CN116907549A - 电容感测装置和包括电容感测装置的电子装置 - Google Patents

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CN116907549A CN202211457221.2A CN202211457221A CN116907549A CN 116907549 A CN116907549 A CN 116907549A CN 202211457221 A CN202211457221 A CN 202211457221A CN 116907549 A CN116907549 A CN 116907549A
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Abstract

提供一种电容感测装置和包括电容感测装置的电子装置，所述电容感测装置包括：电容器，被配置为具有根据对象的接近度而改变的感测电容值；采样器，被配置为对所述感测电容值进行采样并输出采样电压；压控振荡器，被配置为将从所述采样器输出的所述采样电压转换成振荡信号；以及时间‑数字转换器，被配置为将所述振荡信号转换成数字信号，所述数字信号包括与所述振荡信号的频率值相对应的感测电容值。

Description

电容感测装置和包括电容感测装置的电子装置
本申请要求于2022年4月20日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0048918号韩国专利申请和于2022年6月30日在韩国知识产权局提交的第10-2022-0080360号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
本申请涉及一种电容感测装置和包括电容感测装置的电子装置。
背景技术
通常，电容感测电路可用在确定对于对象的触摸强度或相对于对象的接近度的智能电话、各种其他智能装置或医疗装置中。预期这种电容感测电路在未来将扩展到更宽的领域。
通常，为了实现电容感测电路，使用利用模数转换器(ADC)的方法和利用感测振荡器的方法。
首先，采用ADC的电容感测电路具有由ADC提供的高分辨率特性。
然而，ADC需要相对复杂和大尺寸的电路来实现高分辨率，因此电流消耗也很高。
采用感测振荡器的电容感测电路可根据电容的变化直观地检测频率。采用感测振荡器的电容感测电路具有相对小的电路尺寸并且比采用ADC的电容感测电路消耗更少的电力。
然而，与使用ADC的情况相比，采用感测振荡器的电容感测电路具有低分辨率，并且由于需要根据电容的变化直观地提取频率的变化，因此需要用于信号处理(诸如信号放大)的附加电路。
发明内容
提供本发明内容是为了按照简化的形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的所选择的构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
在一个总体方面，一种电容感测装置包括：电容器，被配置为具有根据对象的接近度而改变的感测电容值；采样器，被配置为对所述感测电容值进行采样并输出采样电压；压控振荡器，被配置为将从所述采样器输出的所述采样电压转换成振荡信号；以及时间-数字转换器，被配置为将所述振荡信号转换成数字信号，所述数字信号包括与所述振荡信号的频率值相对应的感测电容值。
所述采样器可包括开关电容器积分器，所述开关电容器积分器包括低通滤波器，所述低通滤波器被配置为阻断来自所述电容器的高频噪声。
所述采样器还可被配置为响应于控制信号而顺序地执行采样模式和放大模式。
所述采样器还可被配置为通过在所述采样模式下对所述感测电容值进行采样来生成充电电压。
所述采样器还可被配置为通过在所述放大模式下放大所述充电电压来输出所述采样电压。
所述压控振荡器可包括振荡电路，所述振荡电路包括被配置为根据所述采样电压执行振荡操作的环形振荡器或张弛振荡器。
所述压控振荡器还可包括连接到所述振荡电路的输出端子的施密特触发器。
所述时间-数字转换器还可被配置为使用参考振荡信号对所述振荡信号的频率值进行计数以生成计数值，并且基于所述计数值来检测所述感测电容值。
在另一总体方面，一种电子装置包括：电子装置主体；以及电容感测装置，设置在所述电子装置主体中，其中，所述电容感测装置包括：电容器，被配置为具有根据对象的接近度而改变的感测电容值；采样器，被配置为对所述感测电容值进行采样并输出采样电压；压控振荡器，被配置为将从所述采样器输出的所述采样电压转换成振荡信号；以及时间-数字转换器，被配置为将所述振荡信号转换成数字信号，所述数字信号包括与所述振荡信号的频率值相对应的感测电容值。
所述采样器可包括开关电容器积分器，所述开关电容器积分器包括低通滤波器，所述低通滤波器被配置为阻断来自所述电容器的高频噪声。
所述采样器还可被配置为响应于从所述电子装置主体提供的控制信号而顺序地执行采样模式和放大模式。
所述采样器还可被配置为通过在所述采样模式下对所述感测电容值进行采样来生成充电电压。
所述采样器还可被配置为通过在所述放大模式下放大所述充电电压来输出所述采样电压。
所述压控振荡器可包括振荡电路，所述振荡电路包括被配置为根据所述采样电压执行振荡操作的环形振荡器或张弛振荡器。
所述压控振荡器还可包括连接到所述振荡电路的输出端子的施密特触发器。
所述时间-数字转换器还可被配置为使用参考振荡信号对所述振荡信号的频率值进行计数以生成计数值，并且基于所述计数值来检测所述感测电容值。
在另一总体方面，一种电容感测装置包括：电容器，被配置为具有根据对象的接近度而改变的感测电容值；采样器，被配置为对所述感测电容值进行采样并输出采样电压；压控振荡器，被配置为将从所述采样器输出的所述采样电压转换成振荡信号；以及时间-数字转换器，被配置为将所述振荡信号的周期转换成与所述感测电容值相对应的值。
所述采样器可包括：输入端子，被配置为从所述电容器接收所述感测电容值；输出端子，被配置为输出所述采样电压；采样电容器，包括第一端子和连接到地的第二端子；反馈电容器；运算放大器，包括反相输入端子、被配置为接收偏置电压的非反相输入端子以及连接到所述采样器的所述输出端子的输出端子；第一开关，连接在所述采样器的所述输入端子与所述采样电容器的所述第一端子之间；第二开关，连接在所述采样电容器的所述第一端子与所述运算放大器的所述反相输入端子之间；第三开关，连接在所述运算放大器的所述反相输入端子与所述运算放大器的所述输出端子之间；以及第四开关，与所述反馈电容器串联连接，所述第四开关和所述反馈电容器连接在所述运算放大器的所述反相输入端子与所述运算放大器的所述输出端子之间。
所述采样器还可被配置为：响应于控制信号，闭合所述第一开关和所述第三开关并且断开所述第二开关和所述第四开关，以在采样模式下操作；以及响应于所述控制信号，断开所述第一开关和所述第三开关并且闭合所述第二开关和所述第四开关，以在放大模式下操作。
所述时间-数字转换器还可被配置为在参考信号的高电平期间对所述振荡信号的周期的数量进行计数，或者在所述振荡信号的高电平期间对所述参考信号的周期的数量进行计数，其中，所计数的周期的数量是与所述感测电容值相对应的值。
通过下面的具体实施方式和附图，其他特征和方面将是易于理解的。
附图说明
图1是根据本公开中的示例的电子装置的示图。
图2是图1的电容感测装置的示图。
图3是图2的采样器的示图。
图4A和图4B是示出包括在图3的采样器中的低通滤波器(LPF)的示图。
图5是示出图3的采样器的采样模式的示图。
图6是示出图3的采样器的放大模式的示图。
图7是示出图2的压控振荡器(VCO)的示例的示图。
图8是示出图2的VCO的另一示例的示图。
图9是示出图2的VCO的另一示例的示图。
图10是图2的VCO的输入-输出特性图。
图11是图2的时间-数字转换器(TDC)的示图。
图12A和图12B是示出图11的TDC的计数操作的示例的示图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的要素。附图可不按照比例绘制，并且为了清楚、说明和方便起见，可夸大附图中的要素的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、变型和等同方案将是易于理解的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序进行的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将易于理解的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对本领域已知的特征的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为限于在此描述的示例。更确切地说，已提供在此描述的示例仅是为了示出在理解本申请的公开内容之后将易于理解的实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的要素被描述为“在”另一要素“上”、“连接到”另一要素或“结合到”另一要素时，该要素可直接“在”所述另一要素“上”、直接“连接到”所述另一要素或直接“结合到”所述另一要素，或者它们之间可存在一个或更多个其他要素。相比之下，当要素被描述为“直接在”另一要素“上”、“直接连接到”另一要素或“直接结合到”另一要素时，它们之间不存在其他要素。
如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项或者任意两项或更多项的任意组合。
尽管可在此使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语来描述如附图中示出的一个要素与另一要素的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，描述为相对于另一要素位于“上方”或“上面”的要素则将相对于另一要素位于“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式被定位(例如，旋转90度或者处于其他方位)，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
在此使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、要素和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、要素和/或它们的组合。
图1是根据本公开中的示例的电子装置的示图。
参照图1，根据本公开中的示例的电子装置1可包括电子装置主体10和设置在电子装置主体10中的电容感测装置20。
例如，电子装置1可以是需要电容感测装置20的电子装置。例如，电子装置1可以是移动装置(诸如智能电话)，但不限于此。
图2是图1的电容感测装置的示图。
参照图2，电容感测装置20可包括电容器100、采样器200、压控振荡器(VCO)300和时间-数字转换器(TDC)400。
电容器100可具有根据对象的接近度而改变的感测电容值Cs。作为示例，电容器100可包括至少一个电容器元件，该至少一个电容器元件提供根据对象的接近度而改变的感测电容值Cs。例如，感测电容值Cs可随着距对象的距离减小而增大。
在本公开中，接近度是包括物理触摸、触摸强度和短距离接近的概念，并且提出了一种用于感测接近度(包括对象对于电子装置1的物理触摸或对象相对于电子装置1的短距离接近)的电容感测装置。
采样器200可对感测电容值Cs进行采样并提供采样电压Vsp。例如，采样器200可对与感测电容值Cs相对应的感测电压Vs进行采样，并且提供与感测电容值Cs相对应的采样电压Vsp。
例如，采样器200可实现为执行对感测电容值Cs进行采样的操作和放大采样值的操作的电路，但不限于此。
VCO 300可将来自采样器200的采样电压Vsp转换成振荡信号Sf。例如，VCO 300可生成具有与来自采样器200的采样电压Vsp相对应的频率值的振荡信号Sf。
另外，TDC 400将振荡信号Sf转换成数字信号SD，并且数字信号SD可包括与振荡信号Sf的频率值相对应的感测电容值Cs。
例如，TDC 400可输出具有与振荡信号Sf的频率值相对应的数字值的数字信号SD。
在本公开的每个附图中，可省略对相同附图标记和具有相同功能的组件的不必要的冗余描述，并且可仅描述关于每个附图的差异。
图3是图2的采样器的示图。
参照图2和图3，采样器200可包括开关电容器积分器210，开关电容器积分器210包括阻断来自电容器100的高频噪声的低通滤波器(LPF)。
开关电容器积分器210可在采样模式和放大模式下操作，例如，响应于从外部提供的控制信号SC，开关电容器积分器210可顺序地在采样模式和放大模式下进行操作。
例如，由于开关电容器积分器210包括LPF，因此开关电容器积分器210可阻断在使用射频(RF)频率的组件中生成的高频噪声。
例如，参照图3，采样器200的开关电容器积分器210可包括采样电容器Csp、反馈电容器Cf、运算放大器A1、第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3和第四开关SW4。
采样电容器Csp的第一端子可连接在第一开关SW1与第二开关SW2之间，采样电容器Csp的第二端子可连接到地，第一开关SW1连接到输入端子IN，第二开关SW2连接到运算放大器A1。
运算放大器A1可包括连接到第二开关SW2的反相输入端子(-)、施加有偏置电压Vb的非反相输入端子(+)以及将采样电压Vsp输出到输出端子OUT的输出端子。
第三开关SW3可连接在运算放大器A1的反相输入端子(-)与运算放大器A1的输出端子之间，并且第四开关SW4和反馈电容器Cf可彼此串联连接且与第三开关SW3并联连接。
例如，上面描述的第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3和第四开关SW4可以是电子开关元件，诸如二极管、晶体管或传输门。
图4A和图4B是示出包括在图3的采样器中的LPF的示图。
当电阻器R1连接在运算放大器A1的反相输入端子(-)与输入端子Input之间并且电容器Cf(电容值为C1)连接在运算放大器A1的反相输入端子(-)与输出端子Output之间时，图4A所示的模拟积分器可包括具有带宽频率(fbw＝1/(2×π×R1×C1))的LPF。
图4B所示的本公开的开关电容器积分器可包括如图4A所示的LPF。在图4B中，输入电压Vin为Vs，并且输出电压Vout为Vsp。
换言之，图4B所示的开关电容器积分器可包括Cf(电容值为C1)、Csp(电容值为C2)、运算放大器A1以及多个开关SW1和SW2，这里，C1和C2可确定LPF的带宽频率fbw，并且带宽频率fbw可由下面的式1表示。
fbw＝(fs×C2)/(2×π×C1) (1)
在式1中，fs是采样时钟频率。
图5是示出图3的采样器的采样模式的示图。
参照图3和图5，采样器200可通过在采样模式下对与感测电容值Cs相对应的感测电压Vs进行采样来生成充电电压Vch。
例如，在图3的采样器200中，当根据控制信号SC接通第一开关SW1和第三开关SW3并且断开第二开关SW2和第四开关SW4时，采样器200可在采样模式下操作以对与感测电容值Cs相对应的感测电压Vs进行采样，从而生成在采样电容器Csp中充电的充电电压Vch。此外，如图5所示，在采样模式下，Vsp＝Vb。
图6是示出图3的采样器的放大模式的示图。
参照图3和图6，采样器200可在放大模式下放大充电电压Vch并输出采样电压Vsp。
例如，在图3的采样器200中，当根据控制信号SC断开第一开关SW1和第三开关SW3并且接通第二开关SW2和第四开关SW4时，采样器200可在放大模式下操作以放大在采样电容器Csp中充电的充电电压Vch，从而输出采样电压Vsp。此外，如图6所示，在放大模式下，Vsp＝Vb+(Vb-Vch)×(C2/C1)。
图7是示出图2的VCO的示例的示图，图8是示出图2的VCO的另一示例的示图，并且图9是示出图2的VCO的另一示例的示图。
参照图7和图8，VCO 300可包括振荡电路310。
振荡电路310可包括根据采样电压Vsp执行振荡操作的环形振荡器(参照图7)或张弛振荡器(参照图8)。
参照图9，VCO 300可包括振荡电路310和施密特触发器320。
施密特触发器320可连接到振荡电路310的输出端子以用于稳定振荡，并且可对来自振荡电路310的输出信号进行操作以提供稳定的输出信号。
图10是图2的VCO的输入-输出特性图。
参照图10，可以看出输入到VCO 300的采样电压Vsp(即，图10所示的输入电压)和从VCO 300输出的振荡信号Sf的频率(即，图10所示的输出频率)成线性比例关系。
图11是示出图2的TDC的示例的示图，并且图12A和图12B是示出图11的TDC的计数操作的示例的示图。
参照图11、图12A和图12B，TDC 400可使用参考振荡信号对振荡信号Sf的频率值进行计数以生成计数值，并且基于计数值来检测感测电容值Cs。作为示例，TDC 400可被配置为将振荡信号Sf的周期转换成与感测电容值Cs相对应的值。
也就是说，TDC 400可将与从VCO 300输出的振荡信号Sf的频率相对应的周期Tvco和与参考信号的频率相对应的周期Tref进行比较，并输出具有比较值的最终数字信号SD。
例如，振荡信号Sf的频率可高于参考信号的频率，因此，与振荡信号Sf的频率相对应的周期Tvco可短于与参考信号的频率相对应的周期Tref，因此，可使用振荡信号Sf的周期Tvco相对于参考信号的周期Tref来执行计数。
参照图12A，在TDC中，通过对在周期Tref的高电平期间包括多少个周期Tvco进行计数来执行计数，并且周期Tvco的计数数量与感测电容值Cs成比例。
在图12A中，描述了与振荡信号Sf的频率相对应的周期Tvco短于与参考信号的频率相对应的周期Tref的情况(即，振荡信号Sf的频率高于参考信号的频率的情况)，但是本公开不限于此。
参照图12B，与振荡信号Sf的频率相对应的周期Tvco比与参考信号的频率相对应的周期Tref长(即，振荡信号Sf的频率低于参考信号的频率)也是可行的。
也就是说，不需要将振荡信号Sf和参考信号中的一个限制为具有比另一个高或比另一个低的频率。
TDC的操作的简要描述如下。
在图12A中，在与参考信号的频率相对应的周期Tref的高电平期间，对与振荡信号Sf的频率相对应的周期Tvco的数量进行计数。假设与参考信号的频率相对应的周期Tref总是恒定的，则与振荡信号Sf的频率相对应的周期Tvco的计数数量与前级处的VCO 300的时钟频率成比例，并且来自VCO 300的输出与感测电容值Cs成比例。也就是说，所计数的周期的数量是与感测电容值Cs相对应的值。
例如，如果周期Tvco的计数数量增加，则可确定感测电容值Cs已增大了对应的比例量，并且如果周期Tvco的计数数量减少，则可确定感测电容值Cs已减小了对应的比例量。
也就是说，通过与TDC 400中的振荡信号Sf的频率相对应的周期Tvco的计数数量的变化来估计感测电容值Cs的相对变化量。
在图12B中，在与振荡信号Sf的频率相对应的周期Tvco的高电平期间，对与参考信号的频率相对应的周期Tref的数量进行计数。假设与参考信号的频率相对应的周期Tref总是恒定的，则周期Tref的计数数量与前级处的VCO300的时钟频率成比例，并且来自VCO 300的输出与感测电容值Cs成比例。也就是说，所计数的周期的数量是与感测电容值Cs相对应的值。
例如，如果周期Tref的计数数量增加，则可确定感测电容值Cs已减小了对应的比例量，并且如果周期Tref的计数数量减少，则可确定感测电容值Cs已增加了对应的比例量。
也就是说，通过周期Tref的计数数量的变化来估计感测电容值Cs的相对变化量。
上述电容感测装置的示例具有以下优点：显著减小电路尺寸且显著降低电流消耗(这是采用感测振荡器的现有电容感测电路的优点)，同时保持高分辨率(这是采用ADC的现有电容感测电路的优点)。
根据本公开中的示例，电容感测装置可实现为具有比采用ADC的现有电容感测装置小的尺寸，同时保持高分辨率和高灵敏度特性(这是采用ADC的现有电容感测电路的优点)，并且降低了电流消耗。
尽管本公开包括具体示例，但在理解本申请的公开内容之后将易于理解的是，在不脱离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性的意义，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、架构、装置或电路中的组件和/或用其他组件或它们的等同组件替换或补充描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同方案来限定，并且在权利要求及其等同方案的范围内的所有变型将被解释为包括在本公开中。

Claims (20)

1.一种电容感测装置，包括：
电容器，被配置为具有根据对象的接近度而改变的感测电容值；
采样器，被配置为对所述感测电容值进行采样并输出采样电压；
压控振荡器，被配置为将从所述采样器输出的所述采样电压转换成振荡信号；以及
时间-数字转换器，被配置为将所述振荡信号转换成数字信号，所述数字信号包括与所述振荡信号的频率值相对应的感测电容值。
2.如权利要求1所述的电容感测装置，其中，所述采样器包括开关电容器积分器，所述开关电容器积分器包括低通滤波器，所述低通滤波器被配置为阻断来自所述电容器的高频噪声。
3.如权利要求1所述的电容感测装置，其中，所述采样器还被配置为响应于控制信号而顺序地执行采样模式和放大模式。
4.如权利要求3所述的电容感测装置，其中，所述采样器还被配置为通过在所述采样模式下对所述感测电容值进行采样来生成充电电压。
5.如权利要求4所述的电容感测装置，其中，所述采样器还被配置为通过在所述放大模式下放大所述充电电压来输出所述采样电压。
6.如权利要求1所述的电容感测装置，其中，所述压控振荡器包括振荡电路，所述振荡电路包括被配置为根据所述采样电压执行振荡操作的环形振荡器或张弛振荡器。
7.如权利要求6所述的电容感测装置，其中，所述压控振荡器还包括连接到所述振荡电路的输出端子的施密特触发器。
8.如权利要求1所述的电容感测装置，其中，所述时间-数字转换器还被配置为使用参考振荡信号对所述振荡信号的频率值进行计数以生成计数值，并且基于所述计数值来检测所述感测电容值。
9.一种电子装置，包括：
电子装置主体；以及
电容感测装置，设置在所述电子装置主体中，
其中，所述电容感测装置包括：
电容器，被配置为具有根据对象的接近度而改变的感测电容值；
采样器，被配置为对所述感测电容值进行采样并输出采样电压；
压控振荡器，被配置为将从所述采样器输出的所述采样电压转换成振荡信号；以及
时间-数字转换器，被配置为将所述振荡信号转换成数字信号，所述数字信号包括与所述振荡信号的频率值相对应的感测电容值。
10.如权利要求9所述的电子装置，其中，所述采样器包括开关电容器积分器，所述开关电容器积分器包括低通滤波器，所述低通滤波器被配置为阻断来自所述电容器的高频噪声。
11.如权利要求9所述的电子装置，其中，所述采样器还被配置为响应于从所述电子装置主体提供的控制信号而顺序地执行采样模式和放大模式。
12.如权利要求11所述的电子装置，其中，所述采样器还被配置为通过在所述采样模式下对所述感测电容值进行采样来生成充电电压。
13.如权利要求12所述的电子装置，其中，所述采样器还被配置为通过在所述放大模式下放大所述充电电压来输出所述采样电压。
14.如权利要求9所述的电子装置，其中，所述压控振荡器包括振荡电路，所述振荡电路包括被配置为根据所述采样电压执行振荡操作的环形振荡器或张弛振荡器。
15.如权利要求14所述的电子装置，其中，所述压控振荡器还包括连接到所述振荡电路的输出端子的施密特触发器。
16.如权利要求9所述的电子装置，其中，所述时间-数字转换器还被配置为使用参考振荡信号对所述振荡信号的频率值进行计数以生成计数值，并且基于所述计数值来检测所述感测电容值。
17.一种电容感测装置，包括：
电容器，被配置为具有根据对象的接近度而改变的感测电容值；
采样器，被配置为对所述感测电容值进行采样并输出采样电压；
压控振荡器，被配置为将从所述采样器输出的所述采样电压转换成振荡信号；以及
时间-数字转换器，被配置为将所述振荡信号的周期转换成与所述感测电容值相对应的值。
18.如权利要求17所述的电容感测装置，其中，所述采样器包括：
输入端子，被配置为从所述电容器接收所述感测电容值；
输出端子，被配置为输出所述采样电压；
采样电容器，包括第一端子和连接到地的第二端子；
反馈电容器；
运算放大器，包括反相输入端子、被配置为接收偏置电压的非反相输入端子以及连接到所述采样器的所述输出端子的输出端子；
第一开关，连接在所述采样器的所述输入端子与所述采样电容器的所述第一端子之间；
第二开关，连接在所述采样电容器的所述第一端子与所述运算放大器的所述反相输入端子之间；
第三开关，连接在所述运算放大器的所述反相输入端子与所述运算放大器的所述输出端子之间；以及
第四开关，与所述反馈电容器串联连接，所述第四开关和所述反馈电容器连接在所述运算放大器的所述反相输入端子与所述运算放大器的所述输出端子之间。
19.如权利要求18所述的电容感测装置，其中，所述采样器还被配置为：
响应于控制信号，闭合所述第一开关和所述第三开关并且断开所述第二开关和所述第四开关，以在采样模式下操作；以及
响应于所述控制信号，断开所述第一开关和所述第三开关并且闭合所述第二开关和所述第四开关，以在放大模式下操作。
20.如权利要求17所述的电容感测装置，其中，所述时间-数字转换器还被配置为在参考信号的高电平期间对所述振荡信号的周期的数量进行计数，或者在所述振荡信号的高电平期间对所述参考信号的周期的数量进行计数，
其中，所计数的周期的数量是与所述感测电容值相对应的值。
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