CN110463041B - 用于电容检测的电路、触摸检测装置和终端设备 - Google Patents

用于电容检测的电路、触摸检测装置和终端设备 Download PDF

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CN110463041B CN201880000137.3A CN201880000137A CN110463041B CN 110463041 B CN110463041 B CN 110463041B CN 201880000137 A CN201880000137 A CN 201880000137A CN 110463041 B CN110463041 B CN 110463041B
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Abstract

一种用于电容检测的电路，该电路具有较强的抗干扰能力。该电路(200)包括第一充放电电路(210)，所述第一充放电电路(210)包括共栅极的晶体管(211)，所述晶体管(211)与触控电容器相连，其中，所述第一充放电电路(210)用于在第一阶段将所述触控电容器上的电荷清零，并在第二阶段通过所述晶体管(211)将所述触控电容器充电至预设电压。

Description

用于电容检测的电路、触摸检测装置和终端设备
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种用于电容检测的电路、触摸检测装置和终端设备。
背景技术
电容型传感器广泛应用于电子产品的人机交互领域，具体地，在检测电极和大地之间会形成电容，当有导体(例如手指)靠近或触摸检测电极时，检测电极和大地之间的电容会发生变化，通过检测该电容的变化量获取导体靠近或触摸检测电极的信息，从而判断用户的操作。电容检测电路的性能直接影响用户的操作体验，因此，提高电容检测电路的抗干扰能力成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种用于电容检测的电路、触摸检测装置和终端设备，能够提高电容检测电路的抗干扰能力。
第一方面，提供了一种电容检测电路，包括第一充放电电路，所述第一充放电电路包括共栅极的晶体管，所述晶体管与触控电容器相连。其中，所述第一充放电电路用于在第一阶段将所述触控电容器上的电荷清零，并在第二阶段通过所述晶体管将所述触控电容器充电至预设电压。
因此，本申请实施例中用于电容检测的电路，由于通过共栅极晶体管对触控电容器进行充电，使得该电路在触控电容器一侧具有更低的阻抗，从而当外部存在干扰特别是低频干扰时，能够降低干扰信号对触控电容器的电容的影响，提高用于电容检测的电路的抗干扰能力。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述晶体管为N型金属氧化物半导体MOS管。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述晶体管的栅极连接至固定电平，所述晶体管的漏极连接至电源，所述晶体管的源极与所述触控电容器相连，其中，所述晶体管向所述触控电容器充电时，所述晶体管处于饱和区。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述第一充放电电路还包括第一开关和第二开关。其中，所述晶体管的漏极连接至电源，所述晶体管的源极通过所述第一开关与所述触控电容器的一端相连，所述触控电容器的另一端接地，所述第二开关与所述触控电容器并联。
可选地，在一种可能的实现方式中，在所述第一阶段，所述第一开关断开，所述第二开关闭合；在所述第二阶段，所述第二开关断开，所述第一开关闭合直至所述触控电容器上的电压达到所述预设电压时断开。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述第一充放电电路还用于：
执行所述第一阶段和所述第二阶段中的操作N次，并将所述N次操作中分别得到的所述积分电容器的N个电容值的平均值，作为所述积分电容器的电容的实际测量值。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括比较器，所述比较器的一个输入端与所述触控电容器相连，所述比较器的另一输入端的输入电压等于所述预设电压。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括模数转换电路，用于将所述触控电容器的电压信号转换为数字信号。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括电压缓冲器，用于对所述触控电容器对应的电压信号进行缓冲处理。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括处理电路，用于根据所述触控电容器对应的电压信号确定所述触控电容器的电容。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括积分电容器和第二充放电电路，所述第二充放电电路包括电流源，所述电流源与所述积分电容器相连。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述第二充放电电路用于在所述第一阶段将所述积分电容器上的电荷清零，并在所述第二阶段通过所述电流源对所述积分电容器充电。其中，所述电流源对所述积分电容器充电的时长，等于所述晶体管对所述触控电容器充电的时长，以使所述触控电容器的电容变化量关联所述积分电容器的电容变化量。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述第二充放电单元还包括第三开关和第四开关。其中，所述电流源的一端连接电源，所述电流源的另一端通过所述第三开关与所述积分电容器的一端相连，所述积分电容器的另一端接地，所述第四开关与所述积分电容器并联。
可选地，在一种可能的实现方式中，在所述第一阶段，所述第三开关断开，所述第四开关闭合；在所述第二阶段，所述第四开关断开，所述第三开关闭合直至所述触控电容器上的电压达到所述预设电压时断开。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述第二充放电电路用于在所述第一阶段将所述积分电容器充电至电源电压，并在所述第二阶段通过所述电流源对所述积分电容器放电。其中，所述电流源对所述积分电容器放电的时长，等于所述晶体管对所述触控电容器充电的时长，以使所述触控电容器的电容变化量关联所述积分电容器的电容变化量。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述第二充放电单元还包括第三开关和第四开关。其中，所述积分电容器的一端接电源，所述积分电容器的另一端通过所述第三开关与所述电流源的一端相连，所述电流源的另一端接地，所述第四开关与所述积分电容器并联。
可选地，在一种可能的实现方式中，在所述第一阶段，所述第三开关断开，所述第四开关闭合；在所述第二阶段，所述第四开关断开，所述第三开关闭合直至所述触控电容器上的电压达到所述预设电压时断开。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述第一充放电电路和所述第二充放电电路还用于，多次执行所述第一阶段和所述第二阶段中的操作。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括比较器，所述比较器的一个输入端与所述触控电容器相连，所述比较器的另一输入端的输入电压等于所述预设电压。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括模数转换电路，用于将所述积分电容器的电压信号转换为数字信号。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括电压缓冲器，用于对所述积分电容器对应的电压信号进行缓冲处理。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括处理电路，用于根据所述积分电容器对应的电压信号确定所述触控电容器的电容。
可选地，在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路应用于电容传感器，所述触控电容器为所述电容传感器的传感器电容。
第二方面，本申请实施例提供了一种触摸检测装置，包括第一方面或第一方面任一可选实现方式所述的电容检测电路，所述触摸检测装置根据所述电容检测电路所确定的所述触控电容器相对于所述基础电容器的电容变化量，确定用户的触摸位置。
第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括如第二方面所述的触摸检测装置。
附图说明
图1是现有的一种电容检测电路的示意图。
图2是本申请实施例的用于电容检测的电路的示意性框图。
图3是本申请实施例的用于电容检测的电路的示例性结构示意图。
图4是本申请实施例的用于电容检测的电路中所包括的MOS管的等效电路的示意图。
图5是本申请实施例的用于电容检测的电路中存在干扰信号时的等效电路图。
图6是本申请实施例的用于电容检测的电路的示例性结构示意图。
图7是本申请实施例的用于电容检测的电路的示例性结构示意图。
图8是本申请实施例的用于电容检测的电路的另一示例性结构示意图。
图9是本申请实施例的用于电容检测的电路的另一示例性结构示意图。
图10是本申请实施例的用于电容检测的电路的另一示例性结构示意图。
图11是本申请实施例的用于电容检测的电路的另一示例性结构示意图。
图12是本申请实施例的用于电容检测的电路的另一示例性结构示意图。
图13是本申请实施例的触摸检测装置的示意性框图。
具体实施方式
本申请实施例的技术方案可以应用于各种采用触控的设备中，例如，主动笔、电容笔、移动终端、电脑、家电等。本申请型实施例的用于电容检测的电路可以设置于各种触控设备中，以用于检测触控电容器，即待测电容器(被检测电容器)的电容变化，进而检测由触控产生的压力变化等。这里的触控电容器，指的是设置在触控面板上的电容型传感器。
应理解，触控电容器的电容变化既可以是相对值也可以是绝对值，例如，在触控电容器的初始电容为零的情况下，触控电容器的电容变化即为其电容的绝对值。
还应理解，“电容器”也可以简称为“电容”，相应地，电容器的电容也可以称为电容值。以下为了便于描述，以电容器和电容器的电容为例进行说明。
在一个电容检测电路中，触控电容器Cx和大地之间会形成电容，当有导体例如手指靠近或触摸触控电容器Cx时，触控电容器Cx和大地之间的电容会发生变化，根据触控电容器电容Cx的电容变化量△C，就能够获取导体靠近或触摸触控电容器Cx的信息，从而判断用户的操作。
在实际应用中，当手指靠近或触摸触控电容器Cx而引入△C时，手指的参考地与芯片电路的参考地不是同一个大地。一般来说，手指的参考地会相对干净，而芯片电路的参考地由于自身或者临近其他电子器件的影响，相对于理想大地会有较大抖动。但是，在芯片电路中进行信号采集时，所有的器件都是参考的芯片电路的地，这样，对于芯片电路来讲，手指的参考地就是在抖动的。这种抖动带来的干扰信号限制了电容检测电路采集到的信号的信噪比(Signal Noise Ratio，SNR)。
例如图1所示的电容检测电路100，该电容检测电路100包括电流源110和触控电容器Cx，该电流源110的一端连接电源VDD，另一端通过开关S1与触控电容器Cx相连，开关S2与触控电容器Cx并联。当开关S1闭合且S2断开时，触控电容器Cx上的电荷被清零，当开关S2闭合且S1断开时，电流源110向触控电容器Cx充电。当没有手指靠近或触摸触控电容器Cx时，该触控电容器Cx的电容等于初始电容，当手指靠近或触摸触控电容器Cx时，该触控电容器Cx的电容会发生变化，电容变化量为△C。由于手指触摸时引入的外界干扰信号会对△C的检测带来影响。因此，需要减少该干扰信号对触控电容器Cx的电容检测的影响。
手指靠近或触摸触控电容器Cx时带来的干扰信号可以包括两部分，即高频热燥性质的干扰信号和低频闪噪性质的干扰信号。对于高频热燥性质的噪声信号，可以通过多次采样求平均或者模拟积分等方式加以消除。但是目前仍无法消除低频闪噪性质的干扰信号。
为了消除电容检测电路中存在的外部干扰信号特别是低频噪声信号，本申请实施例提出使用共栅极的晶体管对电容检测电路中的触控电容器Cx进行充放电，使得该电路在触控电容器一侧具有更低的阻抗，从而当外部存在干扰特别是低频干扰时，能够降低干扰信号对触控电容器的电容检测的影响。
图2是本申请实施例的用于电容检测的电路200的示意图。
该电路200可以应用于任何场景。特别地，该用于电容检测的电路200适用于触摸检测装置，以用来对用户的触摸信息进行检测。其中，当该电路200应用于触摸检测装置时，触控电容器Cx可以认为是一个触摸通道的电极与地形成的电容器，此时，该触控电容器Cx也可以称为检测电容器或者检测电极。
如图2所示，该电路200包括触控电容器Cx和第一充放电电路210，该第一充放电电路210包括共栅极的晶体管211，该晶体管211与该触控电容器Cx相连。
其中，该第一充放电电路210用于在第一阶段将该触控电容器Cx上的电荷清零，并在第二阶段通过该晶体管211向该触控电容器Cx充电。
例如，该第一充放电电路210在第一阶段将该触控电容器Cx上的电荷清零，并在第二阶段通过该晶体管211将该触控电容器Cx充电至预设电压VR。当没有手指靠近或触摸该触控电容器Cx时，该晶体管211将该触控电容器Cx充电至预设电压VR的用时为T1；当有手指靠近或触摸该触控电容器Cx时，该晶体管211将该触控电容器Cx充电至预设电压VR的用时为T2，由于手指靠近或触摸时，该触控电容器Cx的电容会发生变化，产生电容变化量△C，因此，通过T2与T1之间的关系，就可以判断触控电容器Cx的电容变化情况。
其中，该晶体管211例如可以为N型金属氧化物半导体(Metal-OxideSemiconductor，MOS)管，比如N沟道耗尽型MOS管或N沟道增强型MOS等。
可选地，如图3所示，该晶体管211的栅极(Gate，简写为G)连接至固定电平Vbn，该晶体管211的漏极(Drain，简写为D)连接至电源VDD，该晶体管211的源极(Source，简写为S)与该触控电容器Cx相连。
可选地，如图3所示，该第一充放电电路210还包括第一开关S1和第二开关S2。其中，该晶体管211的源极通过S1与该触控电容器Cx的一端相连，该触控电容器Cx的另一端接地，该S2与该触控电容器Cx并联。
应理解，图3所示的例子是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非要限制本申请实施例的范围。基于图3所进行的各种等价的修改或变化，也落入本申请实施例的范围内。
其中，在该第一阶段，S1断开而S2闭合；在该第二阶段，S2断开，而S1闭合直至该触控电容器上的电压达到该预设电压VR时断开。
在该第二阶段，当S1闭合时，该晶体管211向触控电容器Cx充电。可选地，该第一充放电电路210通过该晶体管211向该触控电容器Cx充电的过程中，该晶体管211工作于饱和区。
此时，为了保证在触控电容器Cx上的电压达到VR之前该晶体管211一直工作在饱和区，该晶体管211的栅极所接的固定电平Vbn应满足Vbn+Vth＞VR，其中，Vth为该晶体管211的阈值电压。
可以看出，与图1所示的不同之处在于，本申请实施例中用于向该触控电容器Cx充电的是一个共栅极的晶体管211。图1中的电流源110向触控电容器Cx充电时，充电过程中的电流始终保持不变。而本申请实施例中的该共栅极的晶体管211向触控电容器Cx充电的过程中，刚开始充电时，由于触控电容器Cx上的电压很小，因此该晶体管211的栅极与源极之间的电压VGS较大，充电电流也很大，而随着触控电容器Cx上的电压的增大，VGS逐渐变小，充电电流也逐渐变小。可以看出，该过程中的充电电流并不是始终不变的，而是变化的。这就使得本申请实施例中触控电容器Cx的充电过程相比于图1中触控电容器Cx的充电过程产生了很大差异。
下面以该晶体管211为共栅极的N型MOS管211为例进行阐述。
首先，对于该MOS管211，当满足VGS-Vth＜VDS且VDS＞Vth时，该MOS管处于饱和区。其中，Vth为该MOS管211的阈值电压，VGS为该MOS管211的栅极与源极之间的电压，VDS为该MOS管211的漏极与源极之间的电压。由于该MOS管处于饱和区，因此，从VDD一端往下看到的电阻是非常大的，也就是说，通过该MOS管211向Cx充电时，充电电流可以认为不受VDD上噪声和干扰的影响。
其次，参考图4所示的该MOS管211的等效电路，可以看出，通过该MOS管211向Cx充电时，该MOS管211的源极往上看到的阻抗约等于该MOS管211的跨导的倒数即1/gm，其中gm为该MOS管211的跨导。一般而言，该阻抗的值较小，均在千欧(Kohm)级别。而图1中使用电流源110向触控电容器Cx充电时，从而Cx往上看到的阻抗一般来在兆欧(Mohm)级别。因此，使用MOS管211向触控电容器Cx充电时，能够得到一个相对较低的阻抗值点。当手指接触或触摸触控电容器Cx而产生外部干扰时，低阻抗点受到干扰的影响更小。
因此，通过该MOS管211向Cx充电，可以同时抑制来自电源的干扰噪声，以及系统外部引入的干扰噪声，从而提高用于电容检测的电路的抗干扰能力。
下面结合图5具体阐述为什么低阻抗点受到外部干扰的影响更小。
图5为用于电容检测的电路200中存在干扰信号时的等效电路图。其中，Ro为该MOS管211的等效电阻，手指靠近或触摸该触控电容器Cx时，会引入一个噪声信号Vd，这时，在触控电容器Cx的监测点上会相应地出现一个电压Vx。该Vx可以通过下面的公式(1)得到。
一方面，由公式(1)可以看出，对于高频噪声，很小，可以忽略，从而得到公式(2)。
可以看出，Vx与Ro无关，该MOS管211的高频噪声信号对触控电容器Cx的电容没有影响。
另一方面，由公式(1)可以看出，对于低频噪声，公式(1)可以变形为公式(3)。
可以看出，Ro越大，Vx越大；反之，Ro越小，Vx越小。因此，低阻抗点受到的干扰影响越小。
可选地，如图6所示，前述的用于电容检测的电路200中，还可以包括积分电容器CI和第二充放电电路220，该第二充放电电路220包括电流源221，该电流源221与该积分电容器CI相连。
其中，该第二充放电电路220用于在第一阶段将该积分电容器CI上的电荷清零，并在第二阶段通过该电流源221向该积分电容器CI充电或者放电。
该实施例中，该电流源221对该积分电容器CI充电或放电的时长，等于该晶体管211对该触控电容器Cx充电的时长，从而使得该触控电容器Cx的电容变化量关联该积分电容器CI的电容变化量。即，该积分电容器CI的电容变化量就可以反应该触控电容器Cx的电容变化量△C。因此，通过对该积分电容器CI的电容信号进行采集，就可以根据该积分电容器CI的电容变化情况确定该触控电容器Cx的电容变化情况。
下面结合图7至图12，针对该电流源221向该积分电容器CI充电，以及该积分电容器CI向该电流源221放电这两种情况进行具体描述。
应理解，图7至图12所示的例子是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非要限制本申请实施例的范围。基于图7至图12所进行的各种等价的修改或变化，也落入本申请实施例的范围内。
情况1
该第二充放电电路220在该第一阶段将该积分电容器CI上的电荷清零，并在该第二阶段通过该电流源221对该积分电容器CI充电。
其中，该电流源221对该积分电容器CI充电的时长，等于该晶体管211对该触控电容器Cx充电的时长，以使该触控电容器Cx的电容变化量关联该积分电容器CI的电容变化量，从而可以基于该积分电容器CI的电容变化确定该触控电容器Cx的电容变化。
这里，由于该电流源221对该积分电容器CI充电的时长，等于该晶体管211对该触控电容器Cx充电的时长，因此使得该触控电容器Cx的电容变化量关联该积分电容器CI的电容变化量，即，该触控电容器Cx的电容变化量与该积分电容器CI的电容变化量相关，或者说，该积分电容器CI的电容变化量能够反映该触控电容器Cx的电容变化量。具体地，该积分电容器CI的电容变化量取决于其充电时长，而该积分电容器CI的充电时长又取决于该触控电容器Cx的充电时长，该触控电容器Cx的充电时长为其被充电至预设电压VR所经过的时长，在该时长内，该触控电容器Cx因充电而电容发生变化，从而该积分电容器CI的电容变化量就与该触控电容器Cx的电容变化量相关联，可以通过对该积分电容器CI的电容进行测量，来获知该触控电容器Cx的电容变化情况。
可选地，如图7所示，该第二充放电单元220还包括第三开关S3和第四开关S4。其中，该电流源221的一端连接电源VDD，该电流源221的另一端通过S3与该积分电容器CI的一端相连，该积分电容器CI的另一端接地，S4与该积分电容器CI并联。
其中，在该第一阶段，S1和S3断开，S2和S4闭合。由于S2跨接在该触控电容器Cx的两端，S4跨接在积分电容器CI的两端，从而触控电容器Cx和积分电容器CI被放电至零，即触控电容器Cx和积分电容器CI上的电荷被清零。
在该第二阶段，S2和S4关断开，S1和S3闭合。该晶体管211向触控电容器Cx充电，该电流源221对积分电容器CI充电，直至该触控电容器Cx上的电压达到该预设电压VR时S1和S3断开，该晶体管211停止向触控电容器Cx充电，且该电流源221停止对该积分电容器CI充电，从而该电流源221对该积分电容器CI充电的时长，与该晶体管211向触控电容器Cx充电的时长相等。通过采集该积分电容器CI的电容信号，就可以基于该积分电容器CI的电容变化量来确定该触控电容器Cx的电容变化量。
当没有手指靠近或触摸该触控电容器Cx时，测得的该积分电容器CI的电容假设为A，当手指靠近或触摸该触控电容器Cx时，测得的该积分电容器CI的电容假设为B，那么该积分电容器CI的电容变化量为A与B的差值，由于A和B的值取决于该电流源221对该积分电容器CI充电的时长，而该充电时长等于该晶体管211将触控电容器Cx充电至预设电容VR所经历的时长，因此根据A与B的差值就可以判断该触控电容器Cx的电容变化量△C。
图7中的用于向积分电容器CI充电的电流源221例如具体可以为图8所示的P型MOS管，但本申请并不限于此。可替代地，该电流源221也可以由电压源或者电阻来替代，用于向积分电容器CI充电。
情况2
该第二充放电电路220在该第一阶段将该积分电容器CI充电至电源电压VDD，并在该第二阶段通过该电流源221对该积分电容器CI放电。
其中，该电流源221对该积分电容器CI放电的时长，等于该晶体管211对该触控电容器Cx充电的时长，以使该触控电容器Cx的电容变化量关联该积分电容器CI的电容变化量，从而可以基于该积分电容器CI的电容变化确定该触控电容器Cx的电容变化。
可选地，如图9所示，该第二充放电单元220还包括第三开关S3和第四开关S4。其中，该积分电容器CI的一端接电源VDD，该积分电容器CI的另一端通过S3与该电流源221的一端相连，该电流源221的另一端接地，S4与该积分电容器CI并联。
其中，在该第一阶段，S1和S3断开，S2和S4闭合。由于S2跨接在该触控电容器Cx的两端，S4跨接在该积分电容器CI的两端，从而触控电容器Cx和积分电容器CI被放电至零，即触控电容器Cx和积分电容器CI上的电荷被清零。
在该第二阶段，S2和S4关断开，S1和S3闭合，该晶体管211向触控电容器Cx充电，该电流源221对积分电容器CI放电，直至该触控电容器Cx上的电压达到该预设电压VR时S1和S3断开，该晶体管211停止向触控电容器Cx充电，且该电流源221停止对积分电容器CI放电，从而该电流源221对积分电容器CI放电的时长，与该晶体管211向触控电容器Cx充电的时长相等。通过采集该积分电容器CI的电容信号，就可以基于该积分电容器CI的电容变化量来确定该触控电容器Cx的电容变化量。
当没有手指靠近或触摸该触控电容器Cx时，测得的该积分电容器CI的电容假设为A，当手指靠近或触摸该触控电容器Cx时，测得的该积分电容器CI的电容假设为B，那么该积分电容器CI的电容变化量为A与B的差值，由于A和B的值取决于电流源221对该积分电容器CI放电的时长，而该放电时长为该晶体管211将触控电容器Cx充电至预设电容VR所经历的时长，因此，可以根据A和B的值确定积分电容器CI的电容变化量，并根据该积分电容器CI的电容变化量，确定该触控电容器Cx的电容变化量△C。
图9中的用于对积分电容器CI放电的电流源221例如具体可以为图10所示的P型MOS管，但本申请并不限于此。可替代地，该电流源221也可以由电压源或者电阻来替代，用于对积分电容器CI放电。
进一步地，在情况1和情况2中，可选地，该电路200可以重复执行该第一阶段和该第二阶段中的操作N次，并将这N次操作中分别得到的该积分电容器CI的N个电容值的平均值，作为该积分电容器CI的电容的实际测量值，即上述的A和B均为N次操作后得到的该积分电容器CI的N个电容值的平均值。
可选地，该用于电容检测的电路200还可以包括比较器230。例如图11所示，该比较器230的一个输入端(例如同相输入端)与触控电容器Cx相连，其输入电压为触控电容器Cx对应的电压VCx，该比较器230的另一输入端(例如反相输入端)的输入电压等于该预设电压VR。
可选地，如图11所示，该比较器230的输出端连接控制模块270，当该控制模块270检测到该比较器230输出的信号发生翻转时，可以相应地对开关S1至S4进行控制，从而实现对触控电容器Cx和积分电容器CI的充放电。
例如，当晶体管211将该触控电容器Cx充电至该触控电容器Cx的电压达到该预设电压VR时，该比较器230的输出信号发生翻转，该控制模块270控制S1和S3断开，从而该第一充放电电路211和第二充放电电路221分别停止对触控电容器Cx和积分电容器CI的充放电。
其中，该比较器230的同相输入端和反相输入端可以调换，只要能够检测到该比较器230输出的信号状态翻转即可。
可选地，如图12所示，该电容检测电路200还包括模数转换电路(Analog toDigital Converter，ADC)250，用于将该积分电容器CI的电压信号转换为数字信号。
可选地，该电容检测电路200还包括电压缓冲器240，用于将该积分电容器CI对应的电压信号进行缓冲处理。
例如图12所示，该电压缓冲器240可以用来驱动该模数转换电路250。该电压缓冲器240的一个输入端(例如同相输入端)可以与积分电容器CI连接，其输入电压为该积分电容器CI的电压VCI，而输出端连接该模数转换电路250，从而将积分电容器CI上充电或放电得到的电压信号传递给该模数转换电路250。
可选地，如图12所示，该电容检测电路200还包括处理电路260，用于根据该积分电容器CI对应的电压信号VCI确定该触控电容器Cx的电容。
可选地，该电容检测电路200可以应用于电容传感器，这时，该触控电容器Cx为该电容传感器的传感器电容。
应理解，本申请实施例均以第一充放电电路210通过晶体管211对触控电容器Cx充电为例进行描述。但该第一充放电电路210也可以通过该晶体管211对该触控电容器Cx放电，并且，第二充放电电路220通过电流源221对积分电容器CI充电或放电的时长，等于该晶体管211对该触控电容器Cx放电的时长，为了简洁，这里不再赘述。
图13是本申请实施例的触摸检测装置1300的示意性框图。如图13所示，该触摸检测装置1300可以包括如图2中所示的用于电容检测的电路200。其中，该触摸检测装置1300可以根据该电路200确定的该触控电容器Cx的电容，确定用户的触摸位置。具体地，该触摸检测装置1300可以根据该电路200所确定的该触控电容器Cx相对于初始电容的电容变化量△C，确定用户的触摸信息例如用户在显示屏上的触摸位置。
本申请实施例还提供了一种终端设备，包括如图13所示的触摸检测装置1300。作为示例而非限定，所述终端设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机电脑、车载电子设备或穿戴式智能设备等。
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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种用于电容检测的电路，其特征在于，包括第一充放电电路，所述第一充放电电路包括共栅极的晶体管，所述晶体管与触控电容器相连，
其中，所述第一充放电电路用于在第一阶段将所述触控电容器上的电荷清零，并在第二阶段通过所述晶体管将所述触控电容器充电至预设电压；
所述电容检测电路还包括积分电容器和第二充放电电路，所述第二充放电电路包括电流源，所述电流源与所述积分电容器相连；
所述第二充放电电路用于在所述第一阶段将所述积分电容器充电至电源电压，并在所述第二阶段通过所述电流源对所述积分电容器放电，其中，所述电流源对所述积分电容器放电的时长，等于所述晶体管对所述触控电容器充电的时长，以使所述触控电容器的电容变化量关联所述积分电容器的电容变化量。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述晶体管为N型金属氧化物半导体MOS管。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述晶体管的栅极连接至固定电平，所述晶体管的漏极连接至电源，所述晶体管的源极与所述触控电容器相连，其中，所述晶体管向所述触控电容器充电时，所述晶体管处于饱和区。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路，其特征在于，所述第一充放电电路还包括第一开关和第二开关，
其中，所述晶体管的漏极连接至电源，所述晶体管的源极通过所述第一开关与所述触控电容器的一端相连，所述触控电容器的另一端接地，所述第二开关与所述触控电容器并联。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，
在所述第一阶段，所述第一开关断开，所述第二开关闭合；
在所述第二阶段，所述第二开关断开，所述第一开关闭合直至所述触控电容器上的电压达到所述预设电压时断开。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电路，其特征在于，所述第二充放电电路还包括第三开关和第四开关，其中，所述积分电容器的一端接电源，所述积分电容器的另一端通过所述第三开关与所述电流源的一端相连，所述电流源的另一端接地，所述第四开关与所述积分电容器并联。
7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，
在所述第一阶段，所述第三开关断开，所述第四开关闭合；
在所述第二阶段，所述第四开关断开，所述第三开关闭合直至所述触控电容器上的电压达到所述预设电压时断开。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的电路，其特征在于，所述第一充放电电路和所述第二充放电电路还用于：
执行所述第一阶段和所述第二阶段中的操作N次，并将所述N次操作中分别得到的所述积分电容器的N个电容值的平均值，作为所述积分电容器的电容的实际测量值。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的电路，其特征在于，所述电容检测电路还包括比较器，所述比较器的一个输入端与所述触控电容器相连，所述比较器的另一输入端的输入电压等于所述预设电压。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的电路，其特征在于，所述电容检测电路还包括模数转换电路，用于将所述积分电容器的电压信号转换为数字信号。
11.根据权利要求10所述的电路，其特征在于，所述电容检测电路还包括电压缓冲器，用于对所述积分电容器对应的电压信号进行缓冲处理。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的电路，其特征在于，所述电容检测电路还包括处理电路，用于根据所述积分电容器对应的电压信号确定所述触控电容器的电容。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的电路，其特征在于，所述电容检测电路应用于电容传感器，所述触控电容器为所述电容传感器的传感器电容。
14.一种触摸检测装置，其特征在于，包括：如权利要求1至13中任一项所述的用于电容检测的电路，所述触摸检测装置根据所述电路确定的所述触控电容器的电容，确定用户的触摸信息。
15.一种终端设备，其特征在于，包括：如权利要求14所述的触摸检测装置。
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