CN110244880A - 触控电路和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种触控电路和显示装置。所述触控电路包括触控感应电路、电压放大电路和比较电路,触控感应电路根据其是否被触摸而提供相应的触控电压;电压放大电路用于对所述触控电压或所述触控电压的变化量进行放大,得到放大后的电压信号,并通过输出端输出所述放大后的电压信号;所述比较电路用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,根据比较结果控制是否为所述显示面板供电,以控制是否开启所述显示面板。本发明解决现有的触控电路设计复杂并功耗高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及触控技术领域,尤其涉及一种触控电路和显示装置。
背景技术
随着触控技术的发展,电容触控显示产品也来越多。电容触控因可进行平板化设计,可以美化产品控制面板的设计。电容触控显示产品因可以进行无边框设计,可以做成一个大平面,受到越来越多的商家和用户喜爱。同时很多客户提出了把触控按键集成到触控屏上,而且要求越来越强烈。
目前市场上还没有纯硬件的功耗低并设计简单的触控电路,现有的触控电路一般包括触控驱动通道、接收通道、模拟处理前端模块、数据处理模块、通信输出模块等几个内置模块,设计复杂,并各内置模块必须整体供电工作,功耗和成本高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种触控电路和显示装置,解决现有的触控电路设计复杂并功耗高的问题。
为了达到上述目的,本发明提供了一种触控电路,应用于显示装置,所述显示装置包括显示面板,其特征在于,所述触控电路包括触控感应电路、电压放大电路和比较电路,其中,
所述触控感应电路用于根据其是否被触摸而提供相应的触控电压;
所述电压放大电路的输入端与所述触控感应电路电连接,所述电压放大电路的输出端与所述比较电路电连接,所述电压放大电路用于对所述触控电压或所述触控电压的变化量进行放大,得到放大后的电压信号,并通过所述输出端输出所述放大后的电压信号;
所述比较电路用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,根据比较结果控制是否为所述显示面板供电,以控制是否开启所述显示面板。
具体的,所述触控感应电路可以包括触控电极。
具体的,所述触控感应电路还可以包括围绕所述触控电极的电压线;所述电压线接入待机电压。
实施时,所述电压放大电路包括第一运算放大器、积分电容、积分电阻、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第一增益电阻和第二增益电阻,其中,
所述积分电容的第一端接入所述触控电压,所述积分电容的第二端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接;
所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第一偏置电阻与第一电压端电连接,所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第二偏置电阻与第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三偏置电阻与所述第一电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第一增益电阻与所述第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第二增益电阻与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述积分电阻的第一端与所述积分电容的第一端电连接,所述积分电阻的第二端与所述第二电压端电连接;
所述第一运算放大器的输出端为所述电压放大电路的输出端。
实施时,所述电压放大电路包括第一运算放大器、积分电容、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第一增益电阻和第二增益电阻,其中,
所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第一偏置电阻与第一电压端电连接,所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第二偏置电阻与第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端接入所述触控电压,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三偏置电阻与所述第一电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第一增益电阻与所述第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第二增益电阻与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述积分电容的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接,所述积分电容的第二端与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述第一运算放大器的输出端为所述电压放大电路的输出端。
实施时,所述电压放大电路包括第一运算放大器、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第一增益电阻和第二增益电阻,其中,
所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第一偏置电阻与第一电压端电连接,所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第二偏置电阻与第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端接入所述触控电压,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三偏置电阻与所述第一电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第一增益电阻与所述第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第二增益电阻与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述第一运算放大器的输出端为所述电压放大电路的输出端。
实施时,所述比较电路包括第二运算放大器、滤波电容、第一滤波电阻、第二滤波电阻、第四偏置电阻、第一放大电阻和第二放大电阻;
所述滤波电容的第一端分别与所述电压放大电路的输出端和所述第二滤波电阻的第一端电连接,所述滤波电容的第二端与所述第一滤波电阻的第一端电连接,所述第一滤波电阻的第二端与所述第二运算放大器的正相输入端电连接,所述第二滤波电阻的第二端与所述第二运算放大器的反相输入端电连接;
所述第四偏置电阻电连接于第一电压端与所述第二滤波电阻的第一端之间;
所述第一放大电阻电连接于所述第二滤波电阻的第一端与第二电压端之间,所述第二放大电阻电连接于所述第二滤波电阻的第一端与所述第二运算放大器的输出端之间;
所述显示装置还包括显示系统芯片和供电电路;
所述第二运算放大器的输出端与所述显示系统芯片的控制端电连接,以通过所述显示系统芯片控制所述供电电路是否为显示面板供电。
实施时,所述比较电路还包括第五偏置电阻和第六偏置电阻;
所述第五偏置电阻电连接于所述第一电压端与所述第二滤波电阻的第一端之间;
所述第六偏置电阻电连接于所述第二滤波电阻的第一端与所述第二电压端之间。
实施时,所述比较电路包括比较子电路、触发器、触发电阻和第一控制晶体管;
所述比较子电路用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,并当所述电压值大于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第一电平,当所述电压值小于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第二电平;
所述触发器的时钟信号端与所述比较子电路的输出端电连接,所述触发器的正相输出端通过所述触发电阻与所述第一控制晶体管的控制极电连接;所述触发器用于当其时钟信号端接入的信号由第一电平跳变至第二电平,或当该时钟信号端接入的信号由第二电平跳变至第一电平时,控制所述正相输出端输出的信号由第一电平信号转换为第二电平信号,或控制该信号由第二电平信号转换为第一电平信号;
所述第一控制晶体管的第一极与显示装置包括的供电电路的待机控制端电连接,所述第一控制晶体管的第二极与第二电压端电连接。
实施时,所述比较电路包括比较子电路、触发器、触发电阻、第一控制晶体管、输出电阻和第二控制晶体管;
所述比较子电路用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,并当所述电压值大于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第一电平,当所述电压值小于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第二电平;
所述触发器的时钟信号端与所述比较子电路的输出端电连接,所述触发器的正相输出端通过所述触发电阻与所述第一控制晶体管的控制极电连接;所述触发器用于当其时钟信号端接入的信号由第一电平跳变至第二电平,或当该时钟信号端接入的信号由第二电平跳变至第一电平时,控制所述正相输出端输出的信号由第一电平信号转换为第二电平信号,或控制该信号由第二电平信号转换为第一电平信号;
所述第一控制晶体管的第一极与所述第二控制晶体管的控制极电连接,所述第一控制晶体管的第二极与第二电压端电连接;
所述输出电阻电连接于所述第二控制晶体管的第一极与所述第二控制晶体管的控制极之间;
所述第二控制晶体管的第一极与显示装置包括的供电电路的供电输入端电连接,所述第二控制晶体管的第二极与所述供电电路的供电输出端电连接;所述供电输出端与所述显示面板包括的功能电路电连接,所述第二控制晶体管用于在其开启时,控制所述供电输入端与所述供电输出端之间连通,以为所述功能电路供电。
本发明还提供了一种显示装置,包括上述的触控电路。
与现有技术相比,本发明所述的触控电路采用触控感应电、电压放大电路和比较电路,触控感应电路用于根据对其的触摸事件提供相应的触控电压,电压放大电路对触控电压或触控电压的变化量进行放大,以得到放大后的电压信号,比较电路比较该放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,根据比较结果控制是否开启显示面板;本发明实施例采用硬件方式实现触摸控制显示面板启亮,通过较少的通道即可实现触控供电,设计方案简单并功耗低。
附图说明
图1是本发明实施例所述的触控电路的结构图;
图2是所述触控电路中的触控感应电路的一实施例的结构图;
图3是人的手指接触物体的范围的示意图;
图4A是触控感应电路的另一实施例所述的电路图;
图4B是触控感应电路的又一实施例所述的电路图;
图5是电压放大电路的一实施例的电路图;
图6是电压放大电路的另一实施例的电路图;
图7是电压放大电路的又一实施例的电路图;
图8是比较电路的一实施例的电路图;
图9是所述比较电路的另一实施例的电路图;
图10是所述比较电路的又一实施例的电路图;
图11是所述比较电路的再一实施例的电路图;
图12是本发明所述的触控电路的第一具体实施例的电路图;
图13是本发明所述的触控电路的第二具体实施例的电路图;
图14是本发明所述的触控电路的第三具体实施例的电路图;
图15是本发明所述的触控电路的第四具体实施例的电路图;
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明所有实施例中采用的晶体管均可以为三极管、薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。在本发明实施例中,为区分晶体管除控制极之外的两极,将其中一极称为第一极,另一极称为第二极。
在实际操作时,当所述晶体管为三极管时,所述控制极可以为基极,所述第一极可以为集电极,所述第二极可以发射极;或者,所述控制极可以为基极,所述第一极可以为发射极,所述第二极可以集电极。
在实际操作时,当所述晶体管为薄膜晶体管或场效应管时,所述控制极可以为栅极,所述第一极可以为漏极,所述第二极可以为源极;或者,所述控制极可以为栅极,所述第一极可以为源极,所述第二极可以为漏极。
本发明实施例所述的触控电路,应用于显示装置,所述显示装置包括显示面板,如图1所示,所述触控电路包括触控感应电路11、电压放大电路12和比较电路13,其中,
所述触控感应电路11用于根据其是否被触摸而提供相应的触控电压;
所述电压放大电路12的输入端与所述触控感应电路11电连接,所述电压放大电路12的输出端与所述比较电路13电连接,所述电压放大电路12用于对所述触控电压或所述触控电压的变化量进行放大,得到放大后的电压信号,并通过所述输出端输出所述放大后的电压信号;
所述比较电路13用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,根据比较结果控制是否为所述显示面板供电,以控制是否开启所述显示面板。
本发明实施例所述的触控电路采用触控感应电路11、电压放大电路12和比较电路13,触控感应电路11用于根据对其的触摸事件提供相应的触控电压,电压放大电路12对触控电压或触控电压的变化量进行放大,以得到放大后的电压信号,比较电路13比较该放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,根据比较结果控制是否开启显示面板;本发明实施例采用硬件方式实现触摸控制显示面板启亮,通过较少的通道即可实现触控供电,设计方案简单并功耗低。
所述触控感应电路11具体用于根据其包括的触控感应器件是否被触摸,而提供相应的触控电压。
在具体实施时,所述触控感应器件可以为触控电极,但不以此为限。
在具体实施时,所述触控感应电路可以包括触控电极。
具体的,所述触控电极可以为金属电极,但不以此为限。
优选的,所述触控感应电路还包括围绕所述触控电极的电压线;所述电压线接入待机电压。
在实际操作时,所述待机电压可以为5V,也可以为3.3V,但不以此为限。
在实际操作时,所述触控感应电路11的结构也可以为其他任何当触控感应器件被触摸而电压改变的结构,以上的触控感应电路包括触控电极的实施例仅为一种实施方式,并不对触控感应电路的结构进行限定。
在具体实施时,当所述触控电极被触摸时,所述触控电极的电压可以降低;根据另一种具体实施方式,当所述触控电极被触摸时,所述触控电极的电压可以升高,但不以此为限。
如图2所示,所述触控感应电路的一实施例包括触控电极TE,以及围绕着所述触控电极TE的电压线VL;
所述触控电极TE接入固定电压;
所述电压线VL接入待机电压Vsb;
所述触控电极TE的电压为触控电压。
在本发明实施例中,所述触控电极TE可以为金属电极,但不以此为限。
在图2中,所述触控电极TE为椭圆形,该椭圆形的触控电极TE的长轴的长度可以被设计为8.5mm左右,该椭圆形的触控电极TE的短轴的长度可以被设计为6.5mm左右,以能最大感应固定电场(所述电压线VL产生的固定电场)的变化。
在实际操作时,一般人的手指接触物体的范围大致类似于椭圆形,如图3所示:
一般情况下,对大多数人,
重触(用力压)接触的范围大概为:a≈16mm,b≈10mm;
中触(用中等力压)接触的范围大概为:a≈10mm,b≈7mm;
轻触(用轻微力压)接触的范围大概为:a≈7mm,b≈5mm;
为能最大感应电场的变化,按键设计为轻触基本覆盖,中触覆盖固定电场边沿,因此选择a≈8.5mm,b≈6.5mm;
其中,a为人手接触物体的椭圆形范围的长轴的长度,b为人手接触物体的椭圆形范围的短轴的长度。
并为便于工艺实现及耐压要求,所述触控电极TE与固定电场之间的间距大约为1.2mm,固定电场宽度在2mm-10mm之间。
本发明解决了市面上没有的单通道电容触控模拟前端驱动问题,采用固定电场方式进行电容触控的耦合,不需设计触控驱动电极,不需要采用高压驱动所述触控驱动电极,直接采用待机电压Vsb供电,无需升压电路,因此在不进行触摸时这部分几乎无电源功率消耗,能够实现低功耗。
本发明实施例通过触控感应电路采用触控电极和产生固定电场的电压线,将轻触开关更换为电容触控开关,可以实现触控按键及功能触控一体化电容触控屏的设计,做到无边框,无按键的产品设计,实现待机功耗0.5W以下的待机功耗,克服了触控按键一体机功耗不能满足要求的难点,既实现了按键一体化触控设计,又使产品满足包括能源之星、环境认证等认证要求。
本发明实施例还可以采用组合多按键的电容触控设计,比如常规电视的‘电源’、‘菜单(确认)’、‘信号源选择’、‘频道+/-’、‘音量+/-’的常用多7按键设置。
在具体实施时,所述触控感应电路也可以包括触控按键(所述触控按键可以为机械按键,但不以此为限)和触控电阻。
如图4A所示,所述触控感应电路可以包括触控按键TB和触控电阻R0;
所述触控按键TB的第一端与地端GND电连接,所述触控按键TB的第二端与触控电压输出端Key电连接;
所述触控电阻R0的第一端与所述触控电压输出端Key电连接,所述触控电阻R0的第二端接入待机电压Vsb;
当所述触控按键TB未被按压时,TB的第一端与TB的第二端之间断开,Key输出的触控电压为待机电压;
当所述触控按键TB被按压时,TB的第一端与TB的第二端之间导通,Key输出的触控电压为地电压。
如图4B所示,所述触控感应电路可以包括触控按键TB和触控电阻R0;
所述触控按键TB的第一端接入待机电压Vsb,所述触控按键TB的第二端与触控电压输出端Key电连接;
所述触控电阻R0的第一端与所述触控电压输出端Key电连接,所述触控电阻R0的第二端与地端GND电连接;
当所述触控按键TB未被按压时,TB的第一端与TB的第二端之间断开,Key输出的触控电压为地电压;
当所述触控按键TB被按压时,TB的第一端与TB的第二端之间导通,Key输出的触控电压为待机电压。
在图4A和图4B中,地端GND也可以被替换为低电压端,但不以此为限。
根据一种具体实施方式,所述电压放大电路可以包括第一运算放大器、积分电容、积分电阻、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第一增益电阻和第二增益电阻,其中,
所述积分电容的第一端接入所述触控电压,所述积分电阻的第二端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接;
所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第一偏置电阻与第一电压端电连接,所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第二偏置电阻与第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三偏置电阻与所述第一电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第一增益电阻与所述第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第二增益电阻与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述第二增益电阻的第一端与所述积分电容的第一端电连接,所述第二增益电阻的第二端与所述第二电压端电连接;
所述第一运算放大器的输出端为所述电压放大电路的输出端。
在具体实施时,所述第一电压端可以为待机电压端,所述第二电压端可以为地端,但不以此为限。
如图5所示,所述电压放大电路可以包括第一运算放大器Amp1、积分电容Ci、积分电阻R、第一偏置电阻Rb1、第二偏置电阻Rb2、第三偏置电阻Rb3、第一增益电阻Rg1和第二增益电阻Rg2,其中,
所述积分电容Ci的第一端接入触控电压Vrx,所述积分电容Ci的第二端与所述第一运算放大器Amp1的反相输入端电连接;
所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第一偏置电阻Rb1接入待机电压Vsb,所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第二偏置电阻Rb2与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第三偏置电阻Rb3接入待机电压Vsb,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第一增益电阻Rg1与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第二增益电阻Rg2与所述第一运算放大器Amp1的输出端电连接;
所述积分电阻R的第一端与所述积分电容Ci的第一端电连接,所述积分电阻R的第二端与地端GND电连接;
所述第一运算放大器Amp1的输出端为所述电压放大电路的输出端。
图5所示的电压放大电路的实施例为积分电压放大电路。
本发明如图5所示的电压放大电路的实施例在工作时,当所述触控感应电路包括触控电极TE时,假设当触控电极TE被触摸时,触控电压Vrx降低,则Vrx的变化量ΔVi为负值,Vrx的变化量ΔVi通过Ci写入Amp1的反相输入端,Amp1对ΔVi进行反向放大,Amp1通过其输出端输出放大后的电压信号;
ΔCT×Vsb=Ci×ΔVi;其中,Ci为5Pf-100Pf,ΔVi为50mV-200mV,ΔCT为当触控电极TE被触摸时,触控电极TE的电容的变化量;
其中,CT为触控电极TE的等效电容,RT为触控电极TE的等效阻抗,一般为百nS级,为保持时间;
第一运算放大器Amp1的偏置电压由Rb1和Rb2确定,在本发明实施例中,可以选用放大范围起始电压较低的宽偏置电压,偏置工作电压范围为0.1V-3.9V;设置偏置电压为0.2V-0.5V之间;
第一运算放大器Amp1的增益系数由Rg1和Rg2确定,Amp1的增益系数可以为20-400;
并设定积分保持时间大于触控接触时间,所述积分保持时间设在毫秒级,约为5-100倍积分放电时间为100倍保持时间。
在具体实施时,所述触控接触时间指的是手指在触控电极上停留的时间。
根据另一种具体实施方式,所述电压放大电路包括第一运算放大器、积分电容、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第一增益电阻和第二增益电阻,其中,
所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第一偏置电阻与第一电压端电连接,所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第二偏置电阻与第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端接入所述触控电压,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三偏置电阻与所述第一电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第一增益电阻与所述第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第二增益电阻与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述积分电容的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接,所述积分电容的第二端与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述第一运算放大器的输出端为所述电压放大电路的输出端。
如图6所示,所述电压放大电路可以包括第一运算放大器Amp1、积分电容Ci、第一偏置电阻Rb1、第二偏置电阻Rb2、第三偏置电阻Rb3、第一增益电阻Rg1和第二增益电阻Rg2,其中,
所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第一偏置电阻Rb1接入待机电压Vsb,所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第二偏置电阻Rb2与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端接入所述触控电压Vrx,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第三偏置电阻Rb3接入待机电压Vsb,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第一增益电阻Rg1与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第二增益电阻Rg2与所述第一运算放大器Amp1的输出端电连接;
所述积分电容Ci的第一端与所述第一运算放大器Amp1的反相输入端电连接,所述积分电容Ci的第二端与所述第一运算放大器Amp1的输出端电连接;
所述第一运算放大器Amp1的输出端为所述电压放大电路的输出端。
根据另一种具体实施方式,所述电压放大电路包括第一运算放大器、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第一增益电阻和第二增益电阻,其中,
所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第一偏置电阻与第一电压端电连接,所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第二偏置电阻与第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端接入所述触控电压,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三偏置电阻与所述第一电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第一增益电阻与所述第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第二增益电阻与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述第一运算放大器的输出端为所述电压放大电路的输出端。
如图7所示,所述电压放大电路可以包括第一运算放大器Amp1、第一偏置电阻Rb1、第二偏置电阻Rb2、第三偏置电阻Rb3、第一增益电阻Rg1和第二增益电阻Rg2,其中,
所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第一偏置电阻Rb1接入待机电压Vsb,所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第二偏置电阻Rb2与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端接入所述触控电压Vrx,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第三偏置电阻Rb3与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第一增益电阻Rg1与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第二增益电阻Rg2与所述第一运算放大器Amp1的输出端电连接;
所述第一运算放大器Amp1的输出端为所述电压放大电路的输出端。
如图7所示的电压放大的电路的实施例为直接电压放大电路,Amp1对Vrx进行反向放大。
根据一种具体实施方式,所述比较电路可以包括第二运算放大器、滤波电容、第一滤波电阻、第二滤波电阻、第四偏置电阻、第一放大电阻和第二放大电阻;
所述滤波电容的第一端分别与所述电压放大电路的输出端和所述第二滤波电阻的第一端电连接,所述滤波电容的第二端与所述第一滤波电阻的第一端电连接,所述第一滤波电阻的第二端与所述第二运算放大器的正相输入端电连接,所述第二滤波电阻的第二端与所述第二运算放大器的反相输入端电连接;
所述第四偏置电阻电连接于第一电压端与所述第二滤波电阻的第一端之间;
所述第一放大电阻电连接于所述第二滤波电阻的第一端与第二电压端之间,所述第二放大电阻电连接于所述第二滤波电阻的第一端与所述第二运算放大器的输出端之间;
所述显示装置还包括显示系统芯片和供电电路;
所述第二运算放大器的输出端与所述显示系统芯片的控制端电连接,以通过所述显示系统芯片控制所述供电电路是否为显示面板供电。
在具体实施时,所述显示系统芯片用于在所述控制端接入第一电平时,控制所述供电电路为所述显示面板供电,以开启所述显示面板,并用于在所述控制端接入第二电平时,不向所述供电电路提供供电控制信号,使得所述供电电路不为所述显示面板供电。
在具体实施时,所述第一电平可以为高电平,所述第二电平可以为低电平,但不以此为限;在实际操作时,所述第一电平可以为低电平,所述第二电平可以为高电平。
如图8所示,所述比较电路可以包括第二运算放大器Amp2、滤波电容Cf、第一滤波电阻Rf1、第二滤波电阻Rf2、第四偏置电阻Rb4、第一放大电阻Rh1和第二放大电阻Rh2;
所述滤波电容Cf的第一端分别与所述电压放大电路的输出端(图8中未示出)和所述第二滤波电阻Rf2的第一端电连接,所述滤波电容Cf的第二端与所述第一滤波电阻Rf1的第一端电连接,所述第一滤波电阻Rf1的第二端与所述第二运算放大器Amp2的正相输入端电连接,所述第二滤波电阻Rf2的第二端与所述第二运算放大器Amp2的反相输入端电连接;
所述第四偏置电阻Rb4电连接于待机电压端与所述第二滤波电阻Rf2的第一端之间;所述待机电压端用于提供待机电压Vsb;
所述第一放大电阻Rh1电连接于所述第二滤波电阻Rf2的第一端与地端GND之间,所述第二放大电阻Rh2电连接于所述第二滤波电阻Rf2的第一端与所述第二运算放大器Amp2的输出端之间;
所述显示装置还包括显示系统芯片和供电电路(图8中未示出);
所述第二运算放大器的输出端与所述显示系统芯片的控制端Ctrl电连接,以通过所述显示系统芯片控制所述供电电路是否为显示面板供电。
图8所示的比较电路的实施例在工作时,Rf1、Rf2和Cf完成共模抑制,Rh1和Rh2用于迟滞及防止交越。
图8所示的比较电路的实施例在工作时,当所述触控感应电路包括触控电极TE时,在触摸电极TE被触摸时,所述电压放大电路通过其输出端输出的放大后的电压信号变化,例如,所述电压放大电路通过其输出端输出的放大后的电压信号的电压值变高,该放大后的电压信号的变化量通过Cf和Rf1写入Amp2的正相输入端,Amp2比较其正相输入端的电压和Amp2的反相输入端的电压,则当触摸电极TE被触摸时,Amp2的正相输入端的电压增大,Amp2输出的电压信号由低电平信号跳变为高电平信号,Amp2输出的电压信号提供至显示系统芯片的控制端Ctrl,当Ctrl接入高电平时,显示系统芯片控制供电电路为显示面板供电;当Ctrl接入低电平时,显示系统芯片不控制供电电路为显示面板供电。
在具体实施时,所述显示系统芯片可以为SOC(System On Control,系统级芯片)或CPU(Central Processing Unit,中央处理器),但不以此为限。
具体的,所述比较电路还可以包括第五偏置电阻和第六偏置电阻;
所述第五偏置电阻电连接于所述第一电压端与所述第二滤波电阻的第一端之间;
所述第六偏置电阻电连接于所述第二滤波电阻的第一端与所述第二电压端之间。
如图9所示,在图8所示的比较电路的实施例的基础上,所述比较电路可以包括第五偏置电阻Rb5和第六偏置电阻Rb6;
所述第五偏置电阻Rb5电连接于待机电压端与所述第二滤波电阻Rf2的第一端之间;
所述第六偏置电阻Rb6电连接于所述第二滤波电阻Rf2的第一端与所述地端GND之间。
根据另一种具体实施方式,所述比较电路包括比较子电路、触发器、触发电阻和第一控制晶体管;
所述比较子电路用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,并当所述电压值大于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第一电平,当所述电压值小于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第二电平;
所述触发器的时钟信号端与所述比较子电路的输出端电连接,所述触发器的正相输出端通过所述触发电阻与所述第一控制晶体管的控制极电连接;所述触发器用于当其时钟信号端接入的信号由第一电平跳变至第二电平,或当该时钟信号端接入的信号由第二电平跳变至第一电平时,控制所述正相输出端输出的信号由第一电平信号转换为第二电平信号,或控制该信号由第二电平信号转换为第一电平信号;
所述第一控制晶体管的第一极与所述显示装置包括的供电电路的待机控制端电连接,所述第一控制晶体管的第二极与第二电压端电连接。
在具体实施时,所述供电电路用于在所述待机控制端接入第二电压信号时,控制为所述显示面板供电,以开启所述显示面板。
在本发明实施例中,所述第二电压信号可以为低电压信号,但不以此为限;在具体实施时,所述第二电压信号也可以为高电压信号。
在具体实施时,所述第一电平可以为高电平,所述第二电平可以为低电平,但不以此为限;在实际操作时,所述第一电平也可以为低电平,所述第二电平可以为高电平。
如图10所示,所述比较电路可以包括比较子电路100、触发器Dt、触发电阻R3和第一控制晶体管Q1;
所述比较子电路100用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,并当所述电压值大于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路100的输出端输出高电平,当所述电压值小于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路100的输出端输出低电平;
所述触发器Dt的时钟信号端CLK与所述比较子电路100的输出端电连接,所述触发器Dt的正相输出端Q通过所述触发电阻R3与所述第一控制晶体管的基极电连接;所述触发器Dt用于当其时钟信号端CLK接入的信号由高电平跳变至低电平,或当该时钟信号端CLK接入的信号由低电平跳变至高电平时,控制该正相输出端Q输出的信号由高电平信号转换为低电平信号,或控制该信号由低电平信号转换为高电平信号;
所述第一控制晶体管Q1的集电极与所述显示装置包括的供电电路的待机控制端Standby电连接,所述第一控制晶体管Q1的发射极与地端GND电连接。
在具体实施时,所述预定阈值电压的取值可以根据实际情况选取。
在具体实施时,所述供电电路用于在所述待机控制端Standby接入低电压信号时,控制为所述显示面板供电,以开启所述显示面板。
在具体实施时,所述比较子电路100的结构可以与图8中的比较电路的结构相同,但不以此为限。
在图10中,Q1为npn型三极管,但不以此为限。
在图10所示的实施例中,所述比较电路也包括第一电阻R1、第一电容C1和第二电容C2。
在图10中,标号为R1的为第一电阻,标号为C1的为第一电容,标号为C2的为第二电容,标号为R2的为第二电阻,标号为的为Dt的反相输出端,标号为Vcc的为电源端,标号为D的为第一触发控制端,标号为的为第二触发控制端,标号为的为第三触发控制端。
根据又一种具体实施方式,所述比较电路包括比较子电路、触发器、触发电阻、第一控制晶体管、输出电阻和第二控制晶体管;
所述比较子电路用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,并当所述电压值大于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第一电平,当所述电压值小于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第二电平;
所述触发器的时钟信号端与所述比较子电路的输出端电连接,所述触发器的正相输出端通过所述触发电阻与所述第一控制晶体管的控制极电连接;所述触发器用于当其时钟信号端接入的信号由第一电平跳变至第二电平,或当该时钟信号端接入的信号由第二电平跳变至第一电平时,控制所述正相输出端输出的信号由第一电平信号转换为第二电平信号,或控制该信号由第二电平信号转换为第一电平信号;
所述第一控制晶体管的第一极与所述第二控制晶体管的控制极电连接,所述第一控制晶体管的第二极与第二电压端电连接;
所述输出电阻电连接于所述第二控制晶体管的第一极与所述第二控制晶体管的控制极之间;
所述第二控制晶体管的第一极与所述显示装置包括的供电电路的供电输入端电连接,所述第二控制晶体管的第二极与所述供电电路的供电输出端电连接;所述供电输出端与所述显示面板包括的功能电路电连接,所述第二控制晶体管用于在其开启时,控制所述供电输入端与所述供电输出端之间连通,以为所述功能电路供电。
在具体实施时,所述比较子电路的结构可以与图8中的比较电路的结构相同,但不以此为限。
如图11所示,所述比较电路可以包括比较子电路100、触发器Dt、触发电阻R3、第一控制晶体管Q1、输出电阻R4和第二控制晶体管M2;
所述比较子电路100用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,并当所述电压值大于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路100的输出端输出第一电平,当所述电压值小于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路100的输出端输出第二电平;
所述触发器Dt的时钟信号端CLK与所述比较子电路100的输出端电连接,所述触发器Dt的正相输出端通过所述触发电阻R3与所述第一控制晶体管Q1的基极电连接;所述触发器Dt用于当其时钟信号端CLK接入的信号由高电平跳变至低电平,或当该时钟信号端CLK接入的信号由低电平跳变至高电平时,控制所述正相输出端Q输出的信号由高电平信号转换为低电平信号,或控制该信号由低电平信号转换为高电平信号;
所述第一控制晶体管Q1的集电极与所述第二控制晶体管M2的栅极电连接,所述第一控制晶体管Q1的发射极与地端GND电连接;
所述输出电阻R4电连接于所述第二控制晶体管M2的源极与所述第二控制晶体管M2的栅极之间;
所述第二控制晶体管M2的源极与所述显示装置包括的供电电路的供电输入端IN电连接,所述第二控制晶体管M2的漏极与所述供电电路的供电输出端OUT电连接;所述供电输出端OUT与所述显示面板包括的功能电路电连接,所述第二控制晶体管M2用于在其开启时,控制所述供电输入端IN与所述供电输出端OUT之间连通,以为所述功能电路供电。
在图11中,Q1可以为npn型三极管,M2可以为PMOS(P型金属-氧化物-半导体)晶体管,但不以此为限。
在具体实施时,所述预定阈值电压的取值可以根据实际情况选取。
在具体实施时,所述比较子电路100的结构可以与图8中的比较电路的结构相同,此时,比较子电路100的输出端为第二运算放大器的输出端,但不以此为限。
在图11所示的实施例中,所述比较电路也包括第一电阻R1、第一电容C1和第二电容C2。
在图11中,标号为R1的为第一电阻,标号为C1的为第一电容,标号为C2的为第二电容,标号为R2的为第二电阻,标号为的为DT的反相输出端,标号为Vcc的为电源端,标号为D的为第一触发控制端,标号为的为第二触发控制端,标号为的为第三触发控制端。
下面通过四个具体实施例来说明本发明所述的触控电路。
如图12所示,本发明所述的触控电路的第一具体实施例包括触控感应电路(图12中未示出)、电压放大电路12和比较电路13;显示装置包括显示面板、供电电路和显示系统芯片(图12中未示出);
所述触控感应电路用于根据其包括的触控感应器件是否被触摸,而提供相应的触控电压;
所述电压放大电路12包括第一运算放大器Amp1、积分电容Ci、积分电阻R、第一偏置电阻Rb1、第二偏置电阻Rb2、第三偏置电阻Rb3、第一增益电阻Rg1和第二增益电阻Rg2,其中,
所述积分电容Ci的第一端接入所述触控感应电路输出的触控电压Vrx,所述积分电容Ci的第二端与所述第一运算放大器Amp的反相输入端电连接;
所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第一偏置电阻Rb1接入待机电压Vsb,所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第二偏置电阻Rb2与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第三偏置电阻Rb3接入待机电压Vsb,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第一增益电阻Rg1与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第二增益电阻Rg2与所述第一运算放大器Amp1的输出端电连接;
所述积分电阻R的第一端与所述积分电容Ci的第一端电连接,所述积分电阻R的第二端与地端GND电连接;
所述第一运算放大器Amp的输出端为所述电压放大电路的输出端;
所述比较电路13包括第二运算放大器Amp2、滤波电容Cf、第一滤波电阻Rf1、第二滤波电阻Rf2、第四偏置电阻Rb4、第一放大电阻Rh1和第二放大电阻Rh2;
所述滤波电容Cf的第一端分别与所述电压放大电路的输出端(图8中未示出)和所述第二滤波电阻Rf2的第一端电连接,所述滤波电容Cf的第二端与所述第一滤波电阻Rf1的第一端电连接,所述第一滤波电阻Rf1的第二端与所述第二运算放大器Amp2的正相输入端电连接,所述第二滤波电阻Rf2的第二端与所述第二运算放大器Amp2的反相输入端电连接;
所述第四偏置电阻Rb4电连接于待机电压端与所述第二滤波电阻Rf2的第一端之间;所述待机电压端用于提供待机电压Vsb;
所述第一放大电阻Rh1电连接于所述第二滤波电阻Rf2的第一端与地端GND之间,所述第二放大电阻Rh2电连接于所述第二滤波电阻Rf2的第一端与所述第二运算放大器Amp2的输出端之间;
所述第二运算放大器的输出端与所述显示系统芯片的控制端Ctrl电连接,以通过所述显示系统芯片控制所述供电电路是否为显示面板供电;
所述显示系统芯片用于在所述控制端Ctrl接入高电平时,控制所述供电电路为所述显示面板供电,以开启所述显示面板,并用于在所述控制端Ctrl接入低电平时,不向所述供电电路提供供电控制信号,使得所述供电电路不为所述显示面板供电。
本发明所述的触控电路的第一具体实施例在工作时,
当触控感应电路包括的触控感应器件(所述触控感应器件例如可以为触控电极)被触摸时,Vrx降低,Vrx的变化量为负值,Amp1对Vrx的变化量进行反向放大,以使得Amp1输出的电压升高;
从而使得,当所述触控感应器件被触摸时,Amp2的正相输入端接入的电压升高,从而使得Amp2输出的电压信号由低电压信号跳变为高电压信号;
则当所述显示系统芯片的控制端Ctrl接入高电压信号时,所述显示系统芯片控制供电电路为显示面板供电,以开启显示面板;
当所述显示系统芯片的控制端Ctrl接入低电压信号时,所述显示系统芯片不向供电电路提供供电控制信号,使得供电电路不为显示面板供电。
如图13所示,在本发明所述的触控电路的第二具体实施例中,在本发明所述的触控电路的第一具体实施例的基础上,所述比较电路13还可以包括第五偏置电阻Rb5和第六偏置电阻Rb6;
所述第五偏置电阻Rb5电连接于待机电压端与所述第二滤波电阻Rf2的第一端之间;
所述第六偏置电阻Rb6电连接于所述第二滤波电阻Rf2的第一端与所述地端GND之间。
如图14所示,本发明所述的触控电路的第三具体实施例包括触控感应电路(图14中未示出)、电压放大电路12和比较电路;显示装置包括显示面板和供电电路;
所述触控感应电路用于根据其包括的触控感应器件是否被触摸,而提供相应的触控电压;
所述电压放大电路12包括第一运算放大器Amp1、积分电容Ci、积分电阻R、第一偏置电阻Rb1、第二偏置电阻Rb2、第三偏置电阻Rb3、第一增益电阻Rg1和第二增益电阻Rg2,其中,
所述积分电容Ci的第一端接入所述触控感应电路输出的触控电压Vrx,所述积分电容Ci的第二端与所述第一运算放大器Amp的反相输入端电连接;
所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第一偏置电阻Rb1接入待机电压Vsb,所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第二偏置电阻Rb2与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第三偏置电阻Rb3接入待机电压Vsb,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第一增益电阻Rg1与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第二增益电阻Rg2与所述第一运算放大器Amp1的输出端电连接;
所述积分电阻R的第一端与所述积分电容Ci的第一端电连接,所述积分电阻R的第二端与地端GND电连接;
所述第一运算放大器Amp的输出端为所述电压放大电路的输出端;
所述比较电路包括比较子电路100、触发器Dt、触发电阻R3和第一控制晶体管Q1;
所述比较子电路100包括第二运算放大器Amp2、滤波电容Cf、第一滤波电阻Rf1、第二滤波电阻Rf2、第四偏置电阻Rb4、第一放大电阻Rh1和第二放大电阻Rh2;
所述滤波电容Cf的第一端分别与第一运算放大器Amp1的输出端和所述第二滤波电阻Rf2的第一端电连接,所述滤波电容Cf的第二端与所述第一滤波电阻Rf1的第一端电连接,所述第一滤波电阻Rf1的第二端与所述第二运算放大器Amp2的正相输入端电连接,所述第二滤波电阻Rf2的第二端与所述第二运算放大器Amp2的反相输入端电连接;
所述第四偏置电阻Rb4电连接于待机电压端与所述第二滤波电阻Rf2的第一端之间;所述待机电压端用于提供待机电压Vsb;
所述第一放大电阻Rh1电连接于所述第二滤波电阻Rf2的第一端与地端GND之间,所述第二放大电阻Rh2电连接于所述第二滤波电阻Rf2的第一端与所述第二运算放大器Amp2的输出端之间;
所述触发器Dt的时钟信号端CLK与所述第二运算放大器Amp2的输出端电连接,所述触发器Dt的正相输出端Q通过所述触发电阻R3与所述第一控制晶体管的基极电连接;所述触发器Dt用于当其时钟信号端CLK接入的信号由高电平跳变至低电平,或当该时钟信号端CLK接入的信号由低电平跳变至高电平时,控制该正相输出端Q输出的信号由高电平信号转换为低电平信号,或控制该信号由低电平信号转换为高电平信号;
所述第一控制晶体管Q1的集电极与所述供电电路的待机控制端Standby电连接,所述第一控制晶体管Q1的发射极与地端GND电连接。
在具体实施时,所述预定阈值电压的取值可以根据实际情况选取。
在具体实施时,所述供电电路用于在所述待机控制端Standby接入低电压信号时,控制为所述显示面板供电,以开启所述显示面板。
在图14中,Q1为npn型三极管,但不以此为限。
在图14所示的第三具体实施例中,所述比较电路也包括第一电阻R1、第一电容C1和第二电容C2。
在图14中,标号为R1的为第一电阻,标号为C1的为第一电容,标号为C2的为第二电容,标号为R2的为第二电阻,标号为的为Dt的反相输出端,标号为Vcc的为电源端,标号为D的为第一触发控制端,标号为的为第二触发控制端,标号为的为第三触发控制端。
本发明所述的触控电路的第三具体实施例在工作时,
当触控感应电路包括的触控感应器件(所述触控感应器件例如可以为触控电极)从未被触摸到被触摸时,Vrx降低,Vrx的变化量为负值,Amp1对Vrx的变化量进行反向放大,以使得Amp1输出的电压升高;
当触控感应电路包括的触控感应器件从被触摸到未被触摸时,Vrx升高,Vrx的变化量为正值,Amp1对Vrx的变化量进行反向放大,以使得Amp1输出的电压降低;
从而使得,当所述触控感应器件从未被触摸到被触摸时,Amp2的正相输入端接入的电压升高,从而使得Amp2输出的电压信号由低电压信号跳变为高电压信号;
当所述触控感应器件从被触摸到未被触摸时,Amp2的正相输入端接入的电压降低,从而使得Amp2输出的电压信号由高电压信号跳变为低电压信号;
而当Dt的时钟信号端CLK接入的电压信号由高电压信号跳变为低电压信号时,Dt通过Q输出的信号由低电压信号跳变为高电压信号,Q1打开,Standby接入低电压信号,供电电路控制为所述显示面板供电,以开启所述显示面板;
Dt的时钟信号端CLK接入的电压信号由低电压信号跳变为高电压信号时,Dt通过Q输出的信号由高电压信号跳变为低电压信号,Q1关断,供电电路不为显示面板供电。
在具体实施时,在第三具体实施例中,Standby也可以与Dt的反相输出端电连接。
如图15所示,本发明所述的触控电路的第四具体实施例包括触控感应电路(图15中未示出)、电压放大电路12和比较电路13;显示装置包括显示面板和供电电路;
所述触控感应电路用于根据其包括的触控感应器件是否被触摸,而提供相应的触控电压;
所述电压放大电路12包括第一运算放大器Amp1、积分电容Ci、积分电阻R、第一偏置电阻Rb1、第二偏置电阻Rb2、第三偏置电阻Rb3、第一增益电阻Rg1和第二增益电阻Rg2,其中,
所述积分电容Ci的第一端接入所述触控感应电路输出的触控电压Vrx,所述积分电容Ci的第二端与所述第一运算放大器Amp的反相输入端电连接;
所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第一偏置电阻Rb1接入待机电压Vsb,所述第一运算放大器Amp1的正相输入端通过所述第二偏置电阻Rb2与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第三偏置电阻Rb3接入待机电压Vsb,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第一增益电阻Rg1与地端GND电连接,所述第一运算放大器Amp1的反相输入端通过所述第二增益电阻Rg2与所述第一运算放大器Amp1的输出端电连接;
所述积分电阻R的第一端与所述积分电容Ci的第一端电连接,所述积分电阻R的第二端与地端GND电连接;
所述第一运算放大器Amp的输出端为所述电压放大电路的输出端;
所述比较电路可以包括比较子电路100、触发器Dt、触发电阻R3、第一控制晶体管Q1、输出电阻R4和第二控制晶体管M2;
所述比较子电路100包括第二运算放大器Amp2、滤波电容Cf、第一滤波电阻Rf1、第二滤波电阻Rf2、第四偏置电阻Rb4、第一放大电阻Rh1和第二放大电阻Rh2;
所述滤波电容Cf的第一端分别与所述第一运算放大器Amp1的输出端和所述第二滤波电阻Rf2的第一端电连接,所述滤波电容Cf的第二端与所述第一滤波电阻Rf1的第一端电连接,所述第一滤波电阻Rf1的第二端与所述第二运算放大器Amp2的正相输入端电连接,所述第二滤波电阻Rf2的第二端与所述第二运算放大器Amp2的反相输入端电连接;
所述第四偏置电阻Rb4电连接于待机电压端与所述第二滤波电阻Rf2的第一端之间;所述待机电压端用于提供待机电压Vsb;
所述第一放大电阻Rh1电连接于所述第二滤波电阻Rf2的第一端与地端GND之间,所述第二放大电阻Rh2电连接于所述第二滤波电阻Rf2的第一端与所述第二运算放大器Amp2的输出端之间;
所述触发器Dt的时钟信号端CLK与所述第二运算放大器Amp2的输出端电连接,所述触发器Dt的正相输出端通过所述触发电阻R3与所述第一控制晶体管Q1的基极电连接;所述触发器Dt用于当其时钟信号端CLK接入的信号由高电平跳变至低电平,或当该时钟信号端CLK接入的信号由低电平跳变至高电平时,控制所述正相输出端Q输出的信号由高电平信号转换为低电平信号,或控制该信号由低电平信号转换为高电平信号;
所述第一控制晶体管Q1的集电极与所述第二控制晶体管M2的栅极电连接,所述第一控制晶体管Q1的发射极与地端GND电连接;
所述输出电阻R4电连接于所述第二控制晶体管M2的源极与所述第二控制晶体管M2的栅极之间;
所述第二控制晶体管M2的源极与所述显示装置包括的供电电路的供电输入端IN电连接,所述第二控制晶体管M2的漏极与所述供电电路的供电输出端OUT电连接;所述供电输出端OUT与所述显示面板包括的功能电路电连接,所述第二控制晶体管M2用于在其开启时,控制所述供电输入端IN与所述供电输出端OUT之间连通,以为所述功能电路供电。
在具体实施时,所述功能电路例如可以为通信控制电路等。
与第三具体实施例相比,本发明所述的触控电路的第四具体实施例增加了M2,以能够控制为显示面板的特定的功能电路供电。
在图15中,Q1可以为npn型三极管,M2可以为PMOS(P型金属-氧化物-半导体)晶体管,但不以此为限。
在具体实施时,所述预定阈值电压的取值可以根据实际情况选取。
在图15所示的第四具体实施例中,所述比较电路也包括第一电阻R1、第一电容C1和第二电容C2。
在图15中,标号为R1的为第一电阻,标号为C1的为第一电容,标号为C2的为第二电容,标号为R2的为第二电阻,标号为的为Dt的反相输出端,标号为Vcc的为电源端,标号为D的为第一触发控制端,标号为的为第二触发控制端,标号为的为第三触发控制端。
本发明所述的触控电路的第四具体实施例在工作时,
当触控感应电路包括的触控感应器件(所述触控感应器件例如可以为触控电极)从未被触摸到被触摸时,Vrx降低,Vrx的变化量为负值,Amp1对Vrx的变化量进行反向放大,以使得Amp1输出的电压升高;
当触控感应电路包括的触控感应器件从被触摸到未被触摸时,Vrx升高,Vrx的变化量为正值,Amp1对Vrx的变化量进行反向放大,以使得Amp1输出的电压降低;
从而使得,当所述触控感应器件从未被触摸到被触摸时,Amp2的正相输入端接入的电压升高,从而使得Amp2输出的电压信号由低电压信号跳变为高电压信号;
当所述触控感应器件从被触摸到未被触摸时,Amp2的正相输入端接入的电压降低,从而使得Amp2输出的电压信号由高电压信号跳变为低电压信号;
而当Dt的时钟信号端CLK接入的电压信号由高电压信号跳变为低电压信号时,Dt通过Q输出的信号由低电压信号跳变为高电压信号,Q1打开,M2开启,供电电路的供电输入端IN与供电电路的供电输出端OUT之间导通,以为显示面板包括的功能电路供电;
当Dt的时钟信号端CLK接入的电压信号由低电压信号跳变为高电压信号时,Dt通过Q输出的信号由高电压信号跳变为低电压信号,Q1关断,M2关断,供电电路的供电输入端IN与供电电路的供电输出端OUT之间断开,以不为显示面板包括的功能电路供电。
本发明实施例解决了市面上没有单通道电容触控模拟前端驱动问题,采用固定电场方式进行电容触控的耦合,没有驱动电极设计,不需要高压驱动该驱动爱你及,直接采用待机电压供电,无需升压电路,因此在不进行触摸时这部分几乎无电源功耗消耗。本发明实施例人体工学按键设计,大大提高了触控感应器件(所述触控感应器件例如可以为触控电极)的感应幅度,通过硬件电路完成信号放大、迟滞、共模抑制、阈值设置,提高触控按键操作可靠性,通过信号整形,实现整机系统低功耗的要求。
本发明实施例所述的触控电路具有高信噪比,并采用符合人体工学的按键设计和高精度的驱动前端电路设计。本发明实施例采用待机电压Vsb以固定电场方式(而非高压扫描方式),针对人体工学的按键设计,增加感应电容的改变量,通过积分输入,通过积分累积的方式,进一步增大前端感应信号的电荷变化,通过选用低功耗、宽偏置范围的两级运放,完成低功耗电容触控驱动电路设计,根据电路器件不同选择,按键驱动部分功耗在20uW-5mW之间,使的整个显示产品的待机功耗小于0.5W,满足法规中的能源之星、环境认证标准等待机功耗高要求;在感应采集电路的设计上,通过时间常数计算设置,既满足了最大积分采集,同时又保证一定时间间隔的触控有效性,并且在二级电路上增加了共摸抑制电路,减少电路本身带来的白噪声影响,大大提高了触控信噪比;本发明实施例在电路设计中通过迟滞电路设计,避免了交越的产生,大大提高了电路的可靠性;尽管本发明实施例所述的触控电路完成了以上诸多功能,但采用的元器件非常少,电路设计简单。因此本发明实施例所述的触控电路具有电路设计简单,体积小巧,成本低廉,可靠性高,并实现待机低功耗要求,有着很高的性价比。并且,本发明通过电路的增加也可实现低待机多按键设计实现,以多按键组件方式,完成一般电器产品等需要的常用多按键设置。
本发明实施例所述的触控电路为纯硬件的触控电路,采用固定场方式(而非扫描方式),设计包括高灵敏度的采集鉴别设计、硬件阈值设置、迟滞及共模抑制设计和电平转换设计。本发明实施例所述的触控电路具有结构简单、成本低廉、功耗低、可靠性高、抗干扰能力强的特点。本发明实施例所述的触控电路可广泛应用于家用电器、车载产品、工业控制面板、按键触控一体设计显示产品等,尤其是用于按键触控一体设计显示产品,能够使整个显示产品的待机功耗小于0.5W,满足法规中的能源之星、环境认证标准等待机功耗高要求,克服了按键触控一体设计显示产品的待机功耗难题。
本发明实施例所述的显示装置包括上述的触控电路。
本发明实施例所提供的显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、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。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种触控电路,应用于显示装置,所述显示装置包括显示面板,其特征在于,所述触控电路包括触控感应电路、电压放大电路和比较电路,其中,
所述触控感应电路用于根据其是否被触摸而提供相应的触控电压;
所述电压放大电路的输入端与所述触控感应电路电连接,所述电压放大电路的输出端与所述比较电路电连接,所述电压放大电路用于对所述触控电压或所述触控电压的变化量进行放大,得到放大后的电压信号,并通过所述输出端输出所述放大后的电压信号;
所述比较电路用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,根据比较结果控制是否为所述显示面板供电,以控制是否开启所述显示面板。
2.如权利要求1所述的触控电路,其特征在于,所述触控感应电路包括触控电极。
3.如权利要求2所述的触控电路,其特征在于,所述触控感应电路还包括围绕所述触控电极的电压线;所述电压线接入待机电压。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的触控电路,其特征在于,所述电压放大电路包括第一运算放大器、积分电容、积分电阻、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第一增益电阻和第二增益电阻,其中,
所述积分电容的第一端接入所述触控电压,所述积分电容的第二端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接;
所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第一偏置电阻与第一电压端电连接,所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第二偏置电阻与第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三偏置电阻与所述第一电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第一增益电阻与所述第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第二增益电阻与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述积分电阻的第一端与所述积分电容的第一端电连接,所述积分电阻的第二端与所述第二电压端电连接;
所述第一运算放大器的输出端为所述电压放大电路的输出端。
5.如权利要求1至3中任一权利要求所述的触控电路,其特征在于,所述电压放大电路包括第一运算放大器、积分电容、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第一增益电阻和第二增益电阻,其中,
所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第一偏置电阻与第一电压端电连接,所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第二偏置电阻与第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端接入所述触控电压,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三偏置电阻与所述第一电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第一增益电阻与所述第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第二增益电阻与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述积分电容的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接,所述积分电容的第二端与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述第一运算放大器的输出端为所述电压放大电路的输出端。
6.如权利要求1至3中任一权利要求所述的触控电路,其特征在于,所述电压放大电路包括第一运算放大器、第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第一增益电阻和第二增益电阻,其中,
所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第一偏置电阻与第一电压端电连接,所述第一运算放大器的正相输入端通过所述第二偏置电阻与第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端接入所述触控电压,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第三偏置电阻与所述第一电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第一增益电阻与所述第二电压端电连接,所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第二增益电阻与所述第一运算放大器的输出端电连接;
所述第一运算放大器的输出端为所述电压放大电路的输出端。
7.如权利要求1至3中任一权利要求所述的触控电路,其特征在于,所述比较电路包括第二运算放大器、滤波电容、第一滤波电阻、第二滤波电阻、第四偏置电阻、第一放大电阻和第二放大电阻;
所述滤波电容的第一端分别与所述电压放大电路的输出端和所述第二滤波电阻的第一端电连接,所述滤波电容的第二端与所述第一滤波电阻的第一端电连接,所述第一滤波电阻的第二端与所述第二运算放大器的正相输入端电连接,所述第二滤波电阻的第二端与所述第二运算放大器的反相输入端电连接;
所述第四偏置电阻电连接于第一电压端与所述第二滤波电阻的第一端之间;
所述第一放大电阻电连接于所述第二滤波电阻的第一端与第二电压端之间,所述第二放大电阻电连接于所述第二滤波电阻的第一端与所述第二运算放大器的输出端之间;
所述显示装置还包括显示系统芯片和供电电路;
所述第二运算放大器的输出端与所述显示系统芯片的控制端电连接,以通过所述显示系统芯片控制所述供电电路是否为显示面板供电。
8.如权利要求7所述的触控电路,其特征在于,所述比较电路还包括第五偏置电阻和第六偏置电阻;
所述第五偏置电阻电连接于所述第一电压端与所述第二滤波电阻的第一端之间;
所述第六偏置电阻电连接于所述第二滤波电阻的第一端与所述第二电压端之间。
9.如权利要求1至3中任一权利要求所述的触控电路,其特征在于,所述比较电路包括比较子电路、触发器、触发电阻和第一控制晶体管;
所述比较子电路用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,并当所述电压值大于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第一电平,当所述电压值小于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第二电平;
所述触发器的时钟信号端与所述比较子电路的输出端电连接,所述触发器的正相输出端通过所述触发电阻与所述第一控制晶体管的控制极电连接;所述触发器用于当其时钟信号端接入的信号由第一电平跳变至第二电平,或当该时钟信号端接入的信号由第二电平跳变至第一电平时,控制所述正相输出端输出的信号由第一电平信号转换为第二电平信号,或控制该信号由第二电平信号转换为第一电平信号;
所述第一控制晶体管的第一极与显示装置包括的供电电路的待机控制端电连接,所述第一控制晶体管的第二极与第二电压端电连接。
10.如权利要求1至3中任一权利要求所述的触控电路,其特征在于,所述比较电路包括比较子电路、触发器、触发电阻、第一控制晶体管、输出电阻和第二控制晶体管;
所述比较子电路用于比较所述放大后的电压信号的电压值与预定阈值电压,并当所述电压值大于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第一电平,当所述电压值小于所述预定阈值电压时通过所述比较子电路的输出端输出第二电平;
所述触发器的时钟信号端与所述比较子电路的输出端电连接,所述触发器的正相输出端通过所述触发电阻与所述第一控制晶体管的控制极电连接;所述触发器用于当其时钟信号端接入的信号由第一电平跳变至第二电平,或当该时钟信号端接入的信号由第二电平跳变至第一电平时,控制所述正相输出端输出的信号由第一电平信号转换为第二电平信号,或控制该信号由第二电平信号转换为第一电平信号;
所述第一控制晶体管的第一极与所述第二控制晶体管的控制极电连接,所述第一控制晶体管的第二极与第二电压端电连接;
所述输出电阻电连接于所述第二控制晶体管的第一极与所述第二控制晶体管的控制极之间;
所述第二控制晶体管的第一极与显示装置包括的供电电路的供电输入端电连接,所述第二控制晶体管的第二极与所述供电电路的供电输出端电连接;所述供电输出端与所述显示面板包括的功能电路电连接,所述第二控制晶体管用于在其开启时,控制所述供电输入端与所述供电输出端之间连通,以为所述功能电路供电。
11.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1至10中任一权利要求所述的触控电路。
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