CN112000249A - 电容检测电路、触控芯片和电容检测电路的参数调整方法 - Google Patents

电容检测电路、触控芯片和电容检测电路的参数调整方法 Download PDF

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CN112000249A CN202011181606.1A CN202011181606A CN112000249A CN 112000249 A CN112000249 A CN 112000249A CN 202011181606 A CN202011181606 A CN 202011181606A CN 112000249 A CN112000249 A CN 112000249A
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Abstract

本申请提供一种电容检测电路、触控芯片和电容检测电路的参数调整方法，能够提高电容检测的灵敏度。电容检测电路包括：第一驱动电路，与待测电容器相连，用于输出第一驱动信号；抵消电路，包括抵消电容器和第二驱动电路，该第二驱动电路与抵消电容器相连，用于输出第二驱动信号；放大电路，与待测电容器和抵消电容器相连，用于根据待测电容器的电容信号和抵消电容器的电容信号输出电压信号，该电压信号用于确定待测电容器的电容相对于基础电容的电容变化量；其中，抵消电容器的电容和第二驱动信号的参数被配置为使得在待测电容器的电容相对于基础电容没有发生变化的情况下，放大电路输出的该电压信号达到最小，以抵消待测电容器的基础电容。

Description

电容检测电路、触控芯片和电容检测电路的参数调整方法
技术领域
本申请实施例涉及电容检测领域，并且更具体地，涉及一种电容检测电路、触控芯片和电容检测电路的参数调整方法。
背景技术
电容式传感器广泛应用于电子产品中，用来实现触摸检测。当没有手指触摸或靠近检测电极时，检测电极的电容等于基础电容（或称初始电容）；当有手指靠近或触摸检测电极时，该检测电极的电容会相对于该基础电容发生变化，通过检测该检测电极相对于基础电容的电容变化情况，可以获取手指靠近或触摸检测电极的信息，从而判断用户的操作。但是由于基础电容往往比较大，会占用有限的电路动态范围，因此降低了电容检测的灵敏度。
发明内容
本申请实施例提供一种电容检测电路、触控芯片和电容检测电路的参数调整方法，能够提高电容检测的灵敏度。
第一方面，提供了一种电容检测电路，包括：
第一驱动电路，与待测电容器相连，用于向所述待测电容器输出第一驱动信号，其中，所述待测电容器的电容为触摸屏中的两个检测电极之间的互电容；
抵消电路，包括抵消电容器和第二驱动电路，所述第二驱动电路与所述抵消电容器相连，用于向所述抵消电容器输出第二驱动信号；以及，
放大电路，与所述待测电容器和所述抵消电容器相连，用于根据所述待测电容器的电容信号和所述抵消电容器的电容信号输出电压信号，其中，所述电压信号用于确定所述待测电容器的电容相对于所述基础电容的电容变化量；
其中，所述抵消电容器的电容和所述第二驱动信号的参数被配置为使得在所述待测电容器的电容相对于所述基础电容没有发生变化的情况下，所述放大电路输出的所述电压信号达到最小，以抵消所述待测电容器的基础电容。
本申请实施例中的电容检测电路，通过抵消电路，可以有效地抵消待测电容器的基础电容，使得放大电路输出的电压信号仅反映待测电容器的电容变化量，从而将基础电容在电容检测电路中占用的动态范围的比例降低，使放大电路的放大倍数增加，提高了电容检测的灵敏度，改善了电容检测电路的检测性能。并且，本申请实施例考虑了实际情况中屏体阻抗等寄生参数对电容检测的影响，通过对电容检测电路中的第二驱动信号和抵消电容器进行配置，不仅能够抵消基础电容，而且尽可能地减少了屏体阻抗等对电容检测的影响。
而且，抵消电路中设置有第二驱动电路，在第二驱动电路输出的第二驱动信号的作用下，通过抵消电容器来抵消待测电容器的基础电容，因此无需设置大量开关对电容检测过程进行复杂的时序控制，电路结构更加简单。
在一种可能的实现方式中，所述第二驱动信号的参数包括以下中的至少一种：所述第二驱动信号的波形、所述第二驱动信号的幅度、以及所述第二驱动信号的相位。
在一种可能的实现方式中，所述第二驱动信号的波形与所述第一驱动信号的波形相同，所述第二驱动信号的幅度与所述第一驱动信号的幅度相同，所述第二驱动信号的相位与所述第一驱动信号的相位之间的相位差位于170°至190°。
这样，可以在第二驱动信号的波形与第一驱动信号的波形相同，且第二驱动信号的幅度与第一驱动信号的幅度相同的情况下，将第二驱动信号的相位配置为与第一驱动信号的相位相反，再依次对抵消电容器的电容和第二驱动信号的相位进行扫描，从而高效地找到放大电路输出的电压信号达到最小时所对应的电容值和相位值。
在一种可能的实现方式中，所述抵消电路还包括与所述抵消电容器相连的抵消电阻。
在一种可能的实现方式中，所述抵消电阻用于抵消触摸屏的屏体阻抗。
由于屏体中的走线和器件等会形成一定的等效阻抗，因此，通过设置抵消电阻，可以用来抵消触摸屏的屏体阻抗，通过对该抵消电阻进行配置，进一步优化了电容抵消的效果。
在一种可能的实现方式中，所述抵消电阻被配置为使得在所述待测电容器的电容相对于所述基础电容没有发生变化的情况下，所述放大电路输出的所述电压信号达到最小。
在一种可能的实现方式中，所述放大电路包括可编程增益放大器PGA，所述PGA的每个输入端与对应的输出端之间连接有反馈电阻。
在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括：滤波电路，与所述放大电路相连，用于对所述放大电路输出的所述电压信号进行滤波处理；模数转换电路，与所述滤波电路相连，用于将滤波后的所述电压信号转换为数字信号；以及，数字处理模块，与所述滤波电路相连，用于对所述数字信号进行处理，以得到所述电容变化量。
第二方面，提供了一种触控芯片，包括前述第一方面及第一方面的任意可能的实现方式中的电容检测电路。
第三方面，提供了一种电容检测电路的参数调整方法，所述电容检测电路包括第一驱动电路、抵消电路和放大电路，所述第一驱动电路与待测电容器相连并用于向所述待测电容器输出第一驱动信号，其中，所述待测电容器的电容为触摸屏中的两个检测电极之间的互电容，所述抵消电路包括抵消电容器和第二驱动电路，所述第二驱动电路与所述抵消电容器相连并用于向所述抵消电容器输出第二驱动信号，所述放大电路与所述待测电容器和所述抵消电容器相连并用于根据所述待测电容器的电容信号和所述抵消电容器的电容信号输出电压信号，所述电压信号用于确定所述待测电容器的电容相对于所述基础电容的电容变化量，所述方法用于配置所述抵消电容器的电容和所述第二驱动信号的参数，以抵消所述待测电容器的基础电容，其中，所述方法包括：
在所述待测电容器的电容相对于所述基础电容没有发生变化的情况下，配置所述第二驱动信号的波形与所述第一驱动信号的波形相同，所述第二驱动信号的幅度与所述第一驱动信号的幅度相同，以及所述第二驱动信号的相位与所述第一驱动信号的相位相反；
对所述抵消电容器的电容进行扫描，得到所述放大电路输出的所述电压信号随所述抵消电容器的电容的变化曲线，并根据所述变化曲线将所述抵消电容器的电容配置为最小的所述电压信号对应的电容；
对所述第二驱动信号的相位进行扫描，得到所述放大电路输出的所述电压信号随所述第二驱动信号的相位的变化曲线，并根据所述变化曲线将所述第二驱动信号的相位调整为最小的所述电压信号对应的相位。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：对所述抵消电容器的电容进行扫描，得到所述放大电路输出的所述电压信号随所述抵消电容器的电容的变化曲线，并根据所述变化曲线将所述抵消电容器的电容调整为最小的所述电压信号对应的电容。
在一种可能的实现方式中，所述抵消电路还包括与所述抵消电容器相连的抵消电阻，所述方法还包括：对所述抵消电阻的阻值进行扫描，得到所述放大电路输出的所述电压信号随所述抵消电阻的阻值变化曲线，并根据所述变化曲线将所述抵消电阻的阻值配置为最小的所述电压信号对应的阻值，其中，扫描前的所述抵消电阻的阻值配置为0。
在一种可能的实现方式中，所述抵消电阻用于抵消触摸屏的屏体阻抗。
附图说明
图1是触摸检测的原理的示意图。
图2是现有的电容检测电路的示意图。
图3是本申请实施例的电容检测电路的示意图。
图4是本申请实施例的针对图3所示的电容检测电路的参数进行调整的方法的示意性流程图。
图5是基于图4所示的方法得到的抵消效率随抵消电容的变化曲线的示意图。
图6是基于图4所示的方法得到的抵消效率随第二驱动信号的相位的变化曲线的示意图。
图7是本申请另一实施例的电容检测电路的示意图。
图8是本申请实施例的针对图7所示的电容检测电路的参数进行调整的方法的示意性流程图。
图9是基于图3所示的电容检测电路的一种可能的具体实现方式。
图10是基于图7所示的电容检测电路的一种可能的具体实现方式。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
首先结合图1描述本申请实施例的电容检测电路的一种可能的应用场景的示意图。
图1中示出了触摸屏中的横向和纵向的两层通道，采用这种图案的电容触控系统通常可以同时采用自电容和互电容这两种电容检测方式。在进行自电容检测时，触控芯片会扫描每一个横向通道和纵向通道对地的自电容的变化情况。当手指靠近或接触时，手指附近的通道的自电容会变大。例如图1所示，手指和其附近的横向通道CRXN-1会产生电容Cs，手指和其附近的纵向通道CTX1会产生电容Cd。由于人体是导体并且和地相连，手指触摸或接近的通道的自电容会发生变化，触控芯片根据检测到的自电容的变化，可以获得手指的触摸信息。而在进行互电容检测时，检测的是横向通道和纵向通道之间的互电容的变化。例如图1所示，手指附近的横向通道CRXN-1和纵向通道CTX1之间会产生互电容，触控芯片根据检测到的横向通道与纵向通道之间的互电容的变化，可以获得手指的触摸信息。这里，将图1中的横向通道记作RX通道，纵向通道记作TX通道，触摸屏中的横向通道和纵向通道也可以称为检测电极或者传感器（sensor）。
以互容检测为例，如图2所示的电容检测电路200，用于检测TX通道和RX通道之间的互电容，即TX通道和RX通道之间形成的待测电容器100。触控芯片向TX通道发送驱动信号VTX，并由RX通道输出相应的检测信号。放大电路的一端接电压VCMI，另一端与RX通道相连，以接收来自RX通道的检测信号，并输出电压信号VOUT。电压信号VOUT可以用来确定待测电容器100的电容。其中，待测电容器100的电容包括基础电容CX以及相对于基础电容CX的电容变化量△CX。其中，当没有手指触摸或靠近时，检测到的待测电容器100的电容即为基础电容CX；当有手指靠近或触摸时，待测电容器100的电容相对于基础电容CX会在基础电容CX的基础上发生变化，因此检测到的待测电容器100的电容包括基础电容CX以及电容变化量△CX，其中，实际反映用户触摸信息的是电容变化量△CX。由于基础电容CX往往比较大，会占用有限的电路动态范围，即基础电容CX对电容检测电路的动态范围的占用比例较大，因此降低了电容检测的灵敏度。
为此，本申请提供一种电容检测电路，能够提高电容检测的灵敏度。
图3是本申请实施例的电容检测电路的示意图。该电容检测电路300用于检测待测电容器100的电容变化量。待测电容器100的电容为触摸屏中的两个检测电极之间的互电容。也即，电容检测电路300用于互电容检测。如图3所示，电容检测电路300包括第一驱动电路310、抵消电路320和放大电路330。
其中，第一驱动电路310与待测电容器100相连，用于向待测电容器100输出第一驱动信号VTX。
抵消电路320用于抵消待测电容器100的基础电容CX。其中，抵消电路320包括抵消电容器321和第二驱动电路322，其中，第二驱动电路322与抵消电容器321相连，用于向抵消电容器321输出第二驱动信号VCancel。
放大电路330与待测电容器100和抵消电容器321相连，用于接收待测电容器100的第一电容信号和抵消电容器321的第二电容信号，并根据该第一电容信号和该第二电容信号输出电压信号VOUT。其中，电压信号VOUT用于确定待测电容器100的电容相对于基础电容CX的电容变化量△CX。
通常，例如对于单手指触摸的情况，电容变化量△CX和基础电容CX的比例约为1：10，基础电容CX会占用电容检测电路300的绝大部分的动态范围，使得放大电路330的放大倍数受到限制，从而影响电容检测的灵敏度。
而本申请实施例中，由于利用抵消电路320用来抵消待测电容器100的基础电容CX，因此使放大电路330输出的电压信号VOUT与待测电容器100相对于基础电容CX的电容变化量△CX相关联，即，通过放大电路330输出的电压信号VOUT，可以确定电容变化量△CX，从而提升放大电路的放大倍数，提高电容检测的灵敏度。
其中，抵消电路320中设置了第二驱动电路322，在第二驱动电路322输出的第二驱动信号的作用下，通过抵消电容器321来抵消待测电容器100的基础电容CX。在第一驱动电路310和第二驱动电路322输出驱动信号的过程中，抵消电容器321就可以完成对待测电容器100的基础电容CX的抵消，因此，无需设置大量开关对电容检测过程进行复杂的时序控制，电路结构更加简单，更易实现。
具体来说，在待测电容器100的电容相对于基础电容CX没有发生变化即△CX=0的情况下，例如没有手指触摸时，待测电容器100的电容等于基础电容CX。配置抵消电容321的电容CC等于基础电容CX，并配置第二驱动信号和第一驱动信号的波形相同、幅度相等、相位相反。第一驱动电路310向待测电容器100输出第一驱动信号，使得待测电容器100所在的支路上产生相应的电流信号，第二驱动电路322向抵消电容器321输出第二驱动信号，使得抵消电容器321所在的支路上产生相应的电流信号。因此，当待测电容器100所在支路的电流信号和抵消电容器321所在支路的电流信号同时流向放大电路330时，利用两路电流信号之间的相互抵消，可以使放大电路输出的电压信号VOUT基本为0。而当待测电容器100的电容相对于基础电容CX发生变化即△CX≠0的情况下，例如存在手指触摸时，待测电容器100的电容包括基础电容CX和电容变化量△CX，由于抵消电容321和第二驱动信号的配置能够抵消其中的基础电容CX对应的那部分电流信号，因此，流向放大电路330的电流信号仅包括电容变化量△CX对应的那部分电流信号。这样，通过放大电路330输出的电压信号VOUT，就可以确定电容变化量△CX，并根据电容变化量△CX确定手指的触摸信息。由于基础电容CX被抵消，因此可以提升放大电路330的放大倍数，从而提高电容检测的灵敏度。
本申请实施例中，第二驱动信号VCancel的波形与第一驱动信号VTX的波形相同，例如均为正弦波、余弦波、方波或者三角波等。并且，在理想情况下，当配置抵消电容器321的电容CC等于基础电容CX即CC=CX，以及配置第二驱动信号VCancel与第一驱动信号VTX的幅度相同、相位相反时，抵消电路320的抵消效率可以达到100%，即完全抵消基础电容CX。
然而，在实际应用中，由于触摸屏的屏体阻抗等寄生参数的影响，无法达到理想情况，因此，本申请实施例中，还需要对抵消电容器321的电容CC和第二驱动电路322的参数进行调整，以减小屏体阻抗等对电容检测的影响，从而使抵消电路320达到最高的抵消效率。
其中，抵消电路320中的抵消电容器321的电容CC和第二驱动电路322的参数被配置为使得在待测电容器100的电容相对于基础电容CX没有发生变化即△CX=0的情况下，放大电路330输出的电压信号VOUT达到最小，以抵消待测电容器100的基础电容CX。理想情况下，理论上VOUT可以达到0；但在实际应用中，VOUT达到最小即最接近0时，可以认为抵消电路320达到了最高的抵消效率，即能够抵消绝大部分的基础电容CX。
在实际应用中，不仅可以对抵消电容器321的电容CC进行调整，还可以对第二驱动电路322输出的第二驱动信号VCancel的参数进行调整，以适配不同类型的触摸屏和不同的电容检测的编码方式等。其中，第二驱动信号VCancel的参数例如包括以下中的至少一种：第二驱动信号VCancel的波形、第二驱动信号VCancel的幅度、以及第二驱动信号VCancel的相位。在相同条件下，例如在没有手指触摸时，寻找最优的参数配置直至使得放大电路330输出的电压信号VOUT达到最小，以尽可能多的抵消基础电容CX。
应理解，本申请实施例中，所述的抵消待测电容器100的基础电容CX，包括部分抵消基础电容CX或者全部抵消基础电容CX。其中，当该电压信号VOUT最小时，抵消电路320的抵消效率最高。在理想情况下，VOUT=0时的抵消效率为100%，待测电容器100的基础电容CX被全部抵消。
这里，抵消电路320的抵消效率为：待测电容器100的电容信号对应的电压信号V1与抵消电容器321的电容信号V2对应的电压信号之间的差值，与电压信号V1之间的比值，即|V1-V2|/V1。可以理解，电压信号V1为没有利用抵消电路320抵消基础电容CX时放大电路330输出的电压信号，例如图2所示的放大电路输出的电压信号，电压信号V2为利用抵消电路320抵消基础电容CX时放大电路330输出的电压信号，例如图3所示的放大电路330输出的电压信号。
在一种优选的实现方式中，对第二驱动信号VCancel的参数配置满足以下条件中的至少一种：第二驱动信号VCancel的波形与第一驱动信号VTX的波形相同，第二驱动信号VCancel的幅度与第一驱动信号VTX的幅度相同，第二驱动信号VCancel的相位与第一驱动信号VTX的相位之间的相位差位于预设范围例如该相位差位于170°至190°，换句话说，第二驱动信号VCancel的相位，位于第一驱动信号VTX的相位的相反相位的±10°范围内。
这样，在第二驱动信号VCancel的波形与第一驱动信号VTX的波形相同，且第二驱动信号VCancel的幅度与第一驱动信号VTX的幅度相同的情况下，将第二驱动信号VCancel的相位配置为与第一驱动信号VTX的相位相反，再依次对抵消电容器321的电容CC和第二驱动信号VCancel的相位进行扫描，从而可以高效地找到电压信号VOUT达到最小时对应的CC值和VCancel的相位值。
抵消电容器321的电容CC，例如，可以配置为1pF至10pF之间。
例如图4所示的本申请实施例的电容检测电路的参数调整方法400。该方法400例如可以应用于前述图3所示的电容检测电路300。方法400用于配置电容检测电路300中的抵消电容器321的电容CC和第二驱动信号VCancel的参数，以抵消待测电容器100的基础电容CX。如图4所示，方法400包括以下步骤。
在步骤410中，配置第二驱动信号VCancel的波形与第一驱动信号VTX的波形相同，第二驱动信号VCancel的幅度与第一驱动信号VTX的幅度相同，以及第二驱动信号VCancel的相位与第一驱动信号VTX的相位相反。
在步骤420中，对抵消电容器321的电容CC进行扫描，得到放大电路330输出的电压信号VOUT随抵消电容器321的电容CC的变化曲线，并根据该变化曲线将抵消电容器321的电容CC配置为最小的电压信号VOUT对应的电容。
在步骤430中，对第二驱动信号VCancel的相位进行扫描，得到放大电路330输出的电压信号VOUT随第二驱动信号VCancel的相位的变化曲线，并根据该变化曲线将第二驱动信号VCancel的相位调整为最小的电压信号VOUT对应的相位。
通过图4所示的方法400，可以获得最优的抵消电容器321的电容CC的大小，以及最优的第二驱动信号VCancel的相位的大小，从而使抵消电路320的抵消效率最高。
例如图5所示，针对步骤420，可以得到抵消效率随对电容CC的变化情况。当放大电路330输出的电压信号VOUT达到最小时，抵消电路320的抵消效率最高，可以达到接近70%。因此，基于图5所示的变化曲线，可以将电容CC配置为等于32pF。在实际情况中，最终配置的电容Cc的大小在基础电容CX的附近变化。
又例如图6所示，针对步骤430，可以得到抵消效率随第二驱动信号VCancel的相位的变化情况。当放大电路330输出的电压信号VOUT达到最小时，抵消电路320的抵消效率最高，可以达到80%以上。因此，基于图6所示的变化曲线，可以将第二驱动信号VCancel的相位调整为7.2°。
由于步骤410中配置第二驱动信号VCancel的相位与第一驱动信号VTX的相位相反，因此在步骤430中，以第一驱动信号VTX的相位的相反相位为基准，在该相反相位附近对第二驱动信号VCancel的相位进行扫描。
当然，如果事先可以估算出待测电容器100的基础电容CX，那么在步骤410中也可以配置抵消电容器321的电容CC等于基础电容CX，从而在步骤420中，以基础电容CX为基准，在CX附近对电容CC进行扫描。
上面所述的扫描，是指将被扫描的参数依次调整至不同的数值的过程。
举例来说，对抵消电容器321的电容CC进行扫描时，是将抵消电容器321的电容CC依次调整至等于不同的数值，以得到与不同数值对应的电压信号VOUT的值。其中，在扫描初始时，例如可以将CC的初始值可以设置等于为CX。
又例如，对第二驱动信号VCancel的相位进行扫描时，是将第二驱动信号VCancel的相位依次调整至等于不同的相位值，以得到与不同相位值对应的电压信号VOUT的值。其中，在扫描初始时，第二驱动信号VCancel的相位的初始值设置为第一驱动信号VTX的相反相位。
可选地，在步骤430之后，也可以再执行一次步骤420，进一步对抵消电容器321的电容CC进行修正。
本申请实施例中，如图7所示，抵消电路320还可以包括与抵消电容器321相连的抵消电阻323。由于屏体中的走线和器件等会形成一定的等效阻抗，因此，通过设置抵消电阻323，可以用来抵消触摸屏的屏体阻抗。通过对该抵消电阻323进行配置，进一步优化了电容抵消的效果，从而在非理想情况下使电容检测电路300仍具有较好的检测效果。
抵消电阻323的阻值RC，例如，可以配置为0kΩ至10kΩ之间。
这时，可以通过图8所示的方法对电容检测电路300的进行参数调整。如图8所示的本申请实施例的电容检测电路的参数调整方法800，该方法800例如可以应用于前述图7所示的电容检测电路300。如图8所示，方法800包括以下步骤。
在步骤810中，配置第二驱动信号VCancel的波形与第一驱动信号VTX的波形相同，第二驱动信号VCancel的幅度与第一驱动信号VTX的幅度相同，以及第二驱动信号VCancel的相位与第一驱动信号VTX的相位相反。
在步骤820中，对抵消电容器321的电容CC进行扫描，得到放大电路330输出的电压信号VOUT随抵消电容器321的电容CC的变化曲线，并根据该变化曲线将抵消电容器321的电容CC配置为最小的电压信号VOUT对应的电容。
在步骤830中，对第二驱动信号VCancel的相位进行扫描，得到放大电路330输出的电压信号VOUT随第二驱动信号VCancel的相位的变化曲线，并根据该变化曲线将第二驱动信号VCancel的相位调整为最小的电压信号VOUT对应的相位。
在步骤840中，对抵消电阻323的阻值RC进行扫描，得到放大电路330输出的电压信号VOUT随抵消电阻323的阻值RC的变化曲线，并根据该变化曲线将抵消电阻323的阻值RC配置为最小的电压信号VOUT对应的阻值。
通过图8所示的方法，可以获得抵消电容器321的电容CC的最优值、第二驱动信号VCancel的相位的最优值、以及抵消电阻323的阻值RC的最优值，从而使抵消电路320的抵消效率最优。
上述步骤420和步骤430可以具有其他顺序，上述步骤820、步骤830和步骤840也可以具有其他顺序，这里均不做限定。
图6和图7的参数调整顺序以及被调整的参数仅为示例。图6和图7都是以第二驱动信号VCancel的幅度与第一驱动信号VTX的幅度相同为例进行描述，在实际操作中，也可以对第二驱动信号VCancel的幅度进行调整。这时，如果在步骤410和步骤810中配置第二驱动信号VCancel的幅度与第一驱动信号VTX的幅度之间具有其他比例，或者在步骤410和步骤810之后对第二驱动信号VCancel的幅度也进行了调整，那么相应地，也需要对抵消电容器321的电容CC进行重新调整。例如，这时，调整后的电容CC的大小也会相应地发生变化。
可见，采用本申请实施例的电容检测电路和参数调整方法，可以有效地抵消待测电容器的基础电容，使得放大电路输出的电压信号仅反映待测电容器的电容变化量，从而将基础电容在电容检测电路中占用的动态范围的比例降低，使放大电路的放大倍数增加，提高了电容检测的灵敏度，改善了电容检测电路的检测性能。并且，本申请实施例考虑了实际情况中屏体阻抗等寄生参数对电容检测的影响，通过对电容检测电路中的第二驱动信号、抵消电容器和抵消电阻进行调整，尽可能减少了屏体阻抗等对电容检测的影响。
经过试验可知，采用本申请实施例的电容检测电路和参数调整方法，可以将基础电容在电容检测电路中占用的动态范围的比例降低80%以上，将放大电路的放大倍数在原有基础上增加一倍以上。
本申请实施例中，放大电路例如包括可编程增益放大器（Programmable GainAmplifier，PGA），其中，PGA的每个输入端与对应的输出端之间连接有反馈电阻Rfb。进一步地，PGA的每个输入端与对应的输出端之间还连接有反馈电容Cfb。
此外，电容检测电路300还包括滤波电路340，滤波电路340与放大电路330相连，用于对放大电路330输出的电压信号VOUT进行滤波处理。例如图9和图10中所示的抗混叠滤波器（Anti-Alias Filter，AAF）340。
进一步地，电容检测电路300还包括模数转换电路350，模数转换电路350与滤波电路340相连，用于将滤波后的电压信号VOUT转换为数字信号。例如图9和图10中所示的ADC350。
进一步地，电容检测电路300还包括数字处理模块360，数字处理模块360与模数转换电路350相连，用于对模数转换电路350输出的数字信号进行处理，以得到待测电容器100相对于基础电容CX的电容变化量△CX。例如图9和图10中所示的数字处理模块360。
本申请实施例还提供一种触控芯片，包括上述本申请各种实施例中的电容检测电路300。所述触控芯片用于根据所述电容变化量确定用户在触摸屏上的触摸位置。
本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：触摸屏；以及，上述实施例中的触控芯片。
作为示例而非限定，本申请实施例中的电子设备可以为终端设备、手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机电脑、游戏设备、车载电子设备或穿戴式智能设备等便携式或移动计算设备，以及电子数据库、汽车、银行自动柜员机（Automated Teller Machine，ATM）等其他电子设备。该穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或部分功能的设备，例如智能手表或智能眼镜等；以及，只专注于某一类应用功能，且需要和其它设备如智能手机配合使用的设备，例如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
需要说明的是，在不冲突的前提下，本申请描述的各个实施例和/或各个实施例中的技术特征可以任意的相互组合，组合之后得到的技术方案也应落入本申请的保护范围。
应理解，本申请实施例中的具体的例子只是为了帮助本领域技术人员更好地理解本申请实施例，而非限制本申请实施例的范围，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形均落在本申请的保护范围内。
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 (13)

1.一种电容检测电路，其特征在于，包括：
第一驱动电路，与待测电容器相连，用于向所述待测电容器输出第一驱动信号，其中，所述待测电容器的电容为触摸屏中的两个检测电极之间的互电容；
抵消电路，包括抵消电容器和第二驱动电路，所述第二驱动电路与所述抵消电容器相连，用于向所述抵消电容器输出第二驱动信号；以及，
放大电路，与所述待测电容器和所述抵消电容器相连，用于根据所述待测电容器的电容信号和所述抵消电容器的电容信号输出电压信号，其中，所述电压信号用于确定所述待测电容器的电容相对于所述基础电容的电容变化量；
其中，所述抵消电容器的电容和所述第二驱动信号的参数被配置为使得在所述待测电容器的电容相对于所述基础电容没有发生变化的情况下，所述放大电路输出的所述电压信号达到最小，以抵消所述待测电容器的基础电容。
2.根据权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述第二驱动信号的参数包括以下中的至少一种：
所述第二驱动信号的波形、所述第二驱动信号的幅度、以及所述第二驱动信号的相位。
3.根据权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，所述第二驱动信号的波形与所述第一驱动信号的波形相同，所述第二驱动信号的幅度与所述第一驱动信号的幅度相同，所述第二驱动信号的相位与所述第一驱动信号的相位之间的相位差位于170°至190°。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电容检测电路，其特征在于，所述抵消电路还包括与所述抵消电容器相连的抵消电阻。
5.根据权利要求4所述的电容检测电路，其特征在于，所述抵消电阻用于抵消触摸屏的屏体阻抗。
6.根据权利要求4所述的电容检测电路，其特征在于，所述抵消电阻被配置为使得在所述待测电容器的电容相对于所述基础电容没有发生变化的情况下，所述放大电路输出的所述电压信号达到最小。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电容检测电路，其特征在于，所述放大电路包括可编程增益放大器PGA，所述PGA的每个输入端与对应的输出端之间连接有反馈电阻。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的电容检测电路，其特征在于，还包括：
滤波电路，与所述放大电路相连，用于对所述放大电路输出的所述电压信号进行滤波处理；
模数转换电路，与所述滤波电路相连，用于将滤波后的所述电压信号转换为数字信号；以及，
数字处理模块，与所述滤波电路相连，用于对所述数字信号进行处理，以得到所述电容变化量。
9.一种触控芯片，其特征在于，包括根据权利要求1至8中任一项所述的电容检测电路，所述触控芯片用于根据待测电容器相对于其基础电容的电容变化量，确定用户在触摸屏上的触摸位置。
10.一种电容检测电路的参数调整方法，其特征在于，所述电容检测电路包括第一驱动电路、抵消电路和放大电路，所述第一驱动电路与待测电容器相连并用于向所述待测电容器输出第一驱动信号，所述待测电容器的电容为触摸屏中的两个检测电极之间的互电容，所述抵消电路包括抵消电容器和第二驱动电路，所述第二驱动电路与所述抵消电容器相连并用于向所述抵消电容器输出第二驱动信号，所述放大电路与所述待测电容器和所述抵消电容器相连并用于根据所述待测电容器的电容信号和所述抵消电容器的电容信号输出电压信号，所述电压信号用于确定所述待测电容器的电容相对于所述基础电容的电容变化量，所述方法用于配置所述抵消电容器的电容和所述第二驱动信号的参数，以抵消所述待测电容器的基础电容，其中，所述方法包括：
在所述待测电容器的电容相对于所述基础电容没有发生变化的情况下，配置所述第二驱动信号的波形与所述第一驱动信号的波形相同，所述第二驱动信号的幅度与所述第一驱动信号的幅度相同，以及所述第二驱动信号的相位与所述第一驱动信号的相位相反；
对所述抵消电容器的电容进行扫描，得到所述放大电路输出的所述电压信号随所述抵消电容器的电容的变化曲线，并根据所述变化曲线将所述抵消电容器的电容配置为最小的所述电压信号对应的电容；
对所述第二驱动信号的相位进行扫描，得到所述放大电路输出的所述电压信号随所述第二驱动信号的相位的变化曲线，并根据所述变化曲线将所述第二驱动信号的相位调整为最小的所述电压信号对应的相位。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述抵消电容器的电容进行扫描，得到所述放大电路输出的所述电压信号随所述抵消电容器的电容的变化曲线，并根据所述变化曲线将所述抵消电容器的电容调整为最小的所述电压信号对应的电容。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述抵消电路还包括与所述抵消电容器相连的抵消电阻，所述方法还包括：
对所述抵消电阻的阻值进行扫描，得到所述放大电路输出的所述电压信号随所述抵消电阻的阻值变化曲线，并根据所述变化曲线将所述抵消电阻的阻值配置为最小的所述电压信号对应的阻值，其中，扫描前的所述抵消电阻的阻值配置为0。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述抵消电阻用于抵消触摸屏的屏体阻抗。
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