CN112803941A - 触控检测电路和耳机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种触控检测电路和耳机，通过检测电路根据第一脉冲信号输出第一电压至电容传感器，且根据第二脉冲信号转接电容传感器输出的充电电压，积分电路对充电电压、充电电压和/或补偿电压进行积分并输出第一电压模拟量，放电电路根据第四脉冲信号输出放电电压，补偿电路当输入补偿信号时根据第一脉冲信号进行充电，且根据第二脉冲信号输出补偿电压，控制电路输出第一脉冲信号和第二脉冲信号，且根据第一电压模拟量输出第三脉冲信号、第四脉冲信号以及补偿信号，实现了兼容不同的电容传感器，且当电容传感器在使用过程中出现相对电容值变化的情况，能够通过补偿以使能继续识别该电容传感器的触摸状态，从而提高了电容传感器的使用寿命。

Description

触控检测电路和耳机

技术领域

本申请属于电容触控技术领域，尤其涉及一种触控检测电路和耳机。

背景技术

传统的电容式触控检测电路事先对电容传感器相对于控制装置的等效电容进行校准，使得电容传感器的常态与触控态的等效电容均能被控制装置识别，以此实现识别触控，但是当传感器的等效电容在使用之后发生变化，可能导致控制装置无法再分辨出传感器的常态和触控态，这导致了传感器的使用不稳定和使用寿命短。

发明内容

本申请的目的在于提供一种触控检测电路，旨在解决传统的触控检测电路存在检测不稳定和致使传感器的使用寿命短的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种触控检测电路，用于电容传感器，包括：

检测电路，与所述电容传感器连接，配置为接收第一脉冲信号和第二脉冲信号，且根据所述第一脉冲信号输出第一电压至所述电容传感器，且根据所述第二脉冲信号转接所述电容传感器输出的充电电压；

积分电路，与所述检测电路连接，配置为根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号对所述充电电压进行积分并输出第一电压模拟量，并对所述充电电压和放电电压进行积分并输出所述第一电压模拟量，且对所述充电电压、所述放电电压以及补偿电压进行积分并输出所述第一电压模拟量；

放电电路，与所述积分电路连接，配置为接收第三脉冲信号和第四脉冲信号，且根据所述第三脉冲信号进行充电，且根据所述第四脉冲信号输出所述放电电压；

补偿电路，与所述积分电路连接，配置为当输入补偿信号时根据所述第一脉冲信号进行充电，且根据所述第二脉冲信号输出所述补偿电压；以及

控制电路，分别与所述检测电路、所述积分电路、所述放电电路以及所述补偿电路连接，配置为输出所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，且根据所述第一电压模拟量输出所述第三脉冲信号、所述第四脉冲信号以及所述补偿信号，且将所述第一电压模拟量递增至大于第一预设值的次数记为T值并将所述第一电压模拟量递减至小于第二预设值的次数记为Y值，并记R值为Y/(T+Y)，以及根据所述R值判断电容传感器的状态；

其中，所述第一脉冲信号和所述第三脉冲信号具有相同的时序波形，所述第二脉冲信号和所述第四脉冲信号具有相同的时序波形，所述充电电压和所述放电电压的极性相反，所述充电电压和所述补偿电压的极性相反。

其中一实施例中，所述电容传感器包括N个电容传感组件，所述充电电压为第M充电电压，所述检测电路包括N个检测组件；

第M检测组件，与第M电容传感组件连接，配置为当输入所述第M选择信号时根据所述第一脉冲信号输出所述第一电压，且根据所述第二脉冲信号转接所述第M电容传感组件输出的所述第M充电电压；

所述控制电路具体配置为输出所述第M选择信号、所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，且根据所述第一电压模拟量输出所述第三脉冲信号、所述第四脉冲信号以及所述补偿信号；

其中，N为大于等于1的整数，M为小于等于N正整数，所述第M充电电压和所述放电电压的极性相反。

其中一实施例中，所述积分电路包括第一积分电路和第二积分电路；

所述第一积分电路，配置为对所述充电电压进行积分并输出第二电压模拟量，且对所述充电电压和放电电压进行积分并输出所述第二电压模拟量，且对所述充电电压、所述放电电压以及补偿电压进行积分并输出所述第二电压模拟量；所述第二积分电路，与所述第一积分电路连接，配置为根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号对所述第二电压模拟量进行积分并输出所述第一电压模拟量。

其中一实施例中，所述控制电路包括时钟组件和数字处理组件；

所述时钟组件，配置为输出所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号；

所述数字处理组件，与所述时钟组件连接，配置为输出所述第M选择信号，且根据所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号以及所述第一电压模拟量输出所述第三脉冲信号和所述第四脉冲信号。

其中一实施例中，所述第M检测组件包括第M第一场效应管、第M第二场效应管以及第M第三场效应管；

所述第M第一场效应管的漏极、所述第M第二场效应管的源极以及所述第M第三场效应管的源极共接，所述第M第一场效应管的源极连接至所述第M检测组件的第一电压输出端，所述第M第一场效应管的栅极连接至所述第M检测组件的第M选择信号输入端，所述第M第二场效应管的漏极与第一参考电压源连接，所述第M第二场效应管的栅极连接至所述第M检测组件的第一脉冲信号输入端，所述第M第三场效应管的漏极连接至所述第M检测组件的第M充电电压输出端，所述第M第三场效应管的栅极连接至所述第M检测组件的第二脉冲信号输入端。

其中一实施例中，所述第一积分电路包括第一电容和第一放大器；

所述第一电容的第一端与所述第一放大器的反相输入端连接且连接至所述第一积分电路的充电电压输入端、所述第一积分电路的放电电压输入端以及所述第一积分电路的补偿电压输入端，所述第一电容的第二端与所述第一放大器的输出端连接且连接至所述第一积分电路的第二电压模拟量输出端，所述放大器的正相输入端与第三参考电压源连接。

其中一实施例中，所述第二积分电路包括第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第二电容、第三电容以及第二放大器；

所述第四场效应管的漏极、所述第五场效应管的漏极以及所述第二电容的第一端共接，所述第二电容的第二端、所述第六场效应管的漏极以及所述第七场效应管的源极共接，所述第四场效应管的源极连接至所述第二积分电路的第二电压模拟量输入端，所述第四场效应管的栅极和所述第七场效应管的栅极均连接至所述第二积分电路的第二脉冲信号输入端，所述第五场效应管的栅极和所述第六场效应管的栅极均连接至所述第二积分电路的第一脉冲信号输入端，所述第五场效应管的源极和所述第六场效应管的源极均与第二参考电压源连接，所述第二放大器的正相输入端与第四参考电压源连接，所述第七场效应管的漏极、所述第三电容的第一端以及所述第二放大器的反相输入端共接，所述第三电容的第二端与所述第二放大器的输出端连接且连接至所述第二积分电路的电路的第一电压模拟量输出端。

其中一实施例中，所述补偿电路包括第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、K个第十二场效应管以及K个补偿电容；

第L第十二场效应管的源极与第L补偿电容的第一端连接，所述第L补偿电容的第二端、所述第八场效应管的漏极以及所述第十场效应管的漏极共接，所述第L第十二场效应管的漏极、所述第九场效应管的漏极以及所述第十一场效应管的源极共接，所述第八场效应管的源极与第一参考电压源连接，所述第八场效应管的栅极和所述第九场效应管的栅极均连接至所述补偿电路的第一脉冲信号输入端，所述第十场效应管的栅极和所述第十一场效应管的栅极均连接至所述补偿电路的第二脉冲信号输入端，所述第L第十二场效应管的栅极连接至所述补偿电路的第L补偿信号输入端，所述第九场效应管的源极和所述第十场效应管的源极均与第二参考电压源连接。

其中一实施例中，所述放电电路包括第十三场效应管、第十四场效应管、第十五场效应管、第十六场效应管以及放电电容；

所述第十六场效应管的漏极、所述第十四场效应管的漏极以及所述放电电容的第一端共接，所述放电电容的第二端、所述第十三场效应管漏极以及所述第十五场效应管的源极共接，所述第十六场效应管的源极与第一参考电压源连接，所述第十三场效应管的源极和所述第十四场效应管的源极均与第二参考电压源连接，所述第十五场效应管的漏极连接至所述放电电路的放电电压输出端，所述第十三场效应管的栅极和所述第十六场效应管的栅极均连接至所述放电电路的第三脉冲信号输入端，所述第十四场效应管的栅极和所述第十五场效应管的栅极均连接至所述放电电路的第四脉冲信号输入端。

本申请实施例的第二方面提供了一种耳机，包括面板、弹性支撑件、电路板、电容传感器和如第一方面任一项所述的触控检测电路；

所述电容传感器安装于所述面板的内面，所述弹性支撑件的第一端与所述电容传感器紧贴且支撑所述电容传感器，所述弹性支撑件的第二端固定于所述电路板上，所述触控检测电路设置在所述电路板。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过检测电路接收第一脉冲信号和第二脉冲信号，且根据第一脉冲信号输出第一电压至电容传感器，且根据第二脉冲信号转接电容传感器输出的充电电压，积分电路根据第一脉冲信号和第二脉冲信号对充电电压进行积分并输出第一电压模拟量，并对充电电压和放电电压进行积分并输出第一电压模拟量，且对充电电压、放电电压以及补偿电压进行积分并输出第一电压模拟量，放电电路接收第三脉冲信号和第四脉冲信号，且根据第三脉冲信号进行充电，且根据第四脉冲信号输出放电电压，补偿电路当输入补偿信号时根据第一脉冲信号进行充电，且根据第二脉冲信号输出补偿电压，控制电路输出第一脉冲信号和第二脉冲信号，且根据第一电压模拟量输出第三脉冲信号、第四脉冲信号以及补偿信号，实现了兼容不同相对电容值的电容传感器，且当电容传感器在使用过程中出现相对电容值变化的情况，能够通过补偿以使能继续识别该电容传感器的触摸状态，从而提高了电容传感器的使用寿命。

附图说明

图1为本申请实施例提供的触控检测电路的第一示例原理框图；

图2为本申请实施例提供的触控检测电路的第二示例原理框图；

图3为本申请实施例提供的触控检测电路的示例原理电路图；

图4为本申请实施例提供的耳机的触摸结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1示出了本申请实施例提供的触控检测电路110的第一示例原理框图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

用于电容传感器200的触控检测电路110包括检测电路110、积分电路120、放电电路140、补偿电路150以及控制电路130。

检测电路110，与N个电容传感器200连接，配置为接收第一脉冲信号ph1和第二脉冲信号ph2，且根据第一脉冲信号ph1输出第一电压至电容传感器200，且根据第二脉冲信号ph2转接电容传感器200输出的充电电压。

积分电路120，与检测电路110连接，配置为根据第一脉冲信号ph1和第二脉冲信号ph2对第M充电电压进行积分并输出第一电压模拟量，并对充电电压和放电电压进行积分并输出第一电压模拟量，并对第M充电电压、放电电压以及补偿电压进行积分并输出第一电压模拟量。

放电电路140，与积分电路120连接，配置为接收第三脉冲信号ph3和第四脉冲信号ph4，且根据第三脉冲信号ph3进行充电，且根据第四脉冲信号ph4输出放电电压。

补偿电路150，与积分电路120连接，配置为当输入补偿信号时根据第一脉冲信号ph1进行充电，且根据第二脉冲信号ph2输出补偿电压。

控制电路130，分别与检测电路110、积分电路120、放电电路140以及补偿电路150连接，配置为输出第一脉冲信号ph1和第二脉冲信号ph2，且根据第一电压模拟量输出第三脉冲信号ph3、第四脉冲信号ph4以及补偿信号，且将第一电压模拟量递增至大于第一预设值的次数记为T值并将第一电压模拟量递减至小于第二预设值的次数记为Y值，并记R值为Y/(T+Y)，以及根据R值判断电容传感器的状态。

其中，第一脉冲信号ph1和第三脉冲信号ph3具有相同的时序波形，第二脉冲信号ph2和第四脉冲信号ph4具有相同的时序波形，充电电压和放电电压的极性相反，充电电压和补偿电压的极性相反。

在本实施例中，当电容传感器200没有被触摸处于常态时，控制电路130输出第一脉冲信号ph1和第二脉冲信号ph2，当第一脉冲信号ph1为高电平且第二脉冲信号ph2为低电平时，检测电路110根据高电平的第一脉冲信号ph1输出第一电压至电容传感器200以对电容传感器200进行充电，当第一脉冲信号ph1为低电平且第二脉冲信号ph2为高电平时，检测电路110停止输出第一电压且将电容传感器200输出的充电电压转接至积分电路120，积分电路120根据充电电压进行积分并输出第一电压模拟量至控制电路130，第一脉冲信号ph1每进行一次电平转换，则检测电路110转接一次电容传感器200输出的充电电压至积分电路120，以使积分电路120对充电电压积分一次且使第一电压模拟量递增一次，当第一电压模拟量小于第一预设值时控制电路130输出与第一脉冲信号ph1时序波形相同的第三脉冲信号ph3和与第二脉冲信号ph2时序波形相同的第四脉冲信号ph4，控制电路130将第一电压模拟量递增至大于第一预设值的次数记为T值，当第三脉冲信号ph3为高电平时，放电电路140进行充电，当第四脉冲信号ph4为高电平时，放电电路140输出与充电电压极性相反的放电电压，此时积分电路120根据充电电压和放电电压进行积分，当第一脉冲信号ph1每进行第一电平转换，则积分电路120输出的第一电压模拟量递减一次，当第一电压模拟量小于第二预设值时，则控制电路130停止输出第三脉冲信号ph3和第四脉冲信号ph4，控制电路130将第一电压模拟量递减至小于第二预设值的次数记为Y值，控制电路130根据R值(R＝Y/(T+Y))判断电容传感器200的状态，上述过程循环。

当电容传感器200被触摸，此时电容传感器200在被触摸时其充电后输出的充电电压变大，因此T值变小，Y值变大，R值变大，则控制电路130根据相邻两次的R值的变化判断电容传感器200被触摸。

当电容传感器200的相对电容值比较大时，放电电压的绝对值减去充电电压的绝对值的差值(例如差值大于第三参考电压)不足以使得积分电路120根据放电电压和充电电压积分后输出的第一电压模拟量就不会由递增转变为递减，此时第一电压模拟量一直保持大于第一预设值，此时Y趋近于无限大，R值无限接近1，此时当电容传感器200被触摸后，放电电压的绝对值减去充电电压的绝对值的差值也是大于第三参考电压，此时R值不变，因此控制电路130无法根据R值的变化判断电容传感器200的状态，此时控制电路130根据持续第一时长不变的R值输出补偿信号至补偿电路150，以使补偿电路150输出与充电电压极性相反的补偿电压至积分电路120，此时补偿电压将充电电压进行拉低，以使放电电压的绝对值减去充电电压的绝对值和补偿电压的绝对值的差值大于第三参考电压，以使积分电路120根据充电电压、补偿电压以及放电电压进行积分并使输出的第一电压模拟量递减，以使R值不会趋向于1，控制电路130能够通过R值变化来判断电容传感器200被触摸，因此本实施例的触控检测电路110能够兼容不同相对电容值的电容传感器200，而且当电容传感器200在使用过程中出现相对电容值变化的情况，能够通过补偿以使能继续识别该电容传感器200的触摸状态，从而提高了电容传感器200的使用寿命。

其中一实施例中，第一脉冲信号ph1和第二脉冲信号ph2不同时为高电平，且第一脉冲信号ph1的下降沿和第二脉冲信号ph2的上升沿不重叠，第一脉冲信号ph1的上升沿和第二脉冲信号ph2的下降沿不重叠，这样确保了检测电路110输出第一电压和转接充电电压不会同时发生。

请参阅图2，其中一实施例中，电容传感器200包括N个电容传感组件(图中分别用201…20n表示)，充电电压为第M充电电压，检测电路110包括N个检测组件(图中分别用111…11n表示)。

第M检测组件，与第M电容传感组件连接，配置为当输入第M选择信号时根据第一脉冲信号ph1输出第一电压，且根据第二脉冲信号ph2转接第M电容传感组件输出的第M充电电压。

控制电路130具体配置为输出第M选择信号、第一脉冲信号ph1和第二脉冲信号ph2，且根据第一电压模拟量输出第三脉冲信号ph3、第四脉冲信号ph4以及补偿信号。

其中，N为大于等于1的整数，M为小于等于N正整数，第M充电电压和放电电压的极性相反。

在本实施例中，通过设置N个检测组件对N个电容传感组件进行检测，以使N个电容传感组件能够相互冗余，提高了本申请的触控检测电路110的可靠性。

请参阅图2，其中一实施例中，积分电路120包括第一积分电路120和第二积分电路120。

第一积分电路120，配置为根据第M充电电压、放电电压以及补偿电压进行积分并输出第二电压模拟量。

第二积分电路120，与第一积分电路120连接，配置为根据第一脉冲信号ph1和第二脉冲信号ph2对第二电压模拟量进行积分并输出第一电压模拟量。

在本实施例中，通过设置第一积分电路120和第二积分电路120对充电电压进行二次积分得到第一电压模拟量，并对充电电压和放电电压进行二次积分得到第一电压模拟量，或对充电电压、放电电压以及补偿电压进行二次积分得到第一电压模拟量，使得到第一电压模拟量的过程受干扰的程度降低。

请参阅图2，其中一实施例中，控制电路130包括时钟组件131和数字处理组件132。

时钟组件131，配置为输出第一脉冲信号ph1和第二脉冲信号ph2。

数字处理组件132，与时钟组件131连接，配置为输出第M选择信号，且根据第一脉冲信号ph1、第二脉冲信号ph2以及第一电压模拟量输出第三脉冲信号ph3和第四脉冲信号ph4。

在本实施例中，时钟组件131输出第一脉冲信号ph1和第二脉冲信号ph2，数字处理组件132根据第一脉冲信号ph1和第一电压模量输出第三脉冲信号ph3以及根据第二脉冲信号ph2和第一电压模拟量输出第三脉冲信号ph3，并使第三脉冲信号ph3与第一脉冲信号ph1的时序波形相同，第四脉冲信号ph4与第二脉冲信号ph2的时序波形相同。

请参阅图3，其中一实施例中，第M检测组件包括第M第一场效应管(图中分别用QD1…QDn表示)、第M第二场效应管(图中分别用QB1…QBn表示)，以及第M第三场效应管(图中分别用QC1…QCn表示)。

第M第一场效应管的漏极、第M第二场效应管的源极以及第M第三场效应管的源极共接，第M第一场效应管的源极连接至第M检测组件的第一电压输出端，第M第一场效应管的栅极连接至第M检测组件的第M选择信号输入端，第M第二场效应管的漏极与第一参考电压源Vx连接，第M第二场效应管的栅极连接至第M检测组件的第一脉冲信号ph1输入端，第M第三场效应管的漏极连接至第M检测组件的第M充电电压输出端，第M第三场效应管的栅极连接至第M检测组件的第二脉冲信号ph2输入端。

请参阅图3，其中一实施例中，第一积分电路120包括第一电容C1和第一放大器U1。

第一电容C1的第一端与第一放大器U1的反相输入端连接且连接至第一积分电路120的充电电压输入端、第一积分电路120的放电电压输入端以及第一积分电路120的补偿电压输入端，第一电容C1的第二端与第一放大器U1的输出端连接且连接至第一积分电路120的第二电压模拟量输出端，放大器的正相输入端与第三参考电压源Vz1连接。

请参阅图3，其中一实施例中，第二积分电路120包括第四场效应管Q4、第五场效应管Q5、第六场效应管Q6、第七场效应管Q7、第二电容C2、第三电容C3以及第二放大器U2。

第四场效应管Q4的漏极、第五场效应管Q5的漏极以及第二电容C2的第一端共接，第二电容C2的第二端、第六场效应管Q6的漏极以及第七场效应管Q7的源极共接，第四场效应管Q4的源极连接至第二积分电路120的第二电压模拟量输入端，第四场效应管Q4的栅极和第七场效应管Q7的栅极均连接至第二积分电路120的第二脉冲信号ph2输入端，第五场效应管Q5的栅极和第六场效应管Q6的栅极均连接至第二积分电路120的第一脉冲信号ph1输入端，第五场效应管Q5的源极和第六场效应管Q6的源极均与第二参考电压源Vy连接，第二放大器U2的正相输入端与第四参考电压Vz2源连接，第七场效应管Q7的漏极、第三电容C3的第一端以及第二放大器U2的反相输入端共接，第三电容C3的第二端与第二放大器U2的输出端连接且连接至第二积分电路120的电路的第一电压模拟量输出端。

请参阅图3，其中一实施例中，补偿电路150包括第八场效应管Q8、第九场效应管Q9、第十场效应管Q10、第十一场效应管Q11、K个第十二场效应管(图中分别用QA1…QAk表示)以及K个补偿电容(图中分别用Coff1…Coffk表示)。

第L第十二场效应管的源极与第L补偿电容的第一端连接，第L补偿电容的第二端、第八场效应管Q8的漏极以及第十场效应管Q10的漏极共接，第L第十二场效应管的漏极、第九场效应管Q9的漏极以及第十一场效应管Q11的源极共接，第八场效应管Q8的源极与第一参考电压源Vx连接，第八场效应管Q8的栅极和第九场效应管Q9的栅极均连接至补偿电路150的第一脉冲信号ph1输入端，第十场效应管Q10的栅极和第十一场效应管Q11的栅极均连接至补偿电路150的第二脉冲信号ph2输入端，第L第十二场效应管的栅极连接至补偿电路150的第L补偿信号输入端，第九场效应管Q9的源极和第十场效应管Q10的源极均与第二参考电压源Vy连接。

请参阅图3，其中一实施例中，放电电路140包括第十三场效应管Q13、第十四场效应管Q14、第十五场效应管Q15、第十六场效应管Q16以及放电电容Cref。

第十六场效应管Q16的漏极、第十四场效应管Q14的漏极以及放电电容Cref的第一端共接，放电电容Cref的第二端、第十三场效应管Q13漏极以及第十五场效应管Q15的源极共接，第十六场效应管Q16的源极与第一参考电压源Vx连接，第十三场效应管Q13的源极和第十四场效应管Q14的源极均与第二参考电压源Vy连接，第十五场效应管Q15的漏极连接至放电电路140的放电电压输出端，第十三场效应管Q13的栅极和第十六场效应管Q16的栅极均连接至放电电路140的第三脉冲信号ph3输入端，第十四场效应管Q14的栅极和第十五场效应管Q15的栅极均连接至放电电路140的第四脉冲信号ph4输入端。

请参阅图3，其中一实施例中，时钟组件131包括时钟芯片U4，时钟芯片U4的第一时钟端CLK3连接至时钟组件131的第一脉冲信号ph1输出端，时钟芯片U4的第二时钟端CLK4连接至时钟组件131的第二脉冲信号ph2输出端。

请参阅图3，其中一实施例中，数字处理组件132包括模数处理芯片U3，模数处理芯片U3的第一时钟端CLK1连接至数字处理组件132的第一脉冲信号ph1输入端，模数处理芯片U3的第二时钟端CLK2连接至数字处理组件132的第二脉冲信号ph2输入端，模数处理芯片U3的第M个第一通用输入输出端(图中分别用PA1…Pan表示)连接至数字处理组件132的第M选择信号输出端，模数处理芯片U3的第一脉冲输出端PWM1连接至数字处理组件132的第三脉冲信号ph3输出端，数模处理芯片的第二脉冲输出端PWM2连接至数字处理组件132的第四脉冲信号ph4输出端，模数处理芯片U3的模拟信号输入端A/D连接至数字处理组件132的第一电压模拟量输入端，模数处理芯片U3的第L个第二通用输入输出端(图中分别用PB1…PBk表示)连接至数字处理组件132的第L补偿信号输出端。

下面结合工作原理对图3的触控检测电路110进行说明，模数处理芯片U3的第M第一通用输入输出端输出高电平(第M选择信号)至第M第一场效应管的栅极以使第M第一场效应管导通，当第M电容传感组件没有被触摸时，时钟芯片U4的第一时钟端CLK3输出第一脉冲信号ph1至第M第二场效应管的栅极、第五场效应管Q5的栅极以及第六场效应管Q6的栅极，时钟芯片U4的第二时钟端CLK4输出第一脉冲信号ph1至第M第三场效应管的栅极、第四场效应管Q4的栅极以及第七场效应管Q7的栅极，当第一脉冲信号ph1为高电平且第二脉冲信号ph2为低电平时，第M第二场效应管导通且第M第三场效应管截至，此时第一参考电压源Vx通过第M第二场效应管和第M第一场效应管对第M电容传感组件进行充电，当第一脉冲信号ph1跳变为低电平且第二脉冲信号ph2跳变为高电平后，第M第二场效应管截至且第M第三场效应管导通，第M电容传感组件通过第M第一场效应管和第M第二场效应管输出第M充电电压至第一放大器U1的反相输入端和第一电容C1，此时第M充电电压大于第三参考电压，第一放大器U1和第一电容C1对第M充电电压进行反向积分并输出第二电压模拟量，此时第二电压模拟量是递减的，第二电压模拟量对第二电容C2进行充电，第二电容C2输出电压至第二放大器U2的反相输入端和第三电容C3，且第二电容C2的输出电压小于第四参考电压Vz2，第二放大器U2和第三电容C3对第二电容C2的输出电压进行正向积分并输出第一电压模拟量至模数处理芯片U3的模拟信号输入端U3，此时第一电压模拟量是递增的，模数处理芯片U3将第一电压模拟量进行模数转换并进行数字滤波，当第一脉冲信号ph1的电平翻转一次，则第一电压模拟量递增一次，当第一电压模拟量递增到大于第一预设值时，模数处理芯片U3将第一电压模拟量递增至大于第一预设值的次数记为T值，且模数处理芯片U3的第一脉冲输出端PWM1输出与第一脉冲信号ph1时序波形相同的第三脉冲信号ph3至第十三场效应管Q13的栅极和第十六场效应管Q16的栅极，且模数处理芯片U3的第二脉冲输出端PWM2输出与第二脉冲信号ph2时序波形相同的第四脉冲信号ph4至第十四场效应管Q14的栅极和第十五场效应管Q15的栅极，当第三脉冲信号ph3处于高电平且第四脉冲信号ph4处于低电平时，第十三场效应管Q13和第十六场效应管Q16均导通，第一参考电压源Vx通过第十六场效应管Q16对放电电容Cref进行充电，当第三脉冲信号ph3处于高电平且第四脉冲信号ph4处于低电平时，第十四场效应管Q14和第十五场效应管Q15均导通，放电电容Cref通过第十五场效应管Q15输出放电电压至第一放大器U1的反相输入端和第一电容C1，放电电压的绝对值与第M充电电压的绝对值的差值小于第三参考电压，第一放大器U1和第一电容C1进行正向积分，第二电压模拟量递增，第二放大器U2和第三电容C3进行反向积分，第一电压模拟量递减，则当第一脉冲信号ph1电平翻转一次，第一电压模拟量递减一次，当第一电压模拟量小于第二预设值时，则模数处理芯片U3停止输出第三脉冲信号ph3和第四脉冲信号ph4，模数处理芯片U3将第一电压模拟量递减至小于第二预设值的次数记为Y值，模数处理芯片U3记录R值(R＝Y/(T+Y))，上述过程循环。

当第M电容传感组件被触摸时，第M电容传感组件在被触摸时其充电后输出的充电电压变大，因此T值变小，Y值变大，R值变大，则模数处理芯片U3根据相邻两次的R值的变化判断电容传感组件被触摸。

当第M电容传感组件的相对电容值比较大时，放电电压的绝对值与充电电压的绝对值的差值大于第三参考电压，此时第一放大器U1和第一电容C1无法根据放电电压和第M充电电压进行由正向积分转变为反向积分，因此第一电压模拟量不会转变为递减，此时的Y值与R值接近，R值趋向于1，此时当第M电容传感组件被触摸后，放电电压的绝对值减去充电电压的绝对值的差值也是大于第三参考电压，此时R值不变，因此模数处理芯片U3无法根据R值的变化判断第M电容传感组件的状态，当R值持续不变第一时长后，模数处理芯片U3的第一个第二通用输入输出端输出第一补偿信号至第一个第十二场效应管以使第一个第十二场效应管导通，当第一脉冲信号ph1为高电平且第二脉冲信号ph2为低电平时，第八场效应管Q8和第九场效应管Q9均导通，第一参考电压通过第八场效应管Q8对第一补偿电容进行充电，当第一脉冲信号ph1为低电平且第二脉冲信号ph2为高电平时，第一补偿电容通过第一个第十二场效应管和第十一场效应管Q11输出第一补偿电压至第一放大器U1的反相输入端和第一电容C1，以使当第三脉冲信号ph3处于高电平且第四脉冲信号ph4处于低电平时，第一放大器U1和第一电容C1根据第一补偿电压、充电电压和放电电压进行积分，此时若放电电压的绝对值减去充电电压的绝对值和补偿电压的绝对值的差值大于第三参考电压，第一电压模拟量会递减，则R值不会趋向于1，当第M传感组件被触摸时，R值会变大，模数处理芯片U3能够根据R值变大来判断第M电容传感组件被触摸，若此时若放电电压的绝对值减去充电电压的绝对值和补偿电压的绝对值的差值小于第三参考电压，则模数处理芯片U3的第二个第二通用输入输出端输出第二补偿信号至第二个第十二场效应管以使第二个第十二场效应管导通，从而使第一补偿电容和第二补偿电容同时输出补偿电压以提高补偿电压的绝对值，然后后续过程如上述相同，直至放电电压的绝对值减去充电电压的绝对值和补偿电压的绝对值的差值大于第三参考电压或全部的补偿电容均输出补偿电压。其中一实施例中，本申请的触控检测电路110集成在电路板。

其中一实施例中，本申请的触控检测电路110集成在芯片中，此时时钟芯片U4应该理解为可以实现本申请实施例记载的时钟芯片U4对应功能的包括晶闸管在内的所有电子元器件，而非拘泥于时钟芯片U4为一独立的芯片，此时模数处理芯片U3应该理解为可以实现本申请实施例记载的模数处理芯片U3对应功能的包括晶闸管在内的所有电子元器件，而非拘泥于模数处理芯片U3为一独立的芯片。

本申请实施例还提供一种耳机，包括电容传感器200和如上列任一实施例的触控检测电路110，因为本实施例的耳机包括如上列任一实施例的触控检测电路110，因此本实施例的耳机至少包含上列任一实施例的触控检测电路110对应的有益效果。

请参阅图4，其中一实施例中，耳机还包括面板300、弹性支撑件400以及电路板500，电容传感器200安装于面板300的内面，弹性支撑件400的第一端与电容传感器200紧贴且支撑电容传感器200，弹性支撑件400的第二端固定于电路板500上，触控检测电路设置在电路板500。

本实施例中，通过弹性支撑件400对安装于面板300的内面的电容传感器200进行支撑，能够提高电容传感器200在量产时候的生产良率。

其中，弹性支撑件400可以为导电弹簧或硅胶层，当弹性支撑件400为导电弹簧，电容传感器200可以设置为通过导电弹簧与电路板上的触控检测电路电连接。

其中一实施例中，耳机为无线耳机。

其中一实施例中，耳机为蓝牙无线耳机。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种触控检测电路，用于电容传感器，其特征在于，包括：

检测电路，与所述电容传感器连接，配置为接收第一脉冲信号和第二脉冲信号，且根据所述第一脉冲信号输出第一电压至所述电容传感器，且根据所述第二脉冲信号转接所述电容传感器输出的充电电压；

积分电路，与所述检测电路连接，配置为根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号对所述充电电压进行积分并输出第一电压模拟量，并对所述充电电压和放电电压进行积分并输出所述第一电压模拟量，且对所述充电电压、所述放电电压以及补偿电压进行积分并输出所述第一电压模拟量；

放电电路，与所述积分电路连接，配置为接收第三脉冲信号和第四脉冲信号，且根据所述第三脉冲信号进行充电，且根据所述第四脉冲信号输出所述放电电压；

补偿电路，与所述积分电路连接，配置为当输入补偿信号时根据所述第一脉冲信号进行充电，且根据所述第二脉冲信号输出所述补偿电压；以及

控制电路，分别与所述检测电路、所述积分电路、所述放电电路以及所述补偿电路连接，配置为输出所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，且根据所述第一电压模拟量输出所述第三脉冲信号、所述第四脉冲信号以及所述补偿信号，且将所述第一电压模拟量递增至大于第一预设值的次数记为T值并将所述第一电压模拟量递减至小于第二预设值的次数记为Y值，并记R值为Y/(T+Y)，以及根据所述R值判断电容传感器的状态；

其中，所述第一脉冲信号和所述第三脉冲信号具有相同的时序波形，所述第二脉冲信号和所述第四脉冲信号具有相同的时序波形，所述充电电压和所述放电电压的极性相反，所述充电电压和所述补偿电压的极性相反。

2.如权利要求1所述的触控检测电路，其特征在于，所述电容传感器包括N个电容传感组件，所述充电电压为第M充电电压，所述检测电路包括N个检测组件；

第M检测组件，与第M电容传感组件连接，配置为当输入所述第M选择信号时根据所述第一脉冲信号输出所述第一电压，且根据所述第二脉冲信号转接所述第M电容传感组件输出的所述第M充电电压；

所述控制电路具体配置为输出所述第M选择信号、所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号，且根据所述第一电压模拟量输出所述第三脉冲信号、所述第四脉冲信号以及所述补偿信号；

其中，N为大于等于1的整数，M为小于等于N正整数，所述第M充电电压和所述放电电压的极性相反。

3.如权利要求1所述的触控检测电路，其特征在于，所述积分电路包括第一积分电路和第二积分电路；

所述第一积分电路，配置为对所述充电电压进行积分并输出第二电压模拟量，且对所述充电电压和放电电压进行积分并输出所述第二电压模拟量，且对所述充电电压、所述放电电压以及补偿电压进行积分并输出所述第二电压模拟量；所述第二积分电路，与所述第一积分电路连接，配置为根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号对所述第二电压模拟量进行积分并输出所述第一电压模拟量。

4.如权利要求2所述的触控检测电路，其特征在于，所述控制电路包括时钟组件和数字处理组件；

所述时钟组件，配置为输出所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号；

所述数字处理组件，与所述时钟组件连接，配置为输出所述第M选择信号，且根据所述第一脉冲信号、所述第二脉冲信号以及所述第一电压模拟量输出所述第三脉冲信号和所述第四脉冲信号。

5.如权利要求2所述的触控检测电路，其特征在于，所述第M检测组件包括第M第一场效应管、第M第二场效应管以及第M第三场效应管；

所述第M第一场效应管的漏极、所述第M第二场效应管的源极以及所述第M第三场效应管的源极共接，所述第M第一场效应管的源极连接至所述第M检测组件的第一电压输出端，所述第M第一场效应管的栅极连接至所述第M检测组件的第M选择信号输入端，所述第M第二场效应管的漏极与第一参考电压源连接，所述第M第二场效应管的栅极连接至所述第M检测组件的第一脉冲信号输入端，所述第M第三场效应管的漏极连接至所述第M检测组件的第M充电电压输出端，所述第M第三场效应管的栅极连接至所述第M检测组件的第二脉冲信号输入端。

6.如权利要求3所述的触控检测电路，其特征在于，所述第一积分电路包括第一电容和第一放大器；

所述第一电容的第一端与所述第一放大器的反相输入端连接且连接至所述第一积分电路的充电电压输入端、所述第一积分电路的放电电压输入端以及所述第一积分电路的补偿电压输入端，所述第一电容的第二端与所述第一放大器的输出端连接且连接至所述第一积分电路的第二电压模拟量输出端，所述放大器的正相输入端与第三参考电压源连接。

7.如权利要求3所述的触控检测电路，其特征在于，所述第二积分电路包括第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第二电容、第三电容以及第二放大器；

所述第四场效应管的漏极、所述第五场效应管的漏极以及所述第二电容的第一端共接，所述第二电容的第二端、所述第六场效应管的漏极以及所述第七场效应管的源极共接，所述第四场效应管的源极连接至所述第二积分电路的第二电压模拟量输入端，所述第四场效应管的栅极和所述第七场效应管的栅极均连接至所述第二积分电路的第二脉冲信号输入端，所述第五场效应管的栅极和所述第六场效应管的栅极均连接至所述第二积分电路的第一脉冲信号输入端，所述第五场效应管的源极和所述第六场效应管的源极均与第二参考电压源连接，所述第二放大器的正相输入端与第四参考电压源连接，所述第七场效应管的漏极、所述第三电容的第一端以及所述第二放大器的反相输入端共接，所述第三电容的第二端与所述第二放大器的输出端连接且连接至所述第二积分电路的电路的第一电压模拟量输出端。

8.如权利要求1所述的触控检测电路，其特征在于，所述补偿电路包括第八场效应管、第九场效应管、第十场效应管、第十一场效应管、K个第十二场效应管以及K个补偿电容；

第L第十二场效应管的源极与第L补偿电容的第一端连接，所述第L补偿电容的第二端、所述第八场效应管的漏极以及所述第十场效应管的漏极共接，所述第L第十二场效应管的漏极、所述第九场效应管的漏极以及所述第十一场效应管的源极共接，所述第八场效应管的源极与第一参考电压源连接，所述第八场效应管的栅极和所述第九场效应管的栅极均连接至所述补偿电路的第一脉冲信号输入端，所述第十场效应管的栅极和所述第十一场效应管的栅极均连接至所述补偿电路的第二脉冲信号输入端，所述第L第十二场效应管的栅极连接至所述补偿电路的第L补偿信号输入端，所述第九场效应管的源极和所述第十场效应管的源极均与第二参考电压源连接。

9.如权利要求1所述的触控检测电路，其特征在于，所述放电电路包括第十三场效应管、第十四场效应管、第十五场效应管、第十六场效应管以及放电电容；

所述第十六场效应管的漏极、所述第十四场效应管的漏极以及所述放电电容的第一端共接，所述放电电容的第二端、所述第十三场效应管漏极以及所述第十五场效应管的源极共接，所述第十六场效应管的源极与第一参考电压源连接，所述第十三场效应管的源极和所述第十四场效应管的源极均与第二参考电压源连接，所述第十五场效应管的漏极连接至所述放电电路的放电电压输出端，所述第十三场效应管的栅极和所述第十六场效应管的栅极均连接至所述放电电路的第三脉冲信号输入端，所述第十四场效应管的栅极和所述第十五场效应管的栅极均连接至所述放电电路的第四脉冲信号输入端。

10.一种耳机，包括面板、弹性支撑件、电路板、电容传感器和如权利要求1至9任一项所述的触控检测电路；

所述电容传感器安装于所述面板的内面，所述弹性支撑件的第一端与所述电容传感器紧贴且支撑所述电容传感器，所述弹性支撑件的第二端固定于所述电路板上，所述触控检测电路设置在所述电路板。

Images