CN115065327B - 一种触控屏的模拟前端电路及触控屏 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及微电子技术领域，公开了一种触控屏的模拟前端电路及触控屏。上述触控屏的模拟前端电路包括：待测电容、第一放大器、第二放大器、第一元器件、第二元器件和第三元器件；待测电容的一端连接第一放大器的负输入端，另一端接地；第一放大器的正输入端连接激励电路；第一元器件跨接在第一放大器的负输入端和输出端；第二元器件的一端连接第一放大器的输出端，另一端连接第二放大器的正输入端；所述第三元器件跨接在所述第二放大器的正输入端和输出端；所述第二放大器的输出端连接模数转换电路，以提升触控屏在进行自容扫描时的抗干扰能力。

Description

一种触控屏的模拟前端电路及触控屏

技术领域

本发明实施例涉及微电子技术领域，特别涉及一种触控屏的模拟前端电路及触控屏。

背景技术

随着显示屏的越来越薄，在触控屏进行自容扫描时，触控屏的接收端和发送端与公共地之间的电容会越来越大，手指触碰触控屏所产生的电容变化信号会越来越小，并且公共地受显示屏的影响，会产生比电容变化信号大的干扰信号，由于干扰信号随着触控屏的接收端和发送端与公共地之间的电容产生，因此，触控屏的接收端和发送端与公共地之间的电容增大，干扰信号就会增大，从而影响触控屏的自容扫描工作。因此，触控屏需要用高干扰抑制能力的模拟前端电路来抑制公共地所产生的干扰信号。

通过将两路通道的公共地电容信号相减的方式可以消除两路通道中存在的干扰信号，然而，由于触控屏一般采用电流镜镜像的方式进行扫描，电流镜的失配程度受干扰信号的影响，因此，两路通道中电流镜的失配程度会不同，导致将两路通道的公共地电容的信号相减也无法消除干扰信号，从而降低了触控屏在进行自容扫描时的抗干扰能力。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种触控屏的模拟前端电路及触控屏，可以提升触控屏在进行自容扫描时的抗干扰能力。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种触控屏的模拟前端电路，其特征在于，包括：待测电容、第一放大器、第二放大器、第一元器件、第二元器件和第三元器件；所述待测电容的一端连接所述第一放大器的负输入端，另一端接地；所述第一放大器的正输入端连接激励电路，用于接收所述激励电路输出的激励电压，并将所述激励电压反馈至所述待测电容，以使所述待测电容向所述第一放大器输入第一电压；所述第一元器件跨接在所述第一放大器的负输入端和输出端，用于供所述第一放大器基于所述第一电压和所述第一元器件的规格参数输出第二电压；所述第二元器件的一端连接所述第一放大器的输出端，另一端连接所述第二放大器的正输入端，用于基于所述第二电压和所述第二元器件的规格参数向所述第二放大器输入第三电压；所述第三元器件跨接在所述第二放大器的正输入端和输出端，用于供所述第二放大器基于所述第三电压和所述第三元器件的规格参数输出第四电压；所述第二放大器的输出端连接模数转换电路，用于将所述第四电压输入至所述模数转换电路，其中，所述第四电压为所述待测电容的电压值。

为解决上述技术问题，本发明的实施例还提供了一种触控屏，包括上述的触控屏的模拟前端电路。

本发明实施例相对于现有技术而言，触控屏的模拟前端电路包括：待测电容、第一放大器、第二放大器、第一元器件、第二元器件和第三元器件；待测电容的一端连接第一放大器的负输入端，另一端接地；第一放大器的正输入端连接激励电路，用于接收激励电路输出的激励电压，并将激励电压反馈至待测电容，以使待测电容向第一放大器输入第一电压；第一元器件跨接在第一放大器的负输入端和输出端，用于供第一放大器基于第一电压和第一元器件的规格参数输出第二电压；第二元器件的一端连接第一放大器的输出端，另一端连接第二放大器的正输入端，用于基于第二电压和第二元器件的规格参数向第二放大器输入第三电压；第三元器件跨接在第二放大器的正输入端和输出端，用于供第二放大器基于第三电压和第三元器件的规格参数输出第四电压；第二放大器的输出端连接模数转换电路，用于将第四电压输入至模数转换电路，其中，第四电压为待测电容的电压值。基于待测电容的公共地受到显示屏的干扰时，待测电容每个通道的产生的干扰信号基本相同，但是由于相关技术中电流镜的失配程度会因干扰信号发生变化，导致模拟前端电路的输出的各通道的干扰信号不相同，因此抗干扰能力较弱，而本实施例中若待测电容产生了干扰电压，由于第一元器件、第二元器件和第三元器件的规格参数的取值不会受到干扰信号的影响，即第一元器件、第二元器件和第三元器件的失配程度是固定的，不会受到待测电容产生的干扰电压的影响，因此，每一路通过本实施例中的模拟前端电路输出的待测电容的电压信号均是相同的，即每一路通过本实施例中的模拟前端电路输出的干扰电压也是相同的，因此，本实施例解决了模拟前端电路的失配程度易受干扰信号影响的问题，通过将两路通道的待测电容的干扰电压相减，可以消除其中的干扰信号，从而提升触控屏在进行自容扫描时的抗干扰能力。

另外，所述模拟前端电路还包括：第四元器件和第五元器件；所述第四元器件的一端连接所述第一放大器的正输入端，另一端连接所述第二放大器的负输入端，用于基于所述第一电压和所述第四元器件的规格参数，向所述第二放大器输入第五电压；所述第五元器件跨接在所述第二放大器的负输入端和输出端，用于供所述第二放大器基于所述第五电压和所述第五元器件的规格参数输出第六电压；所述第二放大器还用于基于所述第四电压和所述第六电压获取第七电压，并将所述第七电压输入至所述模数转换电路，其中，所述第四电压为所述待测电容的电压值，所述模数转换电路为差分模数转换电路。

另外，所述第二元器件的规格参数与所述第四元器件的规格参数相等，所述第三元器件的规格参数与所述第五元器件的规格参数相等；其中，所述第二元器件的规格参数与所述第三元器件的规格参数之和，或者所述第四元器件的规格参数和所述第五元器件的规格参数之和大于所述第一元器件的规格参数的预设倍数。

另外，所述第一元器件、所述第二元器件、所述第三元器件、所述第四元器件和所述第五元器件分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；所述规格参数为电阻的阻值。

另外，所述第二电压通过以下公式计算得到：

V₂=V₁（1+R₁·C_s·s）

其中，其中，V₁表示所述第一电压，V₂表示所述第二电压，R₁表示所述第一电阻的阻值，C_s表示所述待测电容的容值，s=jw，j为虚数，w表示电压的角频率。

另外，所述第三电压或所述第五电压通过以下公式计算得到：

V₃/V₅=R₃/（R₁+R₂)·（V₁+V₂）/2+R₁/（R₁+R₂）·V_cm

其中，V₁表示所述第一电压，V₂表示所述第二电压，V₃表示所述第三电压，V₅表示第五电压，R₁表示所述第一电阻的阻值，R₂表示所述第二电阻的阻值，V_cm表示预设的共模电压。

另外，所述第七电压通过以下公式计算得到：

V₇=V₁·R₁·C_s·s·R₃/R₂

其中，V₁表示所述第一电压，V₇表示所述第七电压，R₁表示所述第一元器件的阻值，R₃表示所述第三元器件的阻值，C_s表示所述待测电容的容值，s=jw，j为虚数，w表示电压的角频率。

另外，所述第一元器件、所述第二元器件、所述第三元器件、所述第四元器件和所述第五元器件分别为第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第五电容；所述规格参数为电容的容值。

另外，所述第七电压通过以下公式计算得到：

V₇=V₁·（C₂·C_s）/（C₁·C₃）

其中，V₁表示所述第一电压，V₇表示所述第七电压，C₁表示所述第一电容的容值，C₂表示所述第二电容的容值，C₃表示所述第三电容的容值，C_s表示所述待测电容的容值。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明的一个实施例提供的一种信号链的示意图；

图2是根据本发明的一个实施例提供的一种触控屏的模拟前端电路示意图一；

图3是根据本发明的一个实施例提供的一种触控屏的模拟前端电路示意图二；

图4是根据本发明的一个实施例提供的一种触控屏的模拟前端电路示意图三；

图5是根据本发明的一个实施例提供的一种触控屏的模拟前端电路示意图四；

图6是根据本发明的一个实施例提供的一种触控屏的模拟前端电路示意图五；

图7是根据本发明的一个实施例提供的一种触控屏的模拟前端电路示意图六；

图8是根据本发明的一个实施例提供的一种触控屏的模拟前端电路的关键节点的波形示意图；

图9是根据本发明的一个实施例提供的一种触控屏的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本发明的一个实施例涉及一种触控屏的模拟前端电路，本实施例的模拟前端电路包括待测电容、第一放大器、第二放大器、第一元器件、第二元器件和第三元器件；待测电容的一端连接第一放大器的负输入端，另一端接地；第一放大器的正输入端连接激励电路，用于接收激励电路输出的激励电压，并将激励电压反馈至待测电容，以使待测电容向第一放大器输入第一电压；第一元器件跨接在第一放大器的负输入端和输出端，用于供第一放大器基于第一电压和第一元器件的规格参数输出第二电压；第二元器件的一端连接第一放大器的输出端，另一端连接第二放大器的正输入端，用于基于第二电压和第二元器件的规格参数向第二放大器输入第三电压；第三元器件跨接在第二放大器的正输入端和输出端，用于供第二放大器基于第三电压和第三元器件的规格参数输出第四电压；第二放大器的输出端连接模数转换电路，用于将第四电压输入至模数转换电路，其中，第四电压为待测电容的电压值，以提升触控屏在进行自容扫描时的抗干扰能力。

图1示出了一种信号链的示意图，本实施例的触控屏的模拟前端电路可以应用于如图1所示的信号链中，信号链具体包括：模拟前端电路11，模数转换电路12，数字混频电路13和数字滤波电路14。

其中，模拟前端电路11的一端连接待测电容，本实施例所述的待测电容即为触控屏的接收端和发送端与公共地之间的电容。模数转换电路12的另一端与模数转换电路12的一端连接，用于检测待测电容的电压信号，并将待测电容的电压信号发送至模数转换电路12；其中，待测电容的电压信号包括正常电压信号和干扰电压信号。模数转换电路12的另一端与数字混频电路13的一端连接，用于将待测电容的电压信号从模拟信号转换为数字信号后发送至数字混频电路13。数字混频电路13的另一端与数字滤波电路14连接，用于对待测电容的电压信号作混频处理后发送至数字滤波电路14。数字滤波电路14用于对待测电容的电压信号作滤波处理。由于两路通道的公共地电容的信号相减，即对待测电容10两路通道的电压信号相减的操作实质上是在信号经过信号链处理之后进行的，因此本申请将经数字滤波电路14处理后的待测电容10的电压信号作为最终数据，并将两路通道的数据作差，以消除待测电容10的电压信号中的干扰信号。下面对本实施例的触控屏的模拟前端电路的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施例的触控屏的模拟前端电路的连接示意图参见图2，包括：待测电容21、第一放大器22、第二放大器23、第一元器件24、第二元器件25和第三元器件26。

具体而言，待测电容21的一端连接第一放大器22的负输入端，另一端接地。第一放大器22的正输入端连接激励电路，用于接收激励电路输出的激励电压，并将激励电压通过与待测电容21连接的负输入端反馈至待测电容21，以使待测电容21向第一放大器22输入第一电压，根据放大器的原理可以得出，激励电压和第一电压相等。另，本实施例的激励电压不仅限于正弦波或者三角波，本领域技术人员可以根据实际需求选择。

第一元器件24跨接在第一放大器22的负输入端和输出端，用于供第一放大器22基于第一电压和第一元器件24的规格参数输出第二电压。第二元器件25的一端连接第一放大器22的输出端，另一端连接第二放大器23的正输入端，用于基于第二电压和第二元器件25的规格参数向第二放大器23输入第三电压；第三元器件26跨接在第二放大器23的正输入端和输出端，用于供第二放大器23基于第三电压和第三元器件26的规格参数输出第四电压。因此，第四电压即为模拟前端电路输出的待测电容的电压信号，且第四电压为单端电压，用于输入至模数转换电路进行处理。

其中，第一元器件、第二元器件和第三元器件的规格参数可以为固定值，例如，元器件为固定电阻，规格参数为固定电阻的阻值，第一元器件、第二元器件和第三元器件的规格参数还可以为可编程值，例如，规格参数为可变电阻的阻值。

需要说明的是，本实施例的第一电压为待测电容21向第一放大器22输入的正常电压，由于待测电容21的公共地会受到显示屏的干扰信号影响，其中，干扰信号参见图1中的Vnoise，因此待测电容21因激励电压生成第一电压的同时，还会产生第一干扰电压，因此，待测电容21向第一放大器22输入第一电压的同时，还会向第一放大器22输入第一干扰电压。则第一干扰电压与第一电压类似，会经过第一放大器22、第二放大器23、第一元器件24、第二元器件25和第三元器件26的处理，以使第二放大器23输出第二干扰电压，并将第四电压和第二干扰电压输入至模数转换电路；其中，第四电压为待测电容21的正常电压的电压值，第二干扰电压为待测电容21的干扰电压值。

在实际实施中，本实施例的触控屏的模拟前端电路还包括：第四元器件27和第五元器件28。其中，第二元器件25的规格参数与第四元器件27的规格参数相等，第三元器件26的规格参数与第五元器件28的规格参数相等；其中，第二元器件25的规格参数与第三元器件26的规格参数之和，或者第四元器件27的规格参数和第五元器件28的规格参数之和大于第一元器件24的规格参数的预设倍数。例如，第四元器件27的规格参数和第五元器件28的规格参数之和大于第一元器件24的规格参数的100倍。

在一个例子中，第四元器件27的一端与第一放大器22的正输入端连接，另一端与第二放大器23的正输入端连接，第五元器件28的一端与第二放大器23的正输入端连接，另一端输出预设的共模电压，此时模拟前端电路的输出即为第二放大器23输出的单端电压，则模数转换电路为单端模数转换电路，以对模拟前端电路的输出的单端电压进行处理。其中，第四元器件27和第五元器件28的规格参数也为固定值。

在一个具体的例子中，第一元器件24、第二元器件25、第三元器件26、第四元器件27和第五元器件28分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；其中，规格参数为电阻的阻值。具体参见图3所示的模拟前端电路的连接示意图。

其中，图3中的第四元器件27的一端与第一放大器22的正输入端连接。

在另一个具体的例子中，由于第四元器件27的规格参数和第五元器件28的规格参数之和大于第一元器件24的规格参数的预设倍数，因此，第四元器件27的一端还可以与第一放大器22的负输入端连接，同样以第一元器件24、第二元器件25、第三元器件26、第四元器件27和第五元器件28均为电阻为例，模拟前端电路的连接示意图具体参见图4。

在图3和图4中，Cs表示待测电容，AMP1表示第一放大器，AMP2表示第二放大器，R1表示第一电阻，R2表示第二电阻，R3表示第三电阻，R4表示第四电阻，R5表示第五电阻，V_drv表示激励电压，V₁表示第一电压，V₂表示第二电压，V₃表示第三电压，V₄表示第四电压，V_cm表示预设的共模电压。

本实施例中，由于第一元器件、第二元器件和第三元器件的规格参数的取值不会受到干扰信号的影响，即第一元器件、第二元器件和第三元器件的失配程度是固定的，不会受到待测电容产生的干扰电压，即第一干扰电压的影响，因此，每一路通过本实施例中的模拟前端电路的通道输出的第四电压均是相同的，同理每一路通过本实施例中的模拟前端电路的通道输出的第二干扰电压也是相同的，因此，本实施例解决了模拟前端电路的失配程度易受干扰信号影响的问题，通过将两路通道分别输出的待测电容的总电压信号，即第四电压和第二干扰电压的总和相减，可以消除其中的干扰信号，从而提升触控屏在进行自容扫描时的抗干扰能力。

在一个实施例中，第四元器件27和第五元器件28的规格参数可以为固定值，也可以为可编程值，且第四元器件27的一端连接第一放大器22的正输入端，另一端连接第二放大器23的负输入端，用于基于第一电压和第四元器件27的规格参数，向第二放大器23输入第五电压。第五元器件28跨接在第二放大器33的负输入端和输出端，用于供第二放大器33基于第五电压和第五元器件28的规格参数输出第六电压；第二放大器23还用于基于第四电压和第六电压获取第七电压，并将第七电压输入至模数转换电路，其中，第四电压为待测电容21的电压值，此时模拟前端电路的输出即为第二放大器23输出的差分电压，则模数转换电路为差分模数转换电路，以对第二放大器23输出的差分电压进行处理。

本实施例的模拟前端电路的连接示意图参见图5。

在一个具体的例子中，以第一元器件24、第二元器件25、第三元器件26、第四元器件27和第五元器件28分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻为例，模拟前端电路的连接示意图具体可以参见图6。

其中，图6中的第四元器件27的一端与第一放大器22的正输入端连接。

在图5和图6中，Cs表示待测电容，AMP1表示第一放大器，AMP2表示第二放大器，R1表示第一电阻，R2表示第二电阻，R3表示第三电阻，R4表示第四电阻，R5表示第五电阻，V_drv表示激励电压，V₁表示第一电压，V₂表示第二电压，V₃表示第三电压，V₄表示第四电压，V₅表示第五电压，V₆表示所述第六电压，V₇表示所述第七电压，V_cm表示预设的共模电压。

在另一个具体的例子中，由于第四元器件27的规格参数和第五元器件28的规格参数之和大于第一元器件24的规格参数的预设倍数，因此，第四元器件27的一端还可以与第一放大器22的负输入端连接，同样以第一元器件24、第二元器件25、第三元器件26、第四元器件27和第五元器件28均为电阻为例，模拟前端电路的连接示意图具体参见图7。

本实施例中，由于第一元器件、第二元器件、第三元器件、第四元器件和第五元器件的规格参数的取值均不会受到干扰信号的影响，即第一元器件、第二元器件、第三元器件、第四元器件和第五元器件的失配程度是固定的，不会受到待测电容产生的干扰电压，即第一干扰电压的影响，因此，每一路通过本实施例中的模拟前端电路的通道输出的第四电压均是相同的，同理每一路通过本实施例中的模拟前端电路的通道输出的第二干扰电压也是相同的，因此，本实施例解决了模拟前端电路的失配程度易受干扰信号影响的问题，通过将两路通道分别输出的待测电容的总电压信号，即第七电压和第二干扰电压的总和相减，可以消除其中的干扰信号，从而提升触控屏在进行自容扫描时的抗干扰能力。

为了便于理解，现对上述实施例中举例的图3、图4、图6和图7进行以下说明，其中，图3、图4的模拟前端电路为第一实施例中的模拟前端电路的两种示例，因此，图3、图4的模拟前端电路输出的是第四电压，且图3与图4的不同之处在于图3中的第四电阻R4与第一放大器AMP1的正输入端连接，图4中的第四电阻R4与第一放大器AMP1的负输入端连接；图6和图7的模拟前端电路为第二实施例中的模拟前端电路的两种示例，因此，图3、图4的模拟前端电路输出的是第七电压，且图6与图7的不同之处在于图3中的第四电阻R4与第一放大器AMP1的正输入端连接，图4中的第四电阻R4与第一放大器AMP1的负输入端连接。

假设本实施例中的模拟前端电路为图6或图7所示的模拟前端电路，根据自容电压模理论，待测电容Cs对应的阻抗Rs=1/(Cs*s)，则待测电容Cs=1/（Rs*s）；其中，s=jw，j为单位虚数，w为电压的角频率。另外，为了满足第一放大器AMP1与第二放大器AMP2的性能需求，预先设置上述R2=R4，R3=R5，且R3+R5的阻值大于R1的100倍。

若触控屏被触控产生激励电压V_drv，则待测电容Cs的电容发生变化，同时产生正常电压和干扰电压，激励电压V_drv从第一放大器AMP1的正输入端输入至第一放大器AMP1，使得激励电压V_drv反馈至待测电容Cs，则待测电容Cs会向第一放大器AMP1输入与激励电压V_drv相等的第一电压V1，即第一放大器AMP1的正输入端被输入激励电压V_drv，负输入端被输入第一电压V1，则根据放大器的计算公式，第一放大器AMP1的输出电压，第二电压通过以下公式计算得到：

V₂=V₁（1+R₁·C_s·s）

其中，R₁表示第一电阻的阻值，C_s表示待测电容的容值。

其中，图8示出了一种当激励电压V_drv的波形为图8所示的波形时，第一电压V1、第二电压V2、第三电压V3、第五电压V5和第七电压V7的波形，可以看出，第一电压V1与激励电压保持跟随状态，即第一电压与激励电压相等，V2=V_drv+R1*Cs*s，且V3和V5相等。

第三电压或第五电压通过以下公式计算得到：

V₃/V₅=R₃/（R₁+R₂)·（V₁+V₂）/2+R₁/（R₁+R₂）·V_cm

其中，R₂表示所述第二电阻的阻值，V_cm表示预设的共模电压。

第七电压通过以下公式计算得到：

V₇=V₁·R₁·C_s·s·R₃/R₂

其中，R₃表示第三元器件的阻值。另，V₇=V₄-V₆。

可以看出，本实施例可以将V₇=V₄-V₆的差分电压输入差分模数转换电路中，也可以将单端电压V₄输入单端模数转换电路中。

本实施例以激励电压为三角波为例，定义三角波上升时间和下降时间相同且为tslew：

则V₇=V₄-V₆=V₁·R₁·C_s·R₃/R₂·1/tslew

进一步地，若待测电容Cs产生的第一干扰电压为Vn，则第二干扰电压V_noise=Vn·R₁·C_s·s·R₃/R₂；

则本实施例的模拟前端电路向模数转换电路输入的总电压值为

V=V₁·R₁·C_s·R₃/R₂·1/tslew+Vn·R₁·C_s·s·R₃/R₂；通过对两路总电压V作差得到：△V=V₁·R₁·△C_s·R₃/R₂·1/tslew+Vn·R₁·△C_s·s·R₃/R₂；

由于本实施例的两路总电压公式中得R₁、R₃和R₂的值不会受到第一干扰电压的影响，即两路通道中的R₁、R₃和R₂值是相同的，因此通过对两路总电压V作差得到的△V可以消除第二干扰电压V_noise。另外可以看出，通过监测△V的值可以确定本实施例的模拟前端电路的抗干扰能力。

在一个实施例中，图5中的第一元器件24、第二元器件25、第三元器件26、第四元器件27和第五元器件28分别为第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第五电容；其中，规格参数为电容的容值。此时模拟前端电路的输出电压V₇=V₁·（C₂·C_s）/（C₁·C₃）。

其中，C₁表示第一电容的容值，C₂表示所第二电容的容值，C₃表示第三电容的容值。

需要说明的是，本实施例中的第一元器件24、第二元器件25、第三元器件26、第四元器件27和第五元器件28中的任意一个既可以为电容，也可以为电阻。

在相关技术中，假设在触控屏自容扫描时，显示屏由于越来越薄，致使触控屏的接收端到显示屏的公共地电容达到800pF，而手指触摸显示屏后的电容变化量只有50fF，比例非常悬殊，其中，激励电路的激励电压为1.5V，50fF对应的电荷量Q为75fC，此时公共地极有可能会产生500mV以上的干扰电压，对应的变化电荷量达到400pC，即干扰电压对应的变化电荷量过大，手指触摸显示屏后的变化电荷量过小，系统需要一定的抗干扰能力才能保证触控屏自容扫描的正常运行。但通常电流镜镜像扫描方式中，由于电流镜的失配程度受干扰信号地影响，导致无法通过将两路通道地公共地电容的干扰信号相减的方式消除干扰信号。

本实施例中，模拟前端电路包括待测电容、第一放大器、第二放大器、第一元器件、第二元器件和第三元器件；第一元器件、第二元器件和第三元器件的规格参数为固定值；待测电容的一端连接第一放大器的负输入端，另一端接地；第一放大器的正输入端连接激励电路，用于接收激励电路输出的激励电压，并将激励电压反馈至待测电容，以使待测电容向第一放大器输入第一电压；第一元器件跨接在第一放大器的负输入端和输出端，用于供第一放大器基于第一电压和第一元器件的规格参数输出第二电压；第二元器件的一端连接第一放大器的输出端，另一端连接第二放大器的正输入端，用于基于第二电压和第二元器件的规格参数向第二放大器输入第三电压；第三元器件跨接在第二放大器的正输入端和输出端，用于供第二放大器基于第三电压和第三元器件的规格参数输出第四电压；第二放大器的输出端连接模数转换电路，用于将第四电压输入至模数转换电路，其中，第四电压为待测电容的电压值，若待测电容产生了干扰电压，由于第一元器件、第二元器件和第三元器件的规格参数为固定值，即第一元器件、第二元器件和第三元器件的失配程度是固定的，不会受到待测电容产生的干扰电压的影响，因此，每一路通过本实施例中的模拟前端电路输出的待测电容的电压信号均是相同的，即每一路通过本实施例中的模拟前端电路输出的干扰电压也是相同的，通过将两路通道的待测电容的干扰电压相减，可以消除其中的干扰信号，从而提升触控屏在进行自容扫描时的抗干扰能力。

本发明的另一实施例涉及一种触控屏，参见图9，包括上述实施例的触控屏的模拟前端电路。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (8)

1.一种触控屏的模拟前端电路，其特征在于，包括：待测电容、第一放大器、第二放大器、第一元器件、第二元器件和第三元器件；

所述待测电容的一端连接所述第一放大器的负输入端，另一端接地；

所述第一放大器的正输入端连接激励电路，用于接收所述激励电路输出的激励电压，并将所述激励电压反馈至所述待测电容，以使所述待测电容向所述第一放大器输入第一电压；

所述第一元器件跨接在所述第一放大器的负输入端和输出端，用于供所述第一放大器基于所述第一电压和所述第一元器件的规格参数输出第二电压；

所述第二元器件的一端连接所述第一放大器的输出端，另一端连接所述第二放大器的负输入端，用于基于所述第二电压和所述第二元器件的规格参数向所述第二放大器输入第三电压；

所述第三元器件跨接在所述第二放大器的负输入端和输出端，用于供所述第二放大器基于所述第三电压和所述第三元器件的规格参数输出第四电压；

所述第二放大器的输出端连接模数转换电路，用于将所述第四电压输入至所述模数转换电路，其中，所述第四电压为所述待测电容的电压值；

其中，所述模拟前端电路还包括：第四元器件和第五元器件；

所述第四元器件的一端连接所述第一放大器的负输入端，另一端连接所述第二放大器的正输入端，用于基于所述第一电压和所述第四元器件的规格参数，向所述第二放大器输入第五电压；所述第五元器件跨接在所述第二放大器的正输入端和输出端，用于供所述第二放大器基于所述第五电压和所述第五元器件的规格参数输出第六电压；所述第二放大器还用于基于所述第四电压和所述第六电压获取第七电压，并将所述第七电压输入至所述模数转换电路，其中，所述第四电压为所述待测电容的电压值，所述模数转换电路为差分模数转换电路；

其中，所述第二元器件的规格参数与所述第四元器件的规格参数相等，所述第三元器件的规格参数与所述第五元器件的规格参数相等；所述第二元器件的规格参数与所述第三元器件的规格参数之和，或者所述第四元器件的规格参数和所述第五元器件的规格参数之和大于所述第一元器件的规格参数的预设倍数。

2.根据权利要求1所述的触控屏的模拟前端电路，其特征在于，所述第一元器件、所述第二元器件、所述第三元器件、所述第四元器件和所述第五元器件分别为第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；

所述规格参数为电阻的阻值。

3.根据权利要求2所述的触控屏的模拟前端电路，其特征在于，所述第二电压通过以下公式计算得到：

V₂=V₁（1+R₁·C_s·s）

其中，V₁表示所述第一电压，V₂表示所述第二电压，R₁表示所述第一电阻的阻值，C_s表示所述待测电容的容值，s=jw，j为虚数，w表示电压的角频率。

4.根据权利要求2所述的触控屏的模拟前端电路，其特征在于，所述第三电压或所述第五电压通过以下公式计算得到：

V₃/V₅=R₃/（R₁+R₂)·（V₁+V₂）/2+R₁/（R₁+R₂）·V_cm

其中，V₁表示所述第一电压，V₂表示所述第二电压，V₃表示所述第三电压，V₅表示第五电压，R₁表示所述第一电阻的阻值，R₂表示所述第二电阻的阻值，V_cm表示预设的共模电压。

5.根据权利要求2所述的触控屏的模拟前端电路，其特征在于，所述第七电压通过以下公式计算得到：

V₇=V₁·R₁·C_s·s·R₃/R₂

其中，V₁表示所述第一电压，V₇表示所述第七电压，R₁表示所述第一元器件的阻值，R₂表示所述第二电阻的阻值，R₃表示所述第三元器件的阻值，C_s表示所述待测电容的容值，s=jw，j为虚数，w表示电压的角频率。

6.根据权利要求1所述的触控屏的模拟前端电路，其特征在于，所述第一元器件、所述第二元器件、所述第三元器件、所述第四元器件和所述第五元器件分别为第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第五电容；

所述规格参数为电容的容值。

7.根据权利要求6所述的触控屏的模拟前端电路，其特征在于，所述第七电压通过以下公式计算得到：

V₇=V₁·（C₂·C_s）/（C₁·C₃）

其中，V₁表示所述第一电压，V₇表示所述第七电压，C₁表示所述第一电容的容值，C₂表示所述第二电容的容值，C₃表示所述第三电容的容值，C_s表示所述待测电容的容值。

8.一种触控屏，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的触控屏的模拟前端电路。

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