打码的功耗。
根据本申请实施例的打码方法可对应于本申请实施例的信号发生电路中的各个单元/模块，并且，该方法中的相应流程都可以通过图6至图18中所示装置中的各个单元/模块来实现，为了简洁，在此不再赘述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
应理解，在本发明实施例中，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及电路，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的电路、支路和单元，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的支路是示意性的，例如，该单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到一个支路，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种主动笔的信号发生电路，其特征在于，所述信号发生电路包括电源单元和控制单元，所述电源单元用于为所述主动笔提供打码电压，所述控制单元用于在所述电源单元只产生单一电压的情况下，控制所述主动笔的笔尖和笔壳之间交替产生正电压和负电压。
2.根据权利要求1所述的信号发生电路，其特征在于，所述控制单元包括第一开关组和第二开关组，所述电源单元分别通过所述第一开关组和所述第二开关组与所述主动笔相连，在所述第一开关组和所述第二开关组交替闭合时，所述笔尖和所述笔壳之间交替产生正电压和负电压。
3.根据权利要求2所述的信号发生电路，所述第一开关组包括第一开关和第四开关，所述第二开关组包括第二开关与第三开关，所述电源单元的正极通过所述第一开关与所述笔尖相连，所述电源单元的正极通过所述第二开关与所述笔壳相连，所述电源单元的负极通过所述第三开关与所述笔尖相连，所述电源单元的负极通过所述第四开关与所述笔壳相连。
4.根据权利要求1所述的信号发生电路，其特征在于，所述信号发生电路包括升压单元，所述升压单元用于通过所述控制单元的控制，使得所述笔尖和所述笔壳之间产生的正电压或负电压大于所述电源单元提供的电压。
5.根据权利要求4所述的信号发生电路，其特征在于，所述升压单元包括电感组和二极管组，在充电阶段，所述电源单元在所述控制单元的控制下对所述电感组进行充能，在放电阶段，在所述控制单元的控制下，所述电感组在所述充电阶段充的能量转移到所述笔尖和所述笔壳之间的电容上，所述二极管组用于保持所述电容在所述放电阶段充的电压。
6.根据权利要求5所述的信号发生电路，其特征在于，所述电感组包括第一电感，所述控制单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述充电阶段分为第一阶段和第三阶段，所述放电阶段分为第二阶段和第四阶段，
在所述第一阶段，所述第一开关与所述第三开关处于闭合状态，所述电源单元对所述第一电感充能，
在所述第二阶段，所述第一开关和所述第四开关处于闭合状态，所述第二开关和所述第三开关处于断开状态，所述第一电感在所述第一阶段储存的能量转移到所述笔尖与所述笔壳之间的电容上，
在所述第三阶段，所述第二开关与所述第四开关处于闭合状态，所述电源单元对所述第一电感充能，
在所述第四阶段，所述第一开关和所述第四开关处于断开状态，所述第二开关和所述第三开关处于闭合状态，所述第一电感在所述第三阶段储存的能量转移到所述笔尖与所述笔壳之间的电容上。
7.根据权利要求6所述的信号发生电路，其特征在于，所述二极管组包括第一二极管，所述第一电感的一端与所述电源单元的正极相连，所述第一电感的另一端与所述第一二极管的阳极相连，所述第一二极管的阴极通过所述第一开关与所述笔尖相连，所述第一二极管的阴极通过所述第二开关与所述笔壳相连，所述电源单元的负极通过所述第三开关分别与所述笔尖和所述第一开关相连，所述电源单元的负极通过所述第四开关分别与所述笔壳和第二开关相连。
8.根据权利要求6所述的信号发生电路，其特征在于，所述二极管组包括第一二极管和第二二极管，所述第一电感的一端与所述电源单元的正极相连，所述第一电感的另一端通过所述第一开关与所述第一二极管的阳极相连，所述第一电感的另一端通过所述第二开关与所述第二二极管的阳极相连，所述电源单元的负极通过所述第三开关分别与所述笔尖和所述一二极管的阴极相连，所述电源单元的负极通过所述第四开关分别与所述笔壳和所述第二二极管的阴极相连。
9.根据权利要求5所述的信号发生电路，其特征在于，所述电感组包括第一电感和第二电感，所述二极管组包括第一二极管和第二二极管，所述第一电感与所述第一二极管串联，所述第二电感与所述第二二极管串联，所述控制单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述充电阶段分为第一阶段和第三阶段，所述放电阶段分为第二阶段和第四阶段，
在所述第一阶段，所述第一开关与所述第三开关处于闭合状态，所述电源单元对所述第一电感充能，
在所述第二阶段，所述第一开关和所述第四开关处于闭合状态，所述第三开关处于断开状态，所述第一电感在所述第一阶段储存的能量转移到所述笔尖与所述笔壳之间的电容上，
在所述第三阶段，所述第二开关与所述第四开关处于闭合状态，所述电源单元对所述第二电感充能，
在所述第四阶段，所述第四开关处于断开状态，所述第二开关和所述第三开关处于闭合状态，所述第二电感在所述第三阶段储存的能量转移到所述笔尖与所述笔壳之间的电容上。
10.根据权利要求9所述的信号发生电路，其特征在于，所述第一电感的一端和所述第二电感的一端均与所述电源单元的正极相连，所述第一电感的另一端通过所述第一开关与所述第一二极管的阳极相连，所述第二电感的另一端通过所述第二开关与所述第二二极管的阳极相连，所述电源单元的负极通过所述第三开关分别与所述笔尖和所述第一二极管的阴极相连，所述电源单元的负极通过所述第四开关分别与所述笔壳和所述第二二极管的阴极相连。
11.根据权利要求9所述的信号发生电路，其特征在于，所述电源单元的正极通过所述第一开关与所述第一电感的一端相连，所述电源单元的正极通过所述第二开关与所述第二电感的一端相连，所述第一电感的另一端与所述第一二极管的阳极相连，所述第二电感的另一端与所述第二二极管的阳极相连，所述电源单元的负极通过所述第三开关分别与所述第一二极管的阴极和所述笔尖相连，所述电源单元的负极通过所述第四开关分别与所述第二二极管的阴极和所述笔壳相连。
12.根据权利要求5所述的信号发生电路，其特征在于，所述电感组包括第一电感和第二电感，所述二极管组包括第一二极管和第二二极管，所述控制单元包括第一开关和第四开关，所述电源单元的正极与所述第一电感的一端相连，所述电源单元的正极与所述第二电感的一端相连，所述第一电感的另一端与所述第一二极管的阳极相连，所述第二电感的另一端与所述第二二极管的阳极相连，所述电源单元的负极通过所述第三开关分别与所述第一二极管的阴极与所述笔尖相连，所述电源单元的负极通过所述第四开关分别与所述第二二极管的阴极与所述笔壳相连，所述充电阶段包括第一阶段和第三阶段，所述放电阶段包括第二阶段和第四阶段，
在所述第一阶段，所述第三开关处于闭合状态，所述第四开关处于断开状态，所述电源单元对所述第一电感进行充能，
在所述第二阶段，所述第三开关处于断开状态，所述第四开关处于闭合状态，所述第一电感在所述第一阶段充的能量转移到所述笔尖和所述笔壳之间的电容上，
在所述第三阶段，所述第三开关处于断开状态，所述第四开关处于闭合状态，所述电源单元对所述第二电感进行充能，
在所述第四阶段，所述第三开关处于闭合状态，所述第四开关处于断开状态，所述第二电感在所述第三阶段充的能量转移到所述笔尖和所述笔壳之间的电容上。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的信号发生电路，其特征在于，所述控制单元还包括第五开关和第六开关，所述第五开关与所述第三开关以及所述第一二极管这两者并联，所述第六开关与所述第四开关以及所述第二二极管这两者并联，所述第五开关与所述第三开关同时断开或闭合，所述第六开关与所述第四开关同时断开或闭合。
14.根据权利要求6至11中任一项所述的信号发生电路，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关为PMOS管，所述第三开关和所述第四开关为NMOS管。
15.一种主动笔，其特征在于，所述主动笔包括如权1至权14中任一项所述的信号发生电路。
16.一种打码方法，其特征在于，所述打码方法用于主动笔与终端设备之间的通信，所述主动笔的信号发生电路用于执行所述打码方法，所述信号发生电路包括电源单元和控制单元，所述电源单元通过所述控制单元与所述主动笔的笔尖和笔壳相连，在所述电源单元只产生单一电压的情况下，所述方法包括：
通过所述控制单元控制所述笔尖和所述笔壳之间交替产生正电压和负电压。
17.根据权利要求16所述的打码方法，其特征在于，所述控制单元包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述电源单元的正极通过所述第一开关与所述笔尖相连，所述电源单元的正极通过所述第二开关与所述笔壳相连，所述电源单元的负极通过所述第三开关与所述笔尖相连，所述电源单元的负极通过所述第四开关与所述笔壳相连，
所述通过所述控制单元控制所述主动笔的笔尖和所述笔壳之间交替产生正电压和负电压，包括：
在第一阶段，通过控制所述第一开关和所述第四开关处于闭合状态，并控制所述第二开关和所述第三开关处于断开状态，对所述笔尖和所述笔壳之间的电容进行充电；
在第二阶段，通过控制所述第一开关和所述第四开关处于断开状态，并控制所述第二开关和所述第三开关处于闭合状态，对所述笔尖和所述笔壳之间的电容进行充电，所述第一阶段对所述电容的充电方向与所述第二阶段对所述电容的充电方向相反。
18.根据权利要求16所述的打码方法，其特征在于，所述信号发生电路还包括第一电感、第二电感、第一二极管和第二二极管，所述第一开关组包括第一开关和第四开关，所述第二开关组包括第二开关与第三开关，所述第一电感的一端和所述第二电感的一端均与所述电源单元的正极相连，所述第一电感的另一端通过所述第一开关与所述第一二极管的阳极相连，所述第二电感的另一端通过所述第二开关与所述第二二极管的阳极相连，所述电源单元的负极通过所述第三开关分别与所述笔尖和所述第一二极管的阴极相连，所述电源单元的负极通过所述第四开关分别与所述笔壳和所述第二二极管的阴极相连，所述通过所述控制单元控制所述主动笔的笔尖和所述笔壳之间交替产生正电压和负电压，包括：
在第一阶段，通过控制所述第一开关与所述第三开关处于闭合状态，对所述第一电感充能；
在第二阶段，通过控制所述第一开关和所述第四开关处于闭合状态，并控制所述第三开关处于断开状态，将所述第一电感在所述第一阶段储存的能量转移到所述笔尖与所述笔壳之间的电容上；
在第三阶段，通过控制所述第二开关与所述第四开关处于闭合状态，对所述第二电感充能，
在第四阶段，通过控制所述第四开关处于断开状态，并控制所述第二开关和所述第三开关处于闭合状态，将所述第二电感在所述第三阶段储存的能量转移到所述笔尖与所述笔壳之间的电容上。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述信号发生电路还包括第一电感、第二电感、第一二极管和第二二极管，所述第一开关组包括第四开关，所述第二开关组包括第三开关，所述电源单元的正极与所述第一电感的一端相连，所述电源单元的正极与所述第二电感的一端相连，所述第一电感的另一端与所述第一二极管的阳极相连，所述第二电感的另一端与所述第二二极管的阳极相连，所述电源单元的负极通过所述第三开关分别与所述第一二极管的阴极与所述笔尖相连，所述电源单元的负极通过所述第四开关分别与所述第二二极管的阴极与所述笔壳相连，所述通过所述控制单元控制所述主动笔的笔尖和所述笔壳之间交替产生正电压和负电压，包括：
在第一阶段，通过控制所述第三开关处于闭合状态，并控制所述第四开关处于断开状态，对所述第一电感进行充能以及将所述第二电感在第二阶段充的能量转移到所述笔尖和所述笔壳之间的电容上；
在所述第二阶段，通过控制所述第三开关处于断开状态，并控制所述第四开关处于闭合状态，对所述第二电感进行充能以及将所述第一电感在所述第一阶段充的能量转移到所述笔尖和所述笔壳之间的电容上。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110321017A (zh) * 2019-07-29 2019-10-11 深圳市千分一智能技术有限公司 一种主动电容笔的打码电路及打码方法
CN110770684A (zh) * 2019-08-27 2020-02-07 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种主动笔驱动电路、驱动方法、驱动芯片及主动笔
CN111158510A (zh) * 2019-12-30 2020-05-15 深圳市千分一智能技术有限公司 触控笔控制电路及电容式触控笔
CN111443830A (zh) * 2020-06-15 2020-07-24 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码方法、打码装置和触控芯片
WO2021022552A1 (zh) * 2019-08-08 2021-02-11 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种正负压打码电路、芯片、主动笔以及打码方法
CN113302580A (zh) * 2021-04-13 2021-08-24 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码电路、主动笔以及电子设备
WO2021253164A1 (zh) * 2020-06-15 2021-12-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码方法、打码装置和触控芯片

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7155022B2 (ja) * 2019-01-11 2022-10-18 株式会社ワコム ペン
EP3855295A1 (en) * 2020-01-24 2021-07-28 Microsoft Technology Licensing, LLC Driver circuit and method for driving a capacitive load
KR20210157944A (ko) * 2020-06-22 2021-12-30 삼성디스플레이 주식회사 전자 장치
US20240045517A1 (en) * 2022-08-02 2024-02-08 Elan Microelectronics Corporation Active stylus

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040263124A1 (en) * 2003-06-30 2004-12-30 Sony Electronics Inc. System and method for reducing external battery capacity requirement for a wireless card
CN201741118U (zh) * 2010-07-20 2011-02-09 福州锐达数码科技有限公司 一种新型电磁笔
US20110320165A1 (en) * 2009-03-06 2011-12-29 Junichi Miyamoto Electronic pen system, positional variation measuring device, display method, and program
CN202486732U (zh) * 2012-03-19 2012-10-10 友碁科技股份有限公司 触控笔
CN103425296A (zh) * 2013-08-16 2013-12-04 汉王科技股份有限公司 主动式电容笔、电容触控面板和触控装置
CN104216538A (zh) * 2014-08-26 2014-12-17 汉王科技股份有限公司 无源电容笔、电容触控面板、电容触控装置及交互方法
CN204423321U (zh) * 2015-01-14 2015-06-24 厦门印天电子科技有限公司 一种充电电磁笔
US20150309598A1 (en) * 2013-02-17 2015-10-29 Zachary Joseph Zeliff Stylus for capacitive tochscreen
CN105739751A (zh) * 2014-12-31 2016-07-06 乐金显示有限公司 触摸屏装置
CN107111389A (zh) * 2017-03-20 2017-08-29 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种主动笔的信号处理方法及主动笔、触控屏
CN107438941A (zh) * 2017-04-07 2017-12-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 主动笔、升压电路及其控制方法
CN107463279A (zh) * 2016-06-04 2017-12-12 昆盈企业股份有限公司 触控笔

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040263124A1 (en) * 2003-06-30 2004-12-30 Sony Electronics Inc. System and method for reducing external battery capacity requirement for a wireless card
US20110320165A1 (en) * 2009-03-06 2011-12-29 Junichi Miyamoto Electronic pen system, positional variation measuring device, display method, and program
CN201741118U (zh) * 2010-07-20 2011-02-09 福州锐达数码科技有限公司 一种新型电磁笔
CN202486732U (zh) * 2012-03-19 2012-10-10 友碁科技股份有限公司 触控笔
US20150309598A1 (en) * 2013-02-17 2015-10-29 Zachary Joseph Zeliff Stylus for capacitive tochscreen
CN103425296A (zh) * 2013-08-16 2013-12-04 汉王科技股份有限公司 主动式电容笔、电容触控面板和触控装置
CN104216538A (zh) * 2014-08-26 2014-12-17 汉王科技股份有限公司 无源电容笔、电容触控面板、电容触控装置及交互方法
CN105739751A (zh) * 2014-12-31 2016-07-06 乐金显示有限公司 触摸屏装置
CN204423321U (zh) * 2015-01-14 2015-06-24 厦门印天电子科技有限公司 一种充电电磁笔
CN107463279A (zh) * 2016-06-04 2017-12-12 昆盈企业股份有限公司 触控笔
CN107111389A (zh) * 2017-03-20 2017-08-29 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种主动笔的信号处理方法及主动笔、触控屏
CN107438941A (zh) * 2017-04-07 2017-12-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 主动笔、升压电路及其控制方法

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110321017A (zh) * 2019-07-29 2019-10-11 深圳市千分一智能技术有限公司 一种主动电容笔的打码电路及打码方法
CN110321017B (zh) * 2019-07-29 2024-02-02 深圳市千分一智能技术有限公司 一种主动电容笔的打码电路及打码方法
US11301093B2 (en) 2019-08-08 2022-04-12 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Positive and negative voltage driving circuit, chip, active stylus and driving method
WO2021022552A1 (zh) * 2019-08-08 2021-02-11 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种正负压打码电路、芯片、主动笔以及打码方法
CN112640288A (zh) * 2019-08-08 2021-04-09 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种正负压打码电路、芯片、主动笔以及打码方法
CN112640288B (zh) * 2019-08-08 2024-01-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种正负压打码电路、芯片、主动笔以及打码方法
CN110770684B (zh) * 2019-08-27 2024-02-13 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种主动笔驱动电路、驱动方法、驱动芯片及主动笔
CN110770684A (zh) * 2019-08-27 2020-02-07 深圳市汇顶科技股份有限公司 一种主动笔驱动电路、驱动方法、驱动芯片及主动笔
CN111158510A (zh) * 2019-12-30 2020-05-15 深圳市千分一智能技术有限公司 触控笔控制电路及电容式触控笔
CN111158510B (zh) * 2019-12-30 2023-04-28 深圳市千分一智能技术有限公司 触控笔控制电路及电容式触控笔
CN112363634B (zh) * 2020-06-15 2022-05-03 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码方法、打码装置和触控芯片
CN111443830A (zh) * 2020-06-15 2020-07-24 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码方法、打码装置和触控芯片
CN115427922A (zh) * 2020-06-15 2022-12-02 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码方法、打码装置和触控芯片
US11620018B2 (en) 2020-06-15 2023-04-04 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Signal driving method, signal driving apparatus and touch control chip
WO2021253164A1 (zh) * 2020-06-15 2021-12-23 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码方法、打码装置和触控芯片
CN115427922B (zh) * 2020-06-15 2023-08-25 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码方法、打码装置和触控芯片
CN112363634A (zh) * 2020-06-15 2021-02-12 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码方法、打码装置和触控芯片
CN111443830B (zh) * 2020-06-15 2020-11-27 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码方法、打码装置和触控芯片
US11416088B1 (en) 2021-04-13 2022-08-16 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Driving circuit, stylus and electronic device
WO2022217465A1 (zh) * 2021-04-13 2022-10-20 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码电路、主动笔以及电子设备
CN113302580A (zh) * 2021-04-13 2021-08-24 深圳市汇顶科技股份有限公司 打码电路、主动笔以及电子设备

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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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