CN112601966B - 电容检测电路、触摸检测装置和电子设备 - Google Patents

电容检测电路、触摸检测装置和电子设备 Download PDF

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Abstract

一种电容检测电路(100)，具有更优的检测性能。所述电容检测电路(100)包括：第一充放电电路(110)，用于对待测电容器(111)进行充放电；第二充放电电路(120)，用于对校准电容器(121)进行充放电；模数转换电路(130)，用于对充放电过程中所述待测电容器(111)和所述校准电容器(121)的电压差进行连续采样，得到采样数据；数字处理电路(140)，用于根据所述采样数据，检测所述待测电容器(111)的电容。

Description

电容检测电路、触摸检测装置和电子设备
技术领域
本申请涉及集成电路领域，尤其涉及一种电容检测电路、触摸检测装置和电子设备。
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。电容检测电路的好坏直接影响用户的操作体验，因此，如何提高电容检测电路的检测性能成为亟待解决的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种电容检测电路、触摸检测装置和电子设备，该电容检测电路具有更优的检测性能。
第一方面，提供了一种电容检测电路，包括：第一充放电电路，用于对待测电容器进行充放电；第二充放电电路，用于对校准电容器进行充放电；模数转换电路，用于对充放电过程中所述待测电容器和所述校准电容器的电压差进行连续采样，得到采样数据；数字处理电路，用于根据所述采样数据，检测所述待测电容器的电容。
在一种可能的实现方式中，所述数字处理电路用于根据所述采样数据的基频的能量值，检测所述待测电容器的电容。
在一种可能的实现方式中，所述数字处理电路包括数字解调器，其中，所述数字解调器用于对所述采样数据进行数字正交解调或者傅里叶变换，得到所述基频的能量值。
在一种可能的实现方式中，每个充放电周期包括充电阶段和放电阶段。在充电阶段，所述第一充放电电路和所述第二充放电电路分别用于对所述待测电容器和所述校准电容器同时进行充电；在放电阶段，所述第一充放电电路和所述第二充放电电路分别用于对所述待测电容器和所述校准电容器同时进行放电。
在一种可能的实现方式中，所述第一充放电电路包括第一电流源，用于对所述待测电容器进行充电或者放电；所述第二充放电电路包括第二电流源，用于对所述校准电容器进行充电或者放电。
在一种可能的实现方式中，所述第一电流源的第一端连接至电源，所述第一电流源的第二端通过第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过第二开关接地，所述待测电容器的第二端接地；所述第二电流源的第一端连接至电源，所述第二电流源的第二端通过第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过第四开关接地，所述校准电容器的第二端接地。
在一种可能的实现方式中，所述第一电流源的第一端接地，所述第一电流源的第二端通过第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过第二开关与电源相连，所述待测电容器的第二端接地；所述第二电流源的第一端接地，所述第二电流源的第二端通过第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过第四开关与电源相连，所述校准电容器的第二端接地。
在一种可能的实现方式中，CC等于CX×I2/I1，或者CC与C0×I2/I1之间的差值小于预设值，其中，C0为所述待测电容器的基地电容，CC为所述校准电容器的电容，I1为所述第一电流源的电流值，I2为所述第二电流源的电流值。
在一种可能的实现方式中，所述第一充放电电路包括第一电阻，用于对所述待测电容器进行充电或者放电；所述第二充放电电路包括第二电阻，用于对所述校准电容器进行充电或者放电。
在一种可能的实现方式中，所述第一电阻的第一端连接至电源，所述第一电阻的第二端通过所述第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过所述第二开关接地，所述待测电容器的第二端接地；所述第二电阻的第一端连接至电源，所述第二电阻的第二端通过所述第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过所述第四开关接地，所述校准电容器的第二端接地。
在一种可能的实现方式中，所述第一电阻的第一端接地，所述第一电阻的第二端通过第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过第二开关连接至电源，所述待测电容器的第二端接地；所述第二电阻的第一端接地，所述第二电阻的第二端通过第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过第四开关连接至电源，所述校准电容器的第二端接地。
在一种可能的实现方式中，所述第一充放电电路包括第一晶体管，用于对所述待测电容器进行充电或者放电；所述第二充放电电路包括第二晶体管，用于对所述校准电容器进行充电或者放电。
在一种可能的实现方式中，所述第一晶体管和所述第二晶体管为N型金属氧化物半导体MOS管，所述第一晶体管的栅极连接至固定电平，所述第一晶体管的漏极连接至电源，所述第一晶体管的源极通过第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过第二开关接地，所述待测电容器的第二端接地；所述第二晶体管的栅极连接至固定电平，所述第二晶体管的漏极连接至电源，所述第二晶体管的源极通过第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过第四开关接地，所述校准电容器的第二端接地。
在一种可能的实现方式中，所述第一晶体管和所述第二晶体管为P型MOS管，所述第一晶体管的栅极连接至固定电平，所述第一晶体管的漏极接地，所述第一晶体管的源极通过第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过第二开关连接至电源，所述待测电容器的第二端连接至电源；所述第二晶体管的栅极连接至固定电平，所述第二晶体管的漏极接地，所述第二晶体管的源极通过第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过第四开关连接至电源，所述校准电容器的第二端连接至电源。
在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括控制电路，所述控制电路用于：在所述充电阶段，控制所述第二开关和所述第四开关闭合，以及控制所述第一开关和所述第三开关断开；在所述放电阶段，控制所述第一开关和所述第三开关闭合，以及控制所述第二开关和所述第四开关断开。
在一种可能的实现方式中，TC＝2M×TS，其中，TC为N个充放电周期的长度，2M为N个充放电周期内采样点的数量，TS为相邻两个采样点之间的时间间隔，M和N为正整数。
在一种可能的实现方式中，所述基频为1/TC。
在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括运算放大器，其中，所述运算放大器的两个输入端分别与所述待测电容器和所述校准电容器连接。
在一种可能的实现方式中，所述运算放大器为连续性仪表运算放大器。
在一种可能的实现方式中，所述电容检测电路还包括滤波器，其中，所述滤波器的输入端与所述运算放大器的输出端相连，所述滤波器的输出端与所述模数转换电路的输入端相连。
在一种可能的实现方式中，所述待测电容器为设置在触控面板上的电容型传感器，所述电容型传感器用于检测手指在所述触控面板上的触摸信息。
在一种可能的实现方式中，所述基频的能量值小于阈值时，表示没有手指触摸所述电容型传感器；所述基频的能量值大于所述阈值时，表示有手指触摸所述电容型传感器。
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能的实现方式中所述的电容检测电路。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括如第二方面所述的触摸检测装置。
基于上述技术方案，模数转换电路通过对充放电过程中待测电容器和校准电容器的电压差进行连续采样，可以得到充放电过程中该电压差的变化情况，数字处理电路通过对连续采样数据进行处理，实现对待测电容器的电容变化量的检测。由于采样数据是对该电压差进行连续采样得到的，因此采样数据与该电压差相关联，从而可以根据该采样数据检测待测电容器的电容。由于是在数字域检测待测电容器的电容变化量，干扰信号与有用信号不同频，因此能够减小噪声的干扰，提高电容检测电路的信噪比。
附图说明
图1是现有的一种电容检测电路的示意性框图。
图2是图1所示的电容检测电路的一种可能的示意性结构图。
图3是图1所示的电容检测电路的一种可能的示意性结构图。
图4是图2所示的电容检测电路对应的时序图。
图5是图1所示的电容检测电路的另一种可能的示意性结构图。
图6是图1所示的电容检测电路的另一种可能的示意性结构图。
图7是图1所示的电容检测电路的另一种可能的示意性结构图。
图8是本申请实施例的触摸检测装置800的示意性框图。
图9是本申请实施例的电子设备900的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例进行描述。
电容型传感器被广泛应用于多种电子系统中，通常用作系统的输入设备，为系统提供关于输入的信息，诸如位置、运动、作用力以及持续时间等。一般地，用户通过操作，例如靠近、接触、按压、滑动电容型传感器的一个或者多个传感区域，与传感区域产生电容效应，通过将所述电容效应进行量化，以判断用户的操作。
图1是根据本申请实施例的电容检测电路100的示意性结构图。如图1所示，所述电容检测电路100与待测电容器111相连，所述电容检测电路100包括：
第一充放电电路110，用于对所述待测电容器111进行充放电；
第二充放电电路120，用于对所述校准电容器121进行充放电；
模数转换电路130，用于对充放电过程中所述待测电容器111和所述校准电容器121的电压差进行连续采样，得到采样数据；
数字处理电路140，用于根据所述采样数据，检测所述待测电容器111的电容。
该实施例中，模数转换电路130通过对充放电过程中待测电容器111和校准电容器121的电压差进行连续采样，可以得到充放电过程中该电压差的变化情况，数字处理电路140通过对连续采样数据进行处理，实现对待测电容器的电容变化量的检测。由于采样数据是对该电压差进行连续采样得到的，因此采样数据的基频的能量值与该电压差相关联，从而可以根据该基频的能量值检测待测电容器的电容。由于是在数字域检测待测电容器的电容变化量，干扰信号与有用信号不同频，因此能够减小噪声的干扰，提高电容检测电路的信噪比。
该实施例中的电容检测电路100例如可以应用于电容式传感器，其中，所述待测电容器111为所述电容式传感器的传感器电容。
在无触摸时，所述待测电容器111的电容CX等于基地电容C0。
在有触摸时，所述待测电容器111的电容CX会增大ΔC，变为CX＝C0+ΔC。
校准电容器121例如可以是可变电容阵列或者是固定电容。
该第一充放电电路110例如可以包括电流源、电阻或者晶体管等器件，用于对待测电容器111进行充电或放电。
该第二充放电电路120例如可以包括电流源、电阻或者晶体管等器件，用于对校准电容器121进行充电或放电。
在对待测电容器111和校准电容器121进行充放电的过程中，待测电容器111的电压和校准电容器121的电压按照一定规律变化，于是，待测电容器111的电压和校准电容器121的电压之间的电压差也按照一定规律变化。模数转换电路130对充放电过程中不断变化的该电压差进行连续采样后，数字处理电路140从该采样数据中，可以获得待测电容器111的电容信息。
例如，所述数字处理电路用于根据所述采样数据的基频的能量值，检测所述待测电容器的电容。其中，该采样数据的基频的能量值反映了该电压差的变化情况。其中，该基频上的能量值越大，表明该电压差越大，因此待测电容器111的电容的变化量越大。相反，该基频上的能量值越小，表明该电压差越小，因此待测电容器111的电容的变化量越大。
模数转换电路130每次可以对N个充放电周期内的待测电容器111和校准电容器121的电压差进行采样，N为正整数。可选地，每个充放电周期包括充电阶段和放电阶段。
其中，在所述充电阶段，所述第一充放电电路110和所述第二充放电电路120分别用于对所述待测电容器111和所述校准电容器121同时进行充电；在所述放电阶段，所述第一充放电电路110和所述第二充放电电路120分别用于使所述待测电容器111和所述校准电容器121同时进行放电。
N个充放电周期组成一个打码周期，在该打码周期内，模数转换电路130对待测电容器111和校准电容器121的电压差进行连续采样，并将采样数据传输至数字处理电路140。由于各个充放电周期内该电压差的变化规律是相同，那么在这N个充放电周期内，电压差应当是周期性变化的。数字处理电路140对接收到的周期性分布的采样数据进行解调，并获得采样数据的基频的能量值，从而根据该能量值确定待测电容器111的电容。
应理解，本申请实施例中，充放电电路对电容器进行充电，指电荷向电容器转移从而增加电容器存储的电荷量的过程，而充放电电路对电容器进行放电，指电荷由电容器转移走从而减小电容器存储的电荷量的过程。
本申请实施例对所述第一充放电电路110和所述第二充放电电路120的实现形式不做任何限定，作为示例，本申请提供以下三种实现方式。
方式1
所述第一充放电电路110包括第一电流源112，所述第二充放电电路120包括第二电流源122。
可选地，所述第一电流源112用于对所述待测电容器111进行充电，所述第二电流源122用于对所述校准电容器121进行充电。
例如，所述第一电流源112的第一端连接至电源VDD，所述第一电流源112的第二端通过第一开关S1与所述待测电容器111的第一端相连，所述待测电容器111的第一端还通过第二开关S2接地，所述待测电容器111的第二端接地；所述第二电流源122的第一端连接至电源VDD，所述第二电流源122的第二端通过第三开关S3与所述校准电容器121的第一端相连，所述校准电容器121的第一端还通过第四开关S4接地，所述校准电容器121的第二端接地。
可选地，所述第一电流源112用于对所述待测电容器111进行放电，所述第二电流源122用于对所述校准电容器121进行放电。
例如，所述第一电流源112的第一端接地，所述第一电流源112的第二端通过第一开关S1与所述待测电容器111的第一端相连，所述待测电容器111的第一端还通过第二开关S2连接至电源VDD，所述待测电容器111的第二端接地；所述第二电流源122的第一端接地，所述第二电流源122的第二端通过第三开关S3与所述校准电容器121的第一端相连，所述校准电容器121的第一端还通过第四开关S4连接至电源VDD，所述校准电容器121的第二端接地。
其中，可选地，可以设置CC＝C0×I2/I1，C0为所述待测电容器111的基地电容，CC为所述校准电容器121的电容，I1为所述第一电流源112的电流值，I2为所述第二电流源122的电流值。
此时，待测电容器111和校准电容器121的电压差，反映了待测电容器111的电容值相对于基地电容C0的变化量ΔC，而与C0无关，因此在电压域实现了基地电容C0的抵消，使得电容检测电路100不再受到基地电容C0的大小的影响，提高了电容检测电路100的检测灵敏度和准确度。
如果不考虑对基地电容C0的抵消，则可以通过设置CC＜C0×I2/I1，以减小校准电容器121的电容，从而减小电容检测电路100的体积，降低芯片的成本。
应理解，当该电容检测电路100应用于触摸检测时，该基地电容C0可以认为是没有任何触摸时，待测电容器111对地的电容。当有触摸时，待测电容器111的电容相对于基地电容C0增加ΔC，该ΔC即反映了用户的触摸信息。
方式2
所述第一充放电电路110包括第一电阻113，所述第二充放电电路120包括第二电阻123。
可选地，所述第一电阻113用于对所述待测电容器111进行充电，所述第二电阻123用于对所述校准电容器121进行充电。
例如，所述第一电阻113的第一端连接至电源VDD，所述第一电阻113的第二端通过第一开关S1与所述待测电容器111的第一端相连，所述待测电容器111的第一端还通过第二开关S2接地，所述待测电容器111的第二端接地；所述第二电阻123的第一端连接至电源VDD，所述第二电阻123的第二端通过第三开关S3与所述校准电容器121的第一端相连，所述校准电容器121的第一端还通过第四开关S4接地，所述校准电容器121的第二端接地。
可选地，所述第一电阻113用于对所述待测电容器111进行放电，所述第二电阻123用于对所述校准电容器121进行放电。
例如，所述第一电阻113的第一端接地，所述第一电阻113的第二端通过第一开关S1与所述待测电容器111的第一端相连，所述待测电容器111的第一端还通过第二开关S2连接至电源VDD，所述待测电容器111的第二端接地；所述第二电阻123的第一端接地，所述第二电阻123的第二端通过第三开关S3与所述校准电容器121的第一端相连，所述校准电容器121的第一端还通过第四开关S4连接至电源VDD，所述校准电容器121的第二端接地。
方式3
所述第一充放电电路110包括第一晶体管114，所述第二充放电电路120包括第二晶体管124。
所述第一晶体管114和所述第二晶体管124例如可以是N型金属氧化物半导体(Metal-Oxide Semiconductor，MOS)管或P型MOS管。
可选地，所述第一晶体管114用于对所述待测电容器111进行充电，所述第二晶体管124用于对所述校准电容器121进行充电。
例如，所述第一晶体管114的栅极(Gate，简写为G)连接至电平Vbn，所述电平Vbn使得第一晶体管114工作在饱和区，所述第一晶体管114的漏极(Drain，简写为D)连接至电源VDD，所述第一晶体管114的源极(Source，简写为S)通过第一开关S1与所述待测电容器111的第一端相连，所述待测电容器111的第一端还通过第二开关S2接地，所述待测电容器111的第二端接地；所述第二晶体管124的栅极G连接至电平Vbn，所述电平Vbn使得第二晶体管124工作在饱和区，所述第二晶体管124的漏极D连接至电源VDD，所述第二晶体管124的源极S通过第三开关S3与所述校准电容器121的第一端相连，所述校准电容器121的第一端还通过第四开关S4接地，所述校准电容器121的第二端接地。
可选地，所述第一晶体管114用于对所述待测电容器111进行放电，所述第二晶体管124用于对所述校准电容器121进行放电。
例如，所述第一晶体管114的栅极G连接至固定电平Vbn，所述电平Vbn使得第一晶体管114工作在饱和区，所述第一晶体管114的漏极D接地，所述第一晶体管114的源极S通过第一开关S1与所述待测电容器111的第一端相连，所述待测电容器111的第一端还通过第二开关S2连接至电源VDD，所述待测电容器111的第二端连接至电源VDD；所述第二晶体管124的栅极G连接至固定电平Vbn，所述电平Vbn使得第二晶体管124工作在饱和区，所述第二晶体管124的漏极D接地，所述第二晶体管124的源极S通过第三开关S3与所述校准电容器121的第一端相连，所述校准电容器121的第一端还通过第四开关S4连接至电源VDD，所述校准电容器121的第二端连接至电源VDD。
在一种实现方式中，所述电容检测电路100还包括控制电路，所述控制电路用于控制前述各个开关以及相关电路执行相应操作。
例如，在所述充电阶段，所述控制电路控制第二开关S2和第四开关S4闭合，以及控制第一开关S1和第三开关S3闭合，以使第一充放电电路110和第二充放电电路120分别向所述待测电容器111和所述校准电容器121同时进行充电；在所述放电阶段，所述控制电路控制第一开关S1和所述第三开关S3闭合，以及控制所述第二开关S2和所述第四开关S4断开，以使所述待测电容器111和所述校准电容器121同时进行放电。
在一种实现方式中，所述电容检测电路100还包括运算放大器150。其中，所述运算放大器150的两个输入端分别与所述待测电容器111和所述校准电容器121连接。
例如，图3中的IA 150的一个输入端可以与图2中的待测电容器111的第一端相连，IA 150的另一个输入端与图2中的校准电容器121的第一端相连。由于所述数字处理单元140需要对连续的电压信号进行采样，因此，优选地，所述运算放大器150为连续型运算放大器，例如仪表运算放大器(Instrumentation Amplifier，IA或INA)，从而实现对连续电压信号的放大。
在一种实现方式中，所述电容检测电路100还包括滤波器160。其中，所述滤波器160的输入端与所述运算放大器150的输出端相连，所述滤波器160的输出端与所述模数转换电路130的输入端相连。
所述滤波器160例如可以是抗混叠滤波器，用于降低输出电平中的混叠频率分量。
下面以第一电流源112和第二电流源122为例，结合图2至图4，详细描述本申请电容检测电路100的工作过程。
应理解，图2至图4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2至图4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。
如图2所示，电容检测电路100包括第一充放电电路110，第一充放电电路110包括第一电流源112、第一开关S1和第二开关S2。其中，第一电流源112的第一端接电源VDD，电流源112的第二端通过S1与待测电容器111的第一端相连，待测电容器111的第二端接地，待测电容器111的第一端还通过S2接地。其中，S1用于控制第一电流源112向待测电容器111的充电过程，S2用于控制待测电容器111对地的放电过程。
电容检测电路100还包括第二充放电电路120，第二充放电电路120包括第二电流源122、第三开关S3和第四开关S4。其中，第二电流源122的第一端接电源VDD，第一电流源112的第二端通过S3与校准电容器121的第一端相连，校准电容器121的第二端接地，校准电容器121的第一端还通过S4接地。其中，S3用于控制第一电流源112向校准电容器121的充电过程，S4用于控制校准电容器121对地的放电过程。
第一电流源112和第二电流源122可以是比例电流源，第一电流源112的电流值I1与第二电流源122的电流值I2之间的比例可以固定或者可调的。
如图4所示的时序图，在初始化阶段(t0-t1时段)，S2和S4闭合，S1和S3断开，使得待测电容器111和校准电容器121放电，例如完全放电或者放电至一定程度。在t1时刻，待测电容器111和校准电容器121上存储的电荷量均为0，待测电容器111的电压V1＝0，校准电容器121的电压V2＝0，二者的电压差为0。
在充电阶段(t1-t2时段)，S1和S3闭合，S2和S4断开，从而第一电流源112向待测电容器111充电，例如充满或者充电至一定程度，第二电流源122向校准电容器121充电，例如充满或者充电至一定程度。图4中示出了充电阶段待测电容器111的电压V1的变化规律和校准电容器121的电压V2的变化规律。
在放电阶段(t2-t4时段)，S2和S4闭合，S1和S3断开，使得待测电容器111和校准电容器121放电，例如完全放电或者放电至一定程度。图4中示出了放电阶段待测电容器111的电压V1的变化规律和校准电容器121的电压V2的变化规律。
通过调整第一电流源112的电流值I1与第二电流源122的电流值I2之间的比例以及校准电容器121的电容CC的值，以使CC≈CX×I2/I1，其中CX为待测电容器111的电容。这时，如果没有触摸，即待测电容器111的电容值为CX≈C0，则V1≈V2，V1和V2之间的电压差始终接近0，如图4中VOUT对应的虚线所示。当有触摸时，待测电容器111的电容值为CX≈C0+ΔC，V1在充电过程中上升的速度会降低，则在充电阶段内V1＜V2，因此V1和V2之间的电压差也会变大，该电压差的变化规律如图4中VOUT对应的实线所示。
在理想情况下，CC＝C0×I2/I1，此时，V1和V2之间的电压差反映了ΔC的变化，而与C0无关，因此在电压域实现了对基地电容C0的抵消。使得电容检测电路100不再受到基地电容C0的大小的影响，提高了电容检测电路100的检测灵敏度和准确度。这时，图4中VOUT对应的虚线保持为0。
在实际应用中，由于不一定能够使CC严格等于C0×I2/I1，这时，可以设置CC和I2/I1的值，使得在未发生触摸时待测电容器111和校准电容器121的电压差的基频的能量值尽可能小，例如小于预定值。这时，可以将未发生触摸时该基频的能量值记为A1，用作后续判断该能量值是否变化的参考。
换句话说，可以设置CC的值，使得CC与C0×I2/I1之间的差值小于预设值，即认为能够满足检测需求。
t1-t3时段为一个充放电周期，每进行一次电容检测时，可以采集一个或多个充放电周期内的数据，也就是说，执行t1-t3时段内的相应操作一次或多次，并根据这些充放电周期内待测电容器111和校准电容器121的电压信号的差值的变化，检测待测电容器111的电容变化。每次采集多个充放电周期内的数据时，图4中最后一行VOUT对应的实现可以近似认为是周期性三角波，对该周期性三角波信号进行连续采样，根据这些采样数据可以获取待测电容器111和校准电容器121的电压信号的差值的基频上的能量值。
如图3所示，电容检测电路100还包括仪表运算放大器IA 150、滤波器160、模数转换电路130和数字处理电路140。IA 150的两个输入端分别接收待测电容器111和校准电容器121的电压信号，放大并输出待测电容器111和校准电容器121的电压信号的差值，其中输出信号VOUT＝|V1-V2|。
N个充放电周期内，V1和V2输入IA 150后，由IA 150输出VOUT至滤波器160进行滤波，滤波后的电压信号VOUT输入至ADC 130。ADC 130对该电压信号VOUT进行连续采样，也就是对图4中的周期性三角波曲线进行连续采样。
ADC 130的采样频率不能过小，优选地，其采样频率可以大于或等于2倍的信号带宽。
例如，采样间隔为TS，即ADC 130每隔TS采集一个点。N个充放电周期的长度为TC，TC内采样点的数量为2M，M为正整数，TC＝2M×TS。
ADC 130采样得到的2M个采样点的电压数据传输至数字处理电路140，数字处理电路140对这些采样点进行处理，得到图4中周期性三角波曲线的采样数据的基频上的能量值。
该基频例如为1/TC，该能量值可理解为基频上的信号幅值的大小。也就是说，数字处理电路140根据模数转换电路130采集到的数据，判断频谱上的1/TC频点处的幅值大小，从而确定待测电容器111的电容。
本申请实施例中，将电压信号进行模数转换后进行数字解调，从而在数字域检测待测电容器的电容变化量。由于干扰信号与有用信号不同频，因此在数字域检测待测电容器的电容变化量，能够减小噪声的干扰，提高电容检测电路的信噪比，提高了电容检测电路的检测性能。
应理解，本申请实施例对数据处理电路的结构不做限定，只要能够获得采样信号的基频上的能量值即可。
可选地，数据处理电路140可以包括数字解调器。
例如，该数字解调器可以对上述采样数据进行数字正交解调，从而获得该基频上的能量值。
又例如，数字解调器可以对上述采样数据进行傅里叶变化(Fast FourierTransform，FFT)，得到频谱图，并根据该频谱图获得该基频上的能量值。
此外，数字解调器也可以通过其他方式得到该基频上的能量值，在此不做限定。
数字处理单元140根据待测电容器111和校准电容器112在充放电过程中的电压差的基频上的能量值，确定待测电容器111的电容CX的变化。例如，当所述电压差的基频上的能量值A2小于预设的阈值时，可以认为CX上的电容没有发生变化，此时，IA 150的差分输出VOUT＝|V1-V2|很小，CC≈CX×I2/I1，V2≈V1；当所述电压差的基频上的能量值A2大于或等于该阈值时，可以认为CX上的电容发生了变化，此时，IA 150的差分输出VOUT＝|V1-V2|较大，CC＜CX×I2/I1，V2＞V1。
若未发生触摸时该基频的能量值为A1，发生触摸时该基频的能量值为A2，则可以根据A2-A1的大小判断CX上的电容是否发生变化。例如，对于应用于触摸检测时，A2-A1小于预设的阈值时，可以认为未发生触摸；A2-A1大于或等于预设的阈值时，可以认为有手指触摸。这里的触摸操作可以理解为包括接触、靠近、按压等操作。
图2中的待测电容器111和校准电容器121也可以通过电源进行充电，而通过第一电流源112和第二电流源122驱动待测电容器111和校准电容器121放电。例如图5所示，待测电容器111和校准电容器121的一端接电源，且另一端与电流源相连，电流源的另一端接地。这时，在t1-t2时段，S1和S3闭合，S2和S4断开，由电源VDD向待测电容器111和校准电容器121充电；在t2-t3时段，S2和S4闭合，S1和S3断开，通过第一电流源112和第二电流源122驱动待测电容器111和校准电容器121放电。这样，同样可以实现对待测电容器111的电容检测。
应理解，除了使用电流源驱动待测电容器111和校准电容器121进行充放电，也可以使用其他器件例如电压源等，实现对待测电容器111和校准电容器121的充放电。并且第一充放电电路110和第二充放电电路120中可以采用相同或不同类型的器件对待测电容器111和校准电容器121进行充放电，本申请均不作限定。例如，图2中所示的第一电流源112可以替换为第一电阻113或者第一晶体管113，第二电流源122可以替换为第二电阻123或者第二晶体管124，替换后，相应的技术特征可以参考前述关于图2至图4的描述，为了简洁，这里不在赘述。
例如，以图6为例，在t1-t2时段，第一晶体管114和第二晶体管124分别向待测电容器111和校准电容器121充电，而在t2-t3时段，待测电容器111和校准电容器121对地放电，从而实现对待测电容器111的电容检测。
又例如图7所示，在t1-t2时段，第一电阻113和第二电阻123分别向待测电容器111和校准电容器121充电，而在t2-t3时段，待测电容器111和校准电容器121对地放电，从而实现对待测电容器111的电容检测。
本申请实施例的电容检测电路100可以应用于各种触控设备。例如，该待测电容器111可以为设置在触控面板上的电容型传感器，所述电容型传感器用于检测手指在所述触控面板上的触摸信息，例如触摸位置、触摸压力等信息。
图8是本申请实施例的触摸检测装置800的示意性框图。如图8所示，该触摸检测装置800可以包括如图1中所示的电容检测电路100。其中，该触摸检测装置800可以根据电容检测电路100确定的待测电容器111的电容，进一步确定用户的触摸信息。具体地，该触摸检测装置800根据电容检测电路100所确定的待测电容器111相对于基底电容C0的电容变化量ΔC，确定用户的触摸信息。
本申请实施例还提供了一种电子设备900，如图9所示，所述电子设备900包括如图8所示的触摸检测装置800。
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 (22)

1.一种电容检测电路，其特征在于，包括：
第一充放电电路，用于对待测电容器进行充放电；
第二充放电电路，用于对校准电容器进行充放电；
模数转换电路，用于对充放电过程中所述待测电容器和所述校准电容器的电压差进行连续采样，得到采样数据，其中，所述电压差关联于所述待测电容器相对于基地电容的电容变化量；
数字处理电路，用于根据所述采样数据的基频的能量值，检测所述待测电容器的电容，其中，所述基频的能量值与所述电容变化量之间呈正比；
其中，每个充放电周期包括充电阶段和放电阶段，
在充电阶段，所述第一充放电电路和所述第二充放电电路分别用于对所述待测电容器和所述校准电容器同时进行充电；
在放电阶段，所述第一充放电电路和所述第二充放电电路分别用于对所述待测电容器和所述校准电容器同时进行放电。
2.根据权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述数字处理电路包括数字解调器，其中，所述数字解调器用于对所述采样数据进行数字正交解调或者傅里叶变换，得到所述基频的能量值。
3.根据权利要求1或2所述的电容检测电路，其特征在于，
所述第一充放电电路包括第一电流源，用于对所述待测电容器进行充电或者放电；
所述第二充放电电路包括第二电流源，用于对所述校准电容器进行充电或者放电。
4.根据权利要求3所述的电容检测电路，其特征在于，
所述第一电流源的第一端连接至电源，所述第一电流源的第二端通过第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过第二开关接地，所述待测电容器的第二端接地；
所述第二电流源的第一端连接至电源，所述第二电流源的第二端通过第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过第四开关接地，所述校准电容器的第二端接地。
5.根据权利要求3所述的电容检测电路，其特征在于，
所述第一电流源的第一端接地，所述第一电流源的第二端通过第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过第二开关与电源相连，所述待测电容器的第二端接地；
所述第二电流源的第一端接地，所述第二电流源的第二端通过第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过第四开关与电源相连，所述校准电容器的第二端接地。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的电容检测电路，其特征在于，
CC等于C0×I2/I1，或者CC与C0×I2/I1之间的差值小于预设值，其中，C0为所述待测电容器的基地电容，CC为所述校准电容器的电容，I1为所述第一电流源的电流值，I2为所述第二电流源的电流值。
7.根据权利要求1或2所述的电容检测电路，其特征在于，
所述第一充放电电路包括第一电阻，用于对所述待测电容器进行充电或者放电；
所述第二充放电电路包括第二电阻，用于对所述校准电容器进行充电或者放电。
8.根据权利要求7所述的电容检测电路，其特征在于，
所述第一电阻的第一端连接至电源，所述第一电阻的第二端通过第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过第二开关接地，所述待测电容器的第二端接地；
所述第二电阻的第一端连接至电源，所述第二电阻的第二端通过第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过第四开关接地，所述校准电容器的第二端接地。
9.根据权利要求7所述的电容检测电路，其特征在于，
所述第一电阻的第一端接地，所述第一电阻的第二端通过第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过第二开关连接至电源，所述待测电容器的第二端接地；
所述第二电阻的第一端接地，所述第二电阻的第二端通过第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过第四开关连接至电源，所述校准电容器的第二端接地。
10.根据权利要求1或2所述的电容检测电路，其特征在于，
所述第一充放电电路包括第一晶体管，用于对所述待测电容器进行充电或者放电；
所述第二充放电电路包括第二晶体管，用于对所述校准电容器进行充电或者放电。
11.根据权利要求10所述的电容检测电路，其特征在于，所述第一晶体管和所述第二晶体管为N型金属氧化物半导体MOS管，
所述第一晶体管的栅极连接至固定电平，所述第一晶体管的漏极连接至电源，所述第一晶体管的源极通过第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过第二开关接地，所述待测电容器的第二端接地；
所述第二晶体管的栅极连接至固定电平，所述第二晶体管的漏极连接至电源，所述第二晶体管的源极通过第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过第四开关接地，所述校准电容器的第二端接地。
12.根据权利要求10所述的电容检测电路，其特征在于，所述第一晶体管和所述第二晶体管为P型MOS管，
所述第一晶体管的栅极连接至固定电平，所述第一晶体管的漏极接地，所述第一晶体管的源极通过第一开关与所述待测电容器的第一端相连，所述待测电容器的第一端还通过第二开关连接至电源，所述待测电容器的第二端连接至电源；
所述第二晶体管的栅极连接至固定电平，所述第二晶体管的漏极接地，所述第二晶体管的源极通过第三开关与所述校准电容器的第一端相连，所述校准电容器的第一端还通过第四开关连接至电源，所述校准电容器的第二端连接至电源。
13.根据权利要求4、5、8、9、11、12中任一项所述的电容检测电路，其特征在于，所述电容检测电路还包括控制电路，所述控制电路用于：
在所述充电阶段，控制所述第二开关和所述第四开关闭合，以及控制所述第一开关和所述第三开关断开；
在所述放电阶段，控制所述第一开关和所述第三开关闭合，以及控制所述第二开关和所述第四开关断开。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的电容检测电路，其特征在于，TC＝2M×TS，其中，TC为N个充放电周期的长度，2M为N个充放电周期内采样点的数量，TS为相邻两个采样点之间的时间间隔，M和N为正整数。
15.根据权利要求14所述的电容检测电路，其特征在于，所述基频为1/TC。
16.根据权利要求1至5中任一项所述的电容检测电路，其特征在于，所述电容检测电路还包括运算放大器，
其中，所述运算放大器的两个输入端分别与所述待测电容器和所述校准电容器连接。
17.根据权利要求16所述的电容检测电路，其特征在于，所述运算放大器为连续性仪表运算放大器IA。
18.根据权利要求16所述的电容检测电路，其特征在于，所述电容检测电路还包括滤波器，
其中，所述滤波器的输入端与所述运算放大器的输出端相连，所述滤波器的输出端与所述模数转换电路的输入端相连。
19.根据权利要求1至5中任一项所述的电容检测电路，其特征在于，所述待测电容器为设置在触控面板上的电容型传感器，所述电容型传感器用于检测手指在所述触控面板上的触摸信息。
20.根据权利要求19所述的电容检测电路，其特征在于，
所述基频的能量值小于阈值时，表示没有手指触摸所述电容型传感器；
所述基频的能量值大于所述阈值时，表示有手指触摸所述电容型传感器。
21.一种触摸检测装置，其特征在于，包括：如权利要求1至20中任一项所述的电容检测电路。
22.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求21所述的触摸检测装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210018723A (ko) * 2019-08-09 2021-02-18 삼성디스플레이 주식회사 터치 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치
US11722137B1 (en) * 2020-10-02 2023-08-08 Meta Platforms Technologies, Llc Variable-distance proximity detector
KR20230083399A (ko) * 2021-12-02 2023-06-12 삼성디스플레이 주식회사 센서 장치 및 그 구동 방법
CN117220659B (zh) * 2023-09-06 2024-05-17 深圳市航顺芯片技术研发有限公司 触摸按键检测方法、电路及电子设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1567999A1 (ru) * 1988-05-31 1990-05-30 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения Устройство дл измерени внутреннего сопротивлени конденсатора
CN102539049A (zh) * 2012-01-16 2012-07-04 中北大学 电容式压力测试仪
TW201447709A (zh) * 2013-06-11 2014-12-16 Pixart Imaging Inc 電容偵測電路以及使用此電容偵測電路的電能供應裝置
CN107251043A (zh) * 2014-11-17 2017-10-13 赛普拉斯半导体公司 具有正交解调器和多相扫描的电容性指纹传感器
WO2017190052A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Synaptics Incorporated Differential force and touch sensing
CN107450763A (zh) * 2016-05-30 2017-12-08 辛纳普蒂克斯公司 触摸检测电路以及半导体装置
CN107679444A (zh) * 2016-08-02 2018-02-09 三星电子株式会社 指纹传感器的模拟前端电路以及具有模拟前端电路的装置
CN109144335A (zh) * 2018-08-29 2019-01-04 基合半导体（宁波）有限公司 一种触摸屏、检测方法以及移动终端

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH095190A (ja) * 1995-06-16 1997-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 容量検出装置
DE19957303B4 (de) * 1999-11-29 2006-05-11 Infineon Technologies Ag MOS-Transistor und Verfahren zu dessen Herstellung
GB2436389A (en) * 2006-03-23 2007-09-26 Sharp Kk Active matrix liquid crystal device with temperature measuring capacitor
US9298303B2 (en) * 2009-12-31 2016-03-29 Google Technology Holdings LLC Duty cycle modulation of periodic time-synchronous receivers for noise reduction
CN103324366B (zh) 2012-03-20 2016-09-28 晨星软件研发(深圳)有限公司 电容检测装置及应用该电容检测装置的电容式触控系统
US8896327B2 (en) 2012-04-12 2014-11-25 Atmel Corporation Current mirror self-capacitance measurement
US9372582B2 (en) 2012-04-19 2016-06-21 Atmel Corporation Self-capacitance measurement
US8547118B1 (en) * 2012-12-21 2013-10-01 Cypress Semiconductor Corporation Multi-frequency scan for multi-sensor electrode
TWI474248B (zh) * 2013-05-08 2015-02-21 Touchplus Information Corp 應用於電容式面板的控制點感測方法與裝置
US10175334B2 (en) * 2013-12-13 2019-01-08 National Instruments Corporation Self-calibration of source-measure unit via capacitor
US20170090609A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 Synaptics Incorporated Oversampled step and wait system for capacitive sensing
CN106020548B (zh) * 2016-05-27 2019-02-22 京东方科技集团股份有限公司 一种触控检测装置、触控显示装置及触控检测方法
TW201901392A (zh) * 2017-05-09 2019-01-01 新益先創科技股份有限公司 生物特徵感測裝置
WO2019144305A1 (zh) * 2018-01-24 2019-08-01 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容检测电路、触摸检测装置和终端设备
CN208506138U (zh) * 2018-01-24 2019-02-15 深圳市汇顶科技股份有限公司 电容检测电路、触摸检测装置和终端设备

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1567999A1 (ru) * 1988-05-31 1990-05-30 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения Устройство дл измерени внутреннего сопротивлени конденсатора
CN102539049A (zh) * 2012-01-16 2012-07-04 中北大学 电容式压力测试仪
TW201447709A (zh) * 2013-06-11 2014-12-16 Pixart Imaging Inc 電容偵測電路以及使用此電容偵測電路的電能供應裝置
CN107251043A (zh) * 2014-11-17 2017-10-13 赛普拉斯半导体公司 具有正交解调器和多相扫描的电容性指纹传感器
WO2017190052A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Synaptics Incorporated Differential force and touch sensing
CN107450763A (zh) * 2016-05-30 2017-12-08 辛纳普蒂克斯公司 触摸检测电路以及半导体装置
CN107679444A (zh) * 2016-08-02 2018-02-09 三星电子株式会社 指纹传感器的模拟前端电路以及具有模拟前端电路的装置
CN109144335A (zh) * 2018-08-29 2019-01-04 基合半导体（宁波）有限公司 一种触摸屏、检测方法以及移动终端

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