CN112363003B - 自电容检测电路、触控芯片和电子设备 - Google Patents

自电容检测电路、触控芯片和电子设备 Download PDF

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CN112363003B CN202011349928.2A CN202011349928A CN112363003B CN 112363003 B CN112363003 B CN 112363003B CN 202011349928 A CN202011349928 A CN 202011349928A CN 112363003 B CN112363003 B CN 112363003B
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Abstract

本申请提供一种自电容检测电路、触控芯片和电子设备,能够提高自电容检测灵敏度的同时,提高抗干扰能力。自电容检测电路用于检测屏幕中的检测电极的待测电容,自电容检测电路用于接收检测电极输入的触摸信号,其中自电容检测电路包括:放大电路,放大电路包括运算放大器和T型电阻网络,运算放大器的反向输入端接收触摸信号,T型电阻网络的两端分别连接运算放大器的反向输入端和输出端,所述放大电路用于根据所述触摸信号和抵消信号,输出电压信号;抵消电路,用于向T型电阻网络输入抵消信号,抵消信号用于抵消待测电容的基础电容的大小;以及处理电路,用于根据电压信号获得待测电容的改变量。

Description

自电容检测电路、触控芯片和电子设备
技术领域
本申请实施例涉及电容检测领域,并且更具体地,涉及一种自电容检测电路、触控芯片和电子设备。
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。当有导体例如手指,触摸或靠近电子设备的触摸屏中的检测电极时,检测电极对应的电容会发生变化,通过检测该电容的变化量,就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,电子设备会受到显示器噪声和共模干扰噪声,会对上述检测结果造成影响。因此,如何降低噪声对自电容检测的影响,成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种自电容检测电路、触控芯片和电子设备,能够提高自电容检测灵敏度的同时,提高抗干扰能力。
第一方面,提供了一种自电容检测电路,用于检测屏幕中的检测电极的待测电容,所述自电容检测电路用于接收所述检测电极输入的触摸信号,其中所述检测电路包括:
放大电路,所述放大电路包括运算放大器和T型电阻网络,所述运算放大器的反向输入端接收所述触摸信号,所述T型电阻网络的两端分别连接所述运算放大器的反向输入端和输出端,所述放大电路用于根据所述触摸信号和抵消信号,输出电压信号;
抵消电路,用于向所述T型电阻网络输入所述抵消信号,所述抵消信号用于抵消所述待测电容的基础电容的大小;以及,
处理电路,用于根据所述电压信号获得所述待测电容的改变量;
其中,所述T型电阻网络和所述抵消信号的参数被配置为使得在所述待测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。
基于上述技术方案,通过抵消电路向所述T型电阻网络输入抵消信号,抵消所述待测电容的基础电荷量,使得触摸导致的微小电容变化量通过放大电路放大并输出,该电路设计简单,元器件较少,使得元器件本身的底噪减少,提高了电容检测的信噪比和灵敏度,具有较好的检测性能。
在一种可能的实现方式中,所述T型电阻网络包括第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述第一电阻的一端连接所述运算放大器的反向输入端,所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端和所述第三电阻的一端,所述第二电阻的另一端连接所述抵消电路,所述第三电阻的另一端连接运算放大器的输出端。
在一种可能的实现方式中,第一电阻的阻值等于第三电阻的阻值。
在一种可能的实现方式中,所述放大电路还包括输入电阻,所述输入电阻的一端连接所述运算放大器的反向输入端和所述第一电阻的一端。
在一种可能的实现方式中,所述输入电阻的阻值和所述第一电阻的阻值、第二电阻的阻值相关。
在一种可能的实现方式中,所述输入电阻的阻值满足如下关系:
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
其中,Rin为所述输入电阻的阻值,R1为所述第一电阻的阻值,R2为所述第二电阻的阻值。
在一种可能的实现方式中,自电容检测电路还包括驱动电路,所述驱动电路包括驱动信号源和驱动电阻,所述驱动信号源用于产生驱动信号并通过所述驱动电阻输出至所述检测电极。
在一种可能的实现方式中,所述驱动信号源的一端接地,所述驱动信号源的另一端连接所述驱动电阻的一端,所述驱动电阻的另一端连接所述输入电阻的另一端。
在一种可能的实现方式中,所述驱动电阻的阻值为:
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
其中,Rtx2所述驱动电阻的阻值,
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
,j为复数单位,f为所述驱动信号的频率,Cx为所述待测电容的电容值。
在一种可能的实现方式中,所述输入电阻的阻值和所述驱动电阻的阻值相关,以使所述屏幕被手指触摸相比于所述屏幕没有被手指触摸时,所述运算放大器的输出电压变化量最大。
在一种可能的实现方式中,所述输入电阻的阻值至少为所述驱动电阻阻值的10倍。
在一种可能的实现方式中,所述抵消信号为正弦波信号。通过正弦波信号进行抵消,该自电容检测电路受干扰频点的影响较小,提高了电路的抗噪声能力。
在一种可能的实现方式中,所述自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。
在一种可能的实现方式中,所述自电容检测电路还包括:ADC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。
第二方面,提供了一种触控芯片,包括:前述第一方面以及第一方面的任一种可能的实现方式中的自电容检测电路。
基于上述技术方案,该触控芯片能够提高自电容检测的信噪比,具有更好的检测性能。
第三方面,提供了一种电子设备,包括:触摸屏;显示屏;以及,前述第二方面以及第二方面的任一种可能的实现方式中的触控芯片。
基于上述技术方案,该电子设备提高了电容检测的信噪比,具有更好的检测性能。
附图说明
图1是电容检测原理的示意图。
图2是现有技术的自电容检测电路。
图3是现有技术的另一自电容检测电路。
图4是本申请实施例的自电容检测电路的示意性框图。
图5是基于图4所示的自电容检测电路的一种可能的具体实现方式。
图6是本申请实施例的驱动电路和待测电容的连接示意图。
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,自电容的变化在这里也可以称为待测电容的变化,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)。
图2所示为现有技术中的自电容检测电路,该自电容检测电路200用于检测横向通道和/或纵向通道对地的自电容的变化情况,即检测电极的待测电容的变化情况。驱动信号源 Vtx1通过驱动电阻Rtx1向检测电极发送驱动信号,并由缓冲器201的一端接收检测通道输出相应的检测信号。所述检测信号输入至运算放大器203的正向输入端,由于检测信号中携带有显示器噪声信号,因此在运算放大器203的反向输入端连接一电路,该电路与运算放大器203正向输入端连接的电路对称排布,用于抵消检测信号中的噪声成分,该电路包括抵消信号源Vcan1、缓冲器202和抵消电容Cc,抵消信号源Vcan1用于通过抵消电阻Rc输出抵消信号,缓冲器202连接抵消电容Cc的一端和抵消电阻Rc的一端,运算放大器203根据正向输入端和反向输入端接收的信号,输出电压信号VOUT。输出电压信号VOUT可以用来确定待测电容器210的变化情况。其中,待测电容器210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,检测到的待测电容即为基础电容CX;当有手指靠近或触摸时,检测到的待测电容器210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210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。由于缓冲器的引入,导致电路的底噪较高,降低了自电容检测的灵敏度。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对自电容检测电路的动态范围的占用比例较大,手指靠近或触摸时电容变化量△CX较小,模数转换电路(Analog to Digital Conversion Circuit,ADC)接收到的信号值小,因此降低了自电容检测的灵敏度。
图3所示为现有技术中的另一自电容检测电路,该自电容检测电路300包括控制电路310、驱动电路321、抵消电路322,电荷转移电路323和处理电路330。控制电路310用于通过控制开关K1-K4,使得在第一阶段,抵消电路322对抵消电容Cc进行充电至Vcc以及驱动电路321对待测电容器210进行充电至Vcc,在第二阶段,待测电容器210和抵消电容Cc进行短接以实现电荷抵消。在第三阶段,电荷转移电路323将电荷转换为电压信号,使得在没有外界物体触摸的情况下,电荷转移模块输出的电压信号为0。实际情况下,由于外界环境的影响,输出电压很难达到0。在第四阶段,运算放大器3231复位。该方案虽然抵消了大部分待测电容器210中的基础电容Cx的大小,有比较好的灵敏度,但是由于开关在检测电路中不断被控制实现闭合,使得自电容检测电路易受到一系列谐波频点干扰,从而该自电容检测电路的抗显示器噪声和抗共模干扰的能力都比较差。
为此,本申请提供一种自电容检测电路,能够提高自电容检测灵敏度的同时,提高抗干扰能力。
图4是本申请实施例的自电容检测电路的示意图。该自电容检测电路400用于检测TX通道和/或RX通道对地的自电容的变化情况。自电容检测电路400包括:
放大电路401,放大电路401与触摸屏(也称触控屏)中的检测电极相连。所述放大电路包括运算放大器4011和T型电阻网络4012,所述运算放大器4011的反向输入端接收所述触摸信号,所述T型电阻网络4012的两端分别连接所述运算放大器4011的反向输入端和输出端,所述放大电路401用于根据所述触摸信号和所述抵消信号,输出电压信号。
抵消电路402,用于向所述T型电阻网络4012输入所述抵消信号,所述抵消信号用于抵消所述待测电容的基础电容的大小。
处理电路403,用于根据所述电压信号获得所述待测电容器的电容改变量。
其中,所述T型电阻网络和所述抵消信号的参数被配置为使得在所述待测电容器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。
应理解,本申请实施例中所述的触控屏,可以认为是电子设备的屏幕中的触控层。电路设备的屏幕通常包括显示层和触控层,分别用于实现显示功能和触控功能。所述放大电路输出的所述电压信号达到最小,可以理解为在没有手指触摸时,放大电路的输出电压为最小值。
通常,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7:10000,不同的屏幕该比例会有差异,基础电容CX会占用自电容检测电路的绝大部分的动态范围,使得放大电路的放大倍数受到限制,从而影响自电容检测的灵敏度。例如现有技术通过在运算放大器两端加入缓冲器,降低前后两级电路之间的相互干扰,提高电路的抗显示器噪声和抗共模干扰的能力,从而提高电路检测准确度,但是该电路比较复杂,缓冲器额外给电路带来了底噪。例如现有技术通过在自电容检测电路中增加抵消电容,并通过开关切换的方式控制抵消电容对待测电容器的基础电容的电荷量进行抵消,以提高自电容检测的灵敏度,但是由于在电路中引入了开关切换,使得电路容易受到一系列谐波频点的干扰,使得抗显示器噪声和抗共模干扰的能力都比较差。
而本申请实施例中,由于利用T型电阻网络4012接收抵消电路402输出的抵消信号,实现抵消待测电容器的基础电容CX,因此使放大电路401输出的电压信号与待测电容器相对于基础电容CX的电容变化量△CX相关联,即,通过放大电路401输出的电压信号,可以确定待测电容器的电容变化量△CX,从而提升放大电路的放大倍数,提高自电容检测电路的检测灵敏度。和现有技术相比,本申请的自电容检测电路设计简单,元器件较少,底噪低。
图5为图4中的自电容检测电路的一种可能的具体实施方式。该自电容检测电路包括驱动电路510,驱动电路510用于产生驱动信号,该驱动信号被输入至TX通道,并在TX通道上会产生一个感应信号,该感应信号被输入至放大电路501,该感应信号可以称为触摸信号或者检测信号。放大电路501输出的电压信号VOUT可以用来确定该TX通道和系统地之间的待测电容器的电容变化情况。该驱动电路510包括驱动信号源Vtx2和驱动电阻Rtx2,所述驱动信号源Vtx2用于产生驱动信号并通过所述驱动电阻Rtx2输出至所述检测电极。驱动信号源Vtx2的一端接地,所述驱动信号源的另一端连接所述驱动电阻Rtx2的一端,所述驱动电阻Rtx2的另一端连接运算放大器5011的输入电阻Rin的另一端。其中,驱动信号和抵消信号可以是交流正弦波信号,使得电路受到正弦波频点的带内干扰,干扰频点极少,该自电容检测电路能较好的抗显示器噪声和抗共模干扰的能力。
放大电路501包括T型电阻网络5012,该T型电阻网络5012包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3,第一电阻R1的一端连接运算放大器5011的反向输入端,第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端和所述第三电阻R3的一端,第二电阻R2的另一端连接所述抵消电路,抵消电路包括抵消信号源Vcancel,第三电阻R3的另一端连接运算放大器5011的输出端。其中,第一电阻R1的阻值等于第三电阻R3的阻值。T型电阻网络5012用于对放大电路501的放大增益进行调整,以利用小电阻实现较大的放大倍数,同时,T型电阻网络5012还用于接收抵消信号源Vcancel的抵消信号,该抵消信号用于抵消待测电容器210的基础电容Cx的大小。
放大电路501还包括输入电阻Rin,所述输入电阻Rin的一端连接所述运算放大器5011的反向输入端和所述第一电阻R1的一端,所述输入电阻Rin的阻值和所述第一电阻R1的阻值、第二电阻R2的阻值相关,以使得当所述屏幕没有被手指触摸或靠近时,所述运算放大器的输出电压接近或者等于0。也就是说,放大电路501中的输入电阻Rin、第一电阻R1以及第二电阻R2的阻值被配置为使得在待测电容器210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401输出的电压信号VOUT达到最小,以抵消待测电容器210的基础电容CX。在一种可能的实现方式中,所述输入电阻Rin的阻值和所述第一电阻R1的阻值、第二电阻R2的阻值相关的同时,所述输入电阻的阻值还和所述驱动电阻的阻值相关,以使所述屏幕被手指触摸相比于所述屏幕没有被手指触摸时,所述运算放大器的输出电压变化量最大。其中,所述输入电阻的阻值至少为所述驱动电阻阻值的10倍。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4012实现了完美抵消,即能够抵消绝大部分的基础电容CX。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。较佳的,输入电阻Rin、第一电阻R1以及第二电阻R2的阻值被配置为:
Figure DEST_PATH_IMAGE004
该自电容检测电路500对V1与Vcancel信号的差值进行放大,使用叠加定理,当Vtx2=0时,则自电容检测电路500的激励信号源为Vcancel,此时放大电路5011的输出电压值为Vout1:
Figure 454525DEST_PATH_IMAGE005
当Vcancel=0时,该自电容检测电路500的激励信号源为Vtx2,其中,IR1和 IR3分别代表流经电阻R1和电阻R3的电流,V1为驱动电阻和检测电极之间的电压,V2为电阻R1、R2和R3之间的节点的电压。此时自电容检测电路的输出电压值为Vout2:
Figure DEST_PATH_IMAGE006
Figure DEST_PATH_IMAGE007
Figure 73463DEST_PATH_IMAGE008
故放大电路501输出的电压值Vout为:
Figure DEST_PATH_IMAGE009
当手指没有触摸屏幕时,如果Vout=0V或者Vout接近0V,表示抵消电路的抵消信号源Vcancel完美的抵消了待测电容器210的基础电容Cx大小。
在T型电阻网络中,一般取电阻R1=R3,那么有以下公式:
Figure 587621DEST_PATH_IMAGE010
令Rin=R1+2R2,当
Figure DEST_PATH_IMAGE011
时,Vout=0V,抵消信号源Vcancel的大小完美抵消了待测电容器210的基础电容Cx大小。
令Rin=R1+2R2,R1=R3时,以上公式化简如下:
Figure 717251DEST_PATH_IMAGE012
通过将电阻的参数设计成Rin=R1+2R2,使得当该电压信号Vout达到最小即最接近0时,可以认为抵消电路5012实现了完美抵消,即能够抵消绝大部分的基础电容CX。在理想情况下,当配置放大电路501的输入电阻Rin、第一电阻R1和第二电阻R2满足:Rin=R1+2R2时,以及配置抵消信号Vcancel与V1的幅度相同、相位相反时,抵消电路402的抵消效率可以达到100%,即完全抵消基础电容Cx。其中,V1和驱动信号Vtx2的关系满足:
Figure DEST_PATH_IMAGE013
当手指触摸或接近屏幕时,待测电容器210的电容量会增加
Figure 465DEST_PATH_IMAGE014
x会导致电压V1发生变化,为使得/>
Figure DEST_PATH_IMAGE015
变化时,/>
Figure DEST_PATH_IMAGE016
有明显的变化,取Rin>>Rtx2以及Rin>>R2,当Rtx2=1/(SCx)时/>
Figure DEST_PATH_IMAGE017
发生的电压信号改变量/>
Figure 26190DEST_PATH_IMAGE018
最大,对应/>
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发生的电压信号改变量
Figure 27644DEST_PATH_IMAGE020
也最大,其中,/>
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,j为复数单位,f为所述驱动信号的频率,Cx为所述待测电容的电容值。电压信号改变量/>
Figure 364264DEST_PATH_IMAGE020
为:
Figure DEST_PATH_IMAGE021
当Rtx2=1/(SCx)时,电压信号改变量
Figure 826470DEST_PATH_IMAGE018
最大,如图6所示,推导过程如下:
Figure 580799DEST_PATH_IMAGE022
Figure DEST_PATH_IMAGE023
时,即/>
Figure 786652DEST_PATH_IMAGE024
此时,外界物体(例如手指)触摸或接近屏幕时,引起放大电路输出的电压变化量最大,电压变化量
Figure DEST_PATH_IMAGE025
通过将驱动电阻的参数配置成Rtx=1/(SCx),
Figure 542993DEST_PATH_IMAGE016
发生改变时的电压信号量/>
Figure 707259DEST_PATH_IMAGE018
最大,对应/>
Figure 948884DEST_PATH_IMAGE019
发生的电压信号改变量/>
Figure 958428DEST_PATH_IMAGE020
也最大,使得电容变化量/>
Figure 336320DEST_PATH_IMAGE026
x在很小的情况下也能被检测到,提高了自电容检测电路的灵敏性。
应理解,本申请实施例中,所述的抵消待测电容器的基础电容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,放大电路的输出电压VOUT达到最小即接近为0时,可以认为抵消电路4012实现了完美抵消,即能够抵消绝大部分的基础电容CX。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。
采用本申请实施例的自电容检测电路,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,从而将基础电容在自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,提高了自电容检测的灵敏度,改善了自电容检测电路的检测性能。和现有技术相比,本申请的自电容检测电路设计简单,元器件较少,底噪低。
在一种优选的实现方式中,配置抵消信号VCancel的波形与电压信号V1的波形相同,抵消信号VCancel的幅度与驱动信号V1的幅度相同,抵消信号Vcancel的相位与电压信号V12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180°,换句话说,抵消信号VCancel的相位,位于电压信号V1的相位的相反相位的±10°范围内。
图5所示,自电容检测电路500例如可以包括具有低通特性的模拟抗混叠滤波器(Analog Antialiasing Filter,AAF)、ADC电路等。其中,AAF电路与放大电路相连,用于滤除其接收到的电信号中所携带的干扰信号;ADC电路与AAF电路相连,用于将模拟信号转换为数字信号。
滤波电路520例如可以是具有低通特性的模拟抗混叠滤波器(AnalogAntialiasing Filter,AAF),以避免高频信号或噪声混叠到采样电路530中。采样电路530例如为模数转换(Analog-to-Digital Converter,ADC)电路,用于将电压信号转化为数字信号,以便于数字系统对其进行处理。
本申请实施例通过将T型电阻网络分别和抵消电路、放大电路连接,对T型电阻网络的电阻R1、R2、R3、输入电阻Rin、驱动电阻Rtx的阻值设计,避免了放大电路401饱和。这样,自电容检测电路500在保证放大电路401有效工作的同时,提高了自电容检测的信噪比,具有更好的检测性能。
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自电容检测电路。
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;显示屏;以及,上述本申请各种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的功能,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,需要和其它设备如智能手机配合使用,如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等设备。
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 (16)

1.一种自电容检测电路,用于检测屏幕中的检测电极的待测电容器,所述自电容检测电路用于接收所述检测电极输入的触摸信号,其中所述检测电路包括:
放大电路,所述放大电路包括运算放大器和T型电阻网络,所述运算放大器的反向输入端接收所述触摸信号,所述T型电阻网络的两端分别连接所述运算放大器的反向输入端和输出端,所述放大电路用于根据所述触摸信号和抵消信号,输出电压信号;
抵消电路,用于向所述T型电阻网络输入所述抵消信号,所述抵消信号用于抵消所述待测电容器的基础电容的大小;以及,
处理电路,用于根据所述电压信号获得所述待测电容的改变量;
其中,所述T型电阻网络和所述抵消信号的参数被配置为使得在所述待测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所述的自电容检测电路,其特征在于,所述T型电阻网络包括第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述第一电阻的一端连接所述运算放大器的反向输入端,所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端和所述第三电阻的一端,所述第二电阻的另一端连接所述抵消电路,所述第三电阻的另一端连接所述运算放大器的输出端。
3.根据权利要求2所述的自电容检测电路,其特征在于,第一电阻的阻值等于第三电阻的阻值。
4.根据权利要求3所述的自电容检测电路,其特征在于,所述放大电路还包括输入电阻,所述输入电阻的一端连接所述运算放大器的反向输入端和所述第一电阻的一端。
5.根据权利要求4所述的自电容检测电路,其特征在于,所述输入电阻的阻值和所述第一电阻的阻值、第二电阻的阻值相关。
6.根据权利要求5所述的自电容检测电路,其特征在于,所述输入电阻的阻值满足如下关系:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中,Rin为所述输入电阻的阻值,R1为所述第一电阻的阻值,R2为所述第二电阻的阻值。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的自电容检测电路,其特征在于,还包括驱动电路,所述驱动电路包括驱动信号源和驱动电阻,所述驱动信号源用于产生驱动信号并通过所述驱动电阻输出至所述检测电极。
8.根据权利要求7所述的自电容检测电路,其特征在于,所述驱动信号源的一端接地,所述驱动信号源的另一端连接所述驱动电阻的一端,所述驱动电阻的另一端连接所述输入电阻的另一端。
9.根据权利要求8所述的自电容检测电路,其特征在于,所述驱动电阻的阻值为:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中,Rtx2所述驱动电阻的阻值,
Figure DEST_PATH_IMAGE003
,j为复数单位,f为所述驱动信号的频率,Cx为所述待测电容的电容值。
10.根据权利要求9所述的自电容检测电路,其特征在于,所述输入电阻的阻值和所述驱动电阻的阻值相关,以使所述屏幕被手指触摸相比于所述屏幕没有被手指触摸时,所述运算放大器的输出电压变化量最大。
11.根据权利要求10所述的自电容检测电路,其特征在于,所述输入电阻的阻值至少为所述驱动电阻阻值的10倍。
12.根据权利要求1所述的自电容检测电路,其特征在于,所述抵消信号为正弦波信号。
13.根据权利要求1所述的自电容检测电路,其特征在于,所述自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。
14.根据权利要求13所述的自电容检测电路,其特征在于,所述自电容检测电路还包括:
模数转换ADC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。
15.一种触控芯片,其特征在于,包括根据权利要求1至14中任一项所述的自电容检测电路。
16.一种电子设备,其特征在于,包括:
触摸屏;
显示屏;以及,
根据权利要求15所述的触控芯片。
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