CN112528585A - 一种噪声检测方法及电路 - Google Patents

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Abstract

一种噪声检测方法，包括以下步骤，将触摸屏的RX信号接入放大器负向输入端，按照预设频率采集其输出端的噪声，获取第一噪声检测数据；进行时间延时并按照预设频率采集其输出端的噪声，获取第二噪声检测数据；对所述第一噪声检测数据和所述第二噪声检测数据进行处理，获取当前频点的噪声检测数据。本发明还提供一种噪声检测电路，可以快速进行噪声检测，而且还提高了检测精度。

Description

一种噪声检测方法及电路
技术领域
本发明涉及本发明属于集成电路设计技术领域，尤其涉及一种噪声检测方法及电路。
背景技术
由于在电子设备中，存在这诸多干扰源，比如充电器噪声，日光灯辐射噪声，手机辐射噪声等等。所以在目前的电容式触摸屏控制IC中，一般会有一种噪声检测机制来检测出当前噪声较大的频点和噪声较小频点，以便选取一个干净的频点做为扫描频率。
在目前的触控面板中，触摸屏控制IC大多采用放大器的结构作为触摸检测电路，而放大器的工作需要一个复位(reset)相位，如果在噪声检测时，噪声恰好出现在此相位中，那么可能会检测不到当前频点的噪声(noise)。
这种机率性的错过噪声会使现有噪声检测不能及时的识别出干净频点和噪声频点，从而使得正常扫描不能及时切换到干净频点，而仍然工作在噪声频点，导致误报点。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种噪声检测方法及电路，对开关电容放大电路进行2段检测，并对2段检测的数据进行处理，达到提高检测精度的目的。
为实现上述目的，本发明提供的噪声检测方法，包括以下步骤，
将触摸屏的RX信号接入所述放大器负向输入端，按照预设频率采集其输出端的噪声，获取第一噪声检测数据；
进行时间延时并按照预设频率采集其输出端的噪声，获取第二噪声检测数据；
对所述第一噪声检测数据和所述第二噪声检测数据进行处理，获取当前频点的噪声检测数据。
进一步地，在所述将触摸屏的RX信号接入放大器负向输入端，按照预设频率采集其输出端的噪声，获取第一噪声检测数据的步骤之前，还包括以下步骤：
将共模电压连接到放大器的正向端；
将所述放大器构成单位增益缓冲放大器，并对触摸屏进行复位。
进一步地，所述放大器构成单位增益缓冲放大器的步骤，还包括，将所述放大器的负向输入端和输出端设置为高电平，使其成为单位增益缓冲放大器。
进一步地，所述将触摸屏的RX信号接入放大器负向输入端，按照预设频率采集其输出端的噪声，获取第一噪声检测数据的步骤，还包括，
将所述放大器的负向输入端和输出端设置为高电平；
将触摸屏的RX信号接入放大器的负向端，使所述放大器构成电流放大器；
按预定频率采集所述放大器输出端的噪声，获取第一噪声检测数据。
更进一步地，所述对所述第一噪声检测数据和所述第二噪声检测数据进行处理，获取当前频点的噪声检测数据的步骤，还包括，
将所述第一噪声检测数据和所述第二噪声检测数据分别与预存的无噪声时采样得到的基础数据做减法；
将得到的差值分别取绝对值，将绝对值大的差值作为当前频点的噪声检测数据。
为实现上述目的，本发明还提供一种噪声检测电路，包括，放大器、反馈电容、第一开关、第二开关、模数转换器，以及微处理器，其中，
所述反馈电容、所述第二开关并联连接在所述放大器的负向输入端和输出端之间；
所述放大器的负向输入端与所述第一开关的一端相连接；
所述第一开关的另一端与触摸屏的RX信号相连接；
所述放大器的输出端通过所述模数转换器与所述微处理器相连接。
为实现上述目的，本发明还提供一种触控芯片，包括，噪声检测电路以及控制单元，其中，
所述噪声检测电路，其采用上述的噪声检测电路；
所述控制单元，其控制所述噪声检测电路对输入的噪声进行检测。
为实现上述目的，本发明还提供一种触控显示器，所述触控显示器，包括触控芯片以及触摸屏，其中，
所述噪声检测芯片，其采用上述的噪声检测芯片，对来自所述触摸屏的噪声进行检测。
为实现上述目的，本发明还提供一种触控系统，包括，触控显示器以及中央处理器，其中，
所述触控显示器，其采用权利要求8所述的触控显示器；
所述中央处理器与触控显示器之间进行信息交互。
进一步地，所述触控系统为移动终端和/或台式终端。
为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行计算机程序以执行上所述的噪声检测方法的步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行计算机程序以执行上述的噪声检测方法的步骤。
为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的噪声检测方法的步骤。
本发明的噪声检测方法及电路，对开关电容放大电路进行2段检测，并且对第一段检测和第二段检测之间的时间加以控制，从而使得噪声不会同时落入第一段检测和第二段检测的复位相位；在进行完2段的噪声检测之后得到2组数据，然后取这2组数据与所存基础数据的差值中的最大值作为当前频点的检测数据，以此来判断当前频点是否为干净频点还是噪声频点，可以快速地进行噪声检测，提高了噪声检测的精度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为根据本发明的噪声检测方法流程图；
图2为根据本发明的噪声检测电路原理图；
图3为根据本发明的噪声检测电路时序图；
图4为根据本发明的触控芯片原理框图；
图5为根据本发明的触控显示器原理框图；
图6为根据本发明的触控系统原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
图1为根据本发明的噪声检测方法流程图，下面将参考图1，对本发明的噪声检测方法进行详细描述。
首先，在步骤101，将放大器的正向端与共模电压(VCM)相连接。优选地，共模电压为电源电压一半。
在步骤102，将放大器连接成单位增益缓冲放大器，并对触摸屏进行复位。
本发明实施例中，将第一开关S1和第二开关S2处于闭合状态(S1、S2为高)，使放大器连接成单位增益缓冲放大器。
在步骤103，将触摸屏的RX信号接入放大器负向输入端使其形成电流放大器，按照预设频率采集其输出端的噪声，获取第一噪声检测数据输出。
本发明实施例中，触摸屏的RX信号，为触摸屏的感应/接收电极接收到的感测信号。
本发明实施例中，将第一开关S1和第二开关S2处于高电平、触摸屏的RX信号同时接入放大器的负向端，形成电流放大器的形式，如果这时有噪声(noise)，会通过反馈电容(Cfb)耦合到输出VOUT，则会被采集到。
如此以一定的频率重复n个循环周期(cycle)，重复的频率就是当前的检测频点；这n个循环周期的数据会作为第一噪声检测数据送到MCU。
本发明实施例中，n为循环周期数，为大于等于1的正整数。
本发明实施例中，放大器输出端连接模数转换器(ADC)，ADC输出与微处理器(MCU)相连接。模数转换器(ADC)将n个循环周期的数据作为第一噪声检测数据送到微处理器(MCU)。
在步骤104，进行时间延时并再次采集放大器输出端的噪声，获取第二噪声检测数据输出。
本发明实施例中，时间延时可以调整。优选地，延时时间为预设频率1/4周期。
延时预定时间后，采用步骤102的同样方式进行噪声的采集，获取第二噪声检测数据输出微处理器(MCU)
步骤103和步骤104对噪声的采集分别发生在无噪环境中以及正常扫描的间隔，假设有m个检测电路，那么在无噪环境当中会分别得到数据(D1b1,D1b2……,D1bm)和(D2b1,D2b2……,D2bm)，在正常扫描的间隙得到的数据为(D11,D12……,D1m)和(D21,D22……,D2m)。
在步骤105，对第一噪声检测数据和第二噪声检测数据进行处理，获取当前频点的噪声检测数据。
本发明实施例中，将第一噪声检测数据和第二噪声检测数据分别与预存的无噪声时采样得到基础数据做减法后，得到2个差值为(S11,S12……,S1m)和(S21,S22……,S2m)，取绝对值较大的那个差值作为当前频点的噪声检测数据(N1,N2……,Nm)。
如下为施加3.5V，频率为100K的方波噪声，噪声检测频率也是100K，第一段和第二段的时间间隔为2.5us时得到的差值数据：
Figure BDA0002843470600000051
Figure BDA0002843470600000061
在上图中，“Diff_第一段”和“Diff_第二段”分别是单次检测到的噪声数据，而“Diff_MAX”是本发明得出的噪声数据。可以看出，如果仅仅是一段的数据，不管是第一段的还是第二段的数据，得到的噪声(差值)总有可能会是0(即恰好错过噪声位置)，但是如果采用本发明优化后的噪声数据总是能够抓出该频点的噪声。通过这个方法，可以及时的检测到噪声频点来迅速完成调频的动作。
实施例2
图2为根据本发明的噪声检测电路原理图，如图2所示，本发明的噪声检测电路，采用上述实施例中噪声检测方法对输入的噪声进行检测，包括，放大器AMP、反馈电容Cfb、第一开关s1、第二开关s2、模数转换器ADC，以及微处理器MCU，其中，
补偿电容Cfb、第二开关s2并联连接在放大器AMP的负向输入端和输出端Vout之间。
放大器AMP的负向输入端与第一开关s1的一端相连接。
第一开关s1的另一端与连接触摸屏的RX信号，图中，Csensor为触摸屏固有的基础电容。
放大器AMP的正向输入端为共模电压输入端。
放大器AMP的输出端连接模数转换器ADC的输入端，模数转换器ADC的输出端与微处理器相连接。
图3为根据本发明的噪声检测电路时序图，如图3所示，在第一开关s1和第二开关s2闭合(为高电平)时进行噪声的采集，将采集的噪声经过模数转换器ADC发送给微处理器MCU，获取当前频点的噪声检测数据。
实施例3
本发明还提供一种触控芯片。图4为根据本发明的触控芯片原理框图，如图4所示，本发明的触控芯片40，包括，噪声检测电路41以及控制单元42，其中，
噪声检测电路41为上述实施例中的噪声检测电路。
控制单元42，用于控制噪声检测电路41对输入的噪声进行检测。
实施例4
本发明还提供一种触控显示器，图5为根据本发明的触控显示器原理框图，如图5所示，本发明的触控显示器50，包括，触控芯片51以及触摸屏52，其中，
触控芯片51，其采用上述实施例中的触控芯片40，对来自触摸屏52输入的噪声进行检测。
本发明实施例中，触摸屏52为液晶显示屏、OLED显示屏、QLED显示屏、Mini LED显示屏或Micro LED显示屏。
实施例5
本发明还提供一种触控系统。图6为根据本发明的触控系统原理框图，如图6所示，本发明的触控系统60，包括，触控显示器61以及中央处理器62，其中，
触控显示器61，其采用上述实施例中的触控显示器50。
中央处理器62与触控显示器61之间进行信息交互。
本发明实施例中，触控系统60可以为移动终端、台式终端等终端设备。
实施例6
本发明的一个实施例中，还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行如上文所述的噪声检测方法实施例中的步骤。
实施例7
本发明的一个实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述噪声检测方法实施例中的步骤。
在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种噪声检测方法，包括以下步骤：
将触摸屏的RX信号接入放大器负向输入端，按照预设频率采集其输出端的噪声，获取第一噪声检测数据；
进行时间延时并按照预设频率采集其输出端的噪声，获取第二噪声检测数据；
对所述第一噪声检测数据和所述第二噪声检测数据进行处理，获取当前频点的噪声检测数据。
2.根据权利要求1所述的噪声检测方法，其特征在于，在所述将触摸屏的RX信号接入放大器负向输入端，按照预设频率采集其输出端的噪声，获取第一噪声检测数据的步骤之前，还包括以下步骤：
将共模电压连接到放大器的正向端；
将所述放大器构成单位增益缓冲放大器，并对触摸屏进行复位。
3.根据权利要求2所述的噪声检测方法，其特征在于，所述放大器构成单位增益缓冲放大器的步骤，还包括，将所述放大器的负向输入端和输出端设置为高电平，使其成为单位增益缓冲放大器。
4.根据权利要求1所述的噪声检测方法，其特征在于，所述将触摸屏的RX信号接入放大器负向输入端，按照预设频率采集其输出端的噪声，获取第一噪声检测数据的步骤，还包括，
将所述放大器的负向输入端和输出端设置为高电平；
将触摸屏的RX信号接入放大器的负向端，使所述放大器构成电流放大器；
按预定频率采集所述放大器输出端的噪声，获取第一噪声检测数据。
5.根据权利要求1所述的噪声检测方法，其特征在于，所述对所述第一噪声检测数据和所述第二噪声检测数据进行处理，获取当前频点的噪声检测数据的步骤，还包括，
将所述第一噪声检测数据和所述第二噪声检测数据分别与预存的无噪声时采样得到的基础数据做减法；
将得到的差值分别取绝对值，将绝对值大的差值作为当前频点的噪声检测数据。
6.一种噪声检测电路，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的噪声检测方法，包括，放大器、反馈电容、第一开关、第二开关、模数转换器，以及微处理器，其中，
所述反馈电容、所述第二开关并联连接在所述放大器的负向输入端和输出端之间；
所述放大器的负向输入端与所述第一开关的一端相连接；
所述第一开关的另一端与触摸屏的RX信号相连接；
所述放大器的输出端通过所述模数转换器与所述微处理器相连接。
7.一种触控芯片，其特征在于，所述触控芯片，包括，噪声检测电路以及控制单元，其中，
所述噪声检测电路，其采用权利要求6所述的噪声检测电路；
所述控制单元，其控制所述噪声检测电路对输入的噪声进行检测。
8.一种触控显示器，其特征在于，所述触控显示器，包括噪声检测芯片以及触摸屏，其中，
所述噪声检测芯片，其采用权利要求7所述的噪声检测芯片，对来自所述触摸屏的噪声进行检测。
9.一种触控系统，其特征在于，所述触控系统，包括，触控显示器以及中央处理器，其中，
所述触控显示器，其采用权利要求8所述的触控显示器；
所述中央处理器与触控显示器之间进行信息交互。
10.根据权利要求9所述的触控系统，其特征在于，所述触控系统为移动终端和/或台式终端。
11.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行计算机程序以执行权利要求1-5任一项所述的噪声检测方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的噪声检测方法的步骤。
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