CN117008747A - 分布式模拟显示噪声抑制电路 - Google Patents

Abstract

一种处理系统包括配置成从多个经空间共模处理的信号生成空间共模估计和多个反馈信号的放大器。处理系统包括配置成从电容性传感器电极获得结果信号的多个电荷积分器，结果信号中的每个包括空间共模分量和残余噪声分量。电荷积分器通过使用反馈信号减轻结果信号中的空间共模分量和残余噪声分量来生成多个经空间共模处理的信号。处理系统包括配置成确定空间共模估计的可编程增益放大器。

Description

分布式模拟显示噪声抑制电路

对相关申请的交叉引用

本申请是提交于2021年7月27日的序号为No.17/386,259的美国专利申请的部分继续申请(CIP)并且根据35 U.S.C.§120要求对于该专利申请的优先权的权益，该专利申请是提交于2020年4月14日的现在美国专利号为No.11,106,317的序号为No.16/847,886的美国专利申请的继续申请。序号为No.17/386,259和No.16/847,886的两个美国专利申请通过引用以其整体并入本文中。

技术领域

所描述的实施例一般涉及电子设备，并且更具体地涉及抑制与触摸传感器电极相关联的噪声(例如，显示噪声)。

背景技术

包括接近传感器设备(例如，触摸垫或触摸传感器设备)的输入设备在各种各样的电子系统中被广泛地使用。接近传感器设备可以包括通常由表面区分的感测区域，其中接近传感器设备确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可以用于提供用于电子系统的接口。例如，接近传感器设备可以用作用于较大计算系统(诸如，集成于笔记本计算机或台式计算机中或笔记本计算机或台式计算机外围的不透明触摸垫)的输入设备。接近传感器设备通常也在较小计算系统(例如，集成于蜂窝电话中的触摸屏)中使用。接近传感器设备还可以用于检测输入对象(例如，手指、触针、笔、指纹等)。

发明内容

一般而言，在一个方面，一个或多个实施例涉及一种处理系统，该处理系统包括配置成从多个经空间共模处理的信号生成空间共模估计和多个反馈信号的放大器。处理系统还包括配置成从多个电容性传感器电极获得结果信号的多个电荷积分器，结果信号中的每个包括空间共模分量和残余噪声分量。电荷积分器配置成通过使用反馈信号减轻多个结果信号中的空间共模分量和残余噪声分量来生成多个经空间共模处理的信号。处理系统还包括配置成确定空间共模估计的可编程增益放大器。

在另一方面，一个或多个实施例涉及一种方法，该方法包括从多个电容性传感器电极获得多个结果信号，结果信号中的每个包括空间共模分量和残余噪声分量。该方法还包括：由放大器从多个经空间共模处理的信号生成空间共模估计和多个反馈信号；以及通过使用反馈信号减轻结果信号中的空间共模分量和残余噪声分量来生成经空间共模处理的信号。

在再一方面，一个或多个实施例涉及一种输入设备，该输入设备包括：多个电容性传感器电极；放大器，其配置成从多个经空间共模处理的信号生成空间共模估计和多个反馈信号；以及多个电荷积分器。电荷积分器配置成：从电容性传感器电极获得多个结果信号，结果信号中的每个包括空间共模分量和残余噪声分量；以及通过使用反馈信号减轻结果信号中的空间共模分量和残余噪声分量来生成经空间共模处理的信号。输入设备还包括控制器，控制器包括配置成确定空间共模估计的可编程增益放大器。

附图说明

目前的实施例通过示例的方式来说明并且不旨在被附图的图限制。

图1示出根据一个或多个实施例的输入设备的框图。

图2示出根据一个或多个实施例的具有能够实现共模信号的取回的共模噪声抑制电路的输入设备。

图3A示出根据一个或多个实施例的电流传输器。

图3B示出根据一个或多个实施例的传感器电极配置。

图4示出根据一个或多个实施例的流程图。

图5示出根据一个或多个实施例的具有分布式模拟显示噪声抑制(ADNS)电路的输入设备。

图6示出根据一个或多个实施例的具有分布式模拟显示噪声抑制(ADNS)电路的输入设备。

图7示出根据一个或多个实施例的流程图。

图8示出根据一个或多个实施例的流程图。

具体实施方式

以下的详细描述本质上仅仅是示例性的并且不旨在限制所公开的技术或所公开的技术的应用和用途。此外，不旨在受在先前的技术领域、背景技术或以下的详细描述中呈现的任何明示或暗示的理论约束。

在所公开的技术的实施例的以下的详细描述中，阐明许多具体细节以便提供对所公开的技术的更透彻的理解。然而，将对本领域普通技术人员明显可见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践该技术。在其它实例中，未详细地描述公知的特征以避免不必要地使本描述复杂化。

贯穿本申请，序数(例如，第一、第二、第三等)可以用作对于元件(即，本申请中的任何名词)的形容词。除非诸如通过使用术语“之前”、“之后”、“单个”和其它这样的用语来明确地公开，否则序数的使用并非要暗示或创建元件的任何特定排序，也并非要将任何元件限制为仅单个元件。相反地，序数词的使用是要在元件之间进行区分。通过示例的方式，第一元件与第二元件不同，并且第一元件可以包含多于一个元件并按元件的排序在第二元件之后(或之前)。

本公开的各种实施例提供促进输入对象的改进的可检测性的输入设备和方法。输入设备通过使用检测信号中的改变的传感器电极来操作。共模噪声抑制电路用于减轻传感器电极可能暴露于的噪声。在No.16/373,369的美国专利申请中更全面地描述共模噪声抑制电路的各种方面，该专利申请的全部公开内容通过引用并入于本文中。

一个噪声源是显示屏。无论传感器电极的位置如何，传感器电极都可以近似等同地暴露于噪声。因此，噪声如空间共模那样对从传感器电极获得的信号起作用。另一空间共模可以是如由基线估计的背景信号。基线可以是当在感测区域中不存在输入对象时从传感器电极获得的信号的测量。无论传感器电极的位置如何，基线都可以跨传感器电极近似地类似。在下文中提供关于影响由传感器电极进行的感测的噪声和基线的附加细节。

共模噪声抑制电路可以用于减轻空间共模，诸如所描述的噪声和/或基线。无论空间共模的性质如何，共模噪声抑制电路都可以减轻空间共模。因此，共模噪声抑制电路不仅可以减轻不期望的空间共模，而且还可以减轻可能感兴趣的空间共模。例如，在大对象跨越感测电极的全部或大部分并且近似等同地影响传感器电极的信号时，共模噪声抑制电路可以去除或减少与大对象相关联的空间共模信号。作为通过共模噪声抑制电路来减轻空间共模的结果，除非执行附加处理，否则可能不会检测到大对象的存在。

在本公开的一个或多个实施例中，空间共模通过模拟电路来减轻。一个或多个实施例使空间共模的估计从模拟域转换到数字域以便重建传感器电极的全部传感器信号，尽管通过模拟电路来减轻空间共模。结果，本公开的实施例提供在模拟域中减轻空间共模的各种益处，同时仍然允许检测大对象，这通过数字域中的附加处理来实现。随后讨论在模拟域中减轻空间共模并且在数字域中处理空间共模的估计的实现方式。

现在转到附图，图1示出根据本公开的实施例的示例输入设备(100)的框图。输入设备(100)可以配置成向电子系统(为了简单起见未示出)提供输入。如本文档中所使用的，术语“电子系统”(或“电子设备”)广泛地指能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的示例可以包括所有尺寸和形状的个人计算机(例如，台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、web浏览器、电子书阅读器以及个人数字助理(PDA))、复合输入设备(例如，物理键盘、操纵杆以及按键开关)、数据输入设备(例如，遥控器和鼠标)、数据输出设备(例如，显示屏和打印机)、远程终端、信息亭、视频游戏机(例如，视频游戏控制台、便携游戏设备等)、通信设备(例如，蜂窝电话，诸如智能电话)以及媒体设备(例如，记录器、编辑器以及播放器，诸如电视机、机顶盒、音乐播放器、数字相框以及数字照相机)。另外，电子系统可以是输入设备的主机或从机。

输入设备(100)可以实现为电子系统的物理部分。在备选方案中，输入设备(100)可以与电子系统物理地分离。输入设备(100)可以使用诸如总线和网络之类的各种有线或无线互连和通信技术耦合到电子系统的部件(并且与电子系统的部件通信)。示例技术可以包括集成电路间(I2C)、串行外围接口(SPI)、PS/2、通用串行总线(USB)、红外数据协会(IrDA)以及由IEEE802.11或其它标准定义的各种射频(RF)通信协议。

在图1的示例中，输入设备(100)可以对应于配置成感测由感测区域(120)中的一个或多个输入对象(140)提供的输入的接近传感器设备(诸如“触摸垫”或“触摸传感器设备”)。示例输入对象包括手指和触针。感测区域(120)可以包含其中输入设备(100)能够检测用户输入(例如，由一个或多个输入对象(140)提供)的在输入设备(100)上方、输入设备(100)周围、输入设备(100)中和/或输入设备(100)附近的任何空间。特定感测区域的尺寸、形状和位置可以取决于实际实现方式而变化。

在一些实施例中，感测区域(120)检测涉及不与输入设备(100)的任何表面进行物理接触的输入。在其它实施例中，感测区域(120)检测涉及与以一定量的所施加的力或压力耦合的输入设备(100)的输入表面(例如，触摸屏)接触的输入。

输入设备(100)可以利用传感器部件和感测技术的任何组合来检测感测区域(120)中的用户输入。输入设备(100)包括用于检测用户输入的一个或多个感测元件。作为若干非限制性示例，输入设备(100)可以使用电容性技术、电阻性技术和/或电感性技术。输入设备(100)还可以包括用于收集用户输入的一个或多个物理或虚拟按钮(130)。

在一些实施例中，输入设备(100)可以利用电容性感测技术来检测用户输入。例如，感测区域(120)可以输入一个或多个电容性感测元件(例如，传感器电极)以创建电场。输入设备(100)可以基于传感器电极的电容改变来检测输入。更具体地，与电场接触(或极接近电场)的对象可以引起传感器电极中的电压和/或电流的改变。这样的电压和/或电流的改变可以作为指示用户输入的“信号”被检测。传感器电极可以按照电容性感测元件的阵列或其它规则图案或不规则图案布置以创建电场。在一些实现方式中，一些感测元件可以欧姆地短接在一起以形成更大的传感器电极。一些电容性感测技术可以利用提供均匀电阻层的电阻片。

一些电容性感测技术可以基于“自电容”(也被称为“绝对电容”)和/或互电容(也被称为“跨电容”)。绝对电容感测方法检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合的改变。跨电容感测方法检测传感器电极之间的电容性耦合的改变。例如，传感器电极附近的输入对象可以变更传感器电极之间的电场，因而改变传感器电极的所测量的电容性耦合。在一些实施例中，输入设备(100)可以通过检测一个或多个发射器传感器电极(也为“发射器电极”或“发射器”)与一个或多个接收器传感器电极(也为“接收器电极”或“接收器”)之间的电容性耦合来实现跨电容感测。由接收器电极接收的结果信号可能受到环境干扰(例如，其它电磁信号)以及与传感器电极接触或极接近传感器电极的输入对象的影响。

处理系统(110)可以配置成操作输入设备(100)的硬件以检测感测区域(120)中的输入。处理系统(110)可以包括一个或多个集成电路(IC)和/或其它电路系统部件的部分或全部。在一些实施例中，处理系统(110)还包括电子可读指令，诸如固件代码、软件代码和/或类似物。在一些实施例中，组成处理系统(110)的部件一起位于诸如输入设备(100)的(一个或多个)感测元件附近。在其它实施例中，处理系统(110)的部件与靠近输入设备(100)的(一个或多个)感测元件的一个或多个部件和别处的一个或多个部件物理地分离。例如，输入设备(100)可以是耦合到计算设备的外围设备，并且处理系统(110)可以包括配置成在计算设备的中央处理单元上运行的软件和与中央处理单元分离的一个或多个IC(可能具有相关联的固件)。作为另一示例，输入设备(100)可以物理地集成于移动设备中，并且处理系统(110)可以包括作为移动设备的主处理器的部分的电路和固件。在一些实施例中，处理系统(110)专用于实现输入设备(100)。在其它实施例中，处理系统(110)还执行其它功能，诸如操作显示屏、驱动触觉致动器等。例如，处理系统(110)可以是集成的触摸和显示控制器的部分。

在一些实施例中，处理系统(110)可以包括配置成确定至少一个输入对象何时在感测区域中、确定信噪比、确定输入对象的位置信息、标识手势、基于该手势、手势组合或其它信息确定要执行的动作和/或执行其它操作的确定电路系统(150)。在一些实施例中，处理系统(110)可以包括配置成驱动感测元件以发射发射器信号并且接收结果信号的传感器电路系统(160)。在一些实施例中，传感器电路系统(160)可以包括耦合到感测元件的传感电路系统。传感电路系统可以包括例如包括耦合到感测元件的发射部分的发射器电路系统的发射器模块和包括耦合到感测元件的接收部分的接收器电路系统的接收器模块。

尽管图1仅示出确定电路系统(150)和传感器电路系统(160)，但根据本公开的一个或多个实施例可以存在备选或附加电路系统。

在一些实施例中，处理系统(110)通过引起一个或多个动作来直接地响应于感测区域(120)中的用户输入(或缺少用户输入)。示例动作包括改变操作模式以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其它功能之类的图形用户界面(GUI)动作。在一些实施例中，处理系统(110)向电子系统的某个部分提供关于输入(或缺少输入)的信息(例如，如果存在与处理系统(110)分离的电子系统的中央处理系统，则向这样的分离中央处理系统提供关于输入(或缺少输入)的信息)。在一些实施例中，电子系统的某个部分处理从处理系统(110)接收的信息以作用于用户输入上，诸如以便促进包括模式改变动作和GUI动作的全范围的动作。

例如，在一些实施例中，处理系统(110)操作输入设备(100)的(一个或多个)感测元件以产生指示感测区域(120)中的输入(或缺少输入)的电信号。处理系统(110)可以在产生向电子系统提供的信息时对电信号执行任何适当量的处理。例如，处理系统(110)可以使从传感器电极获得的模拟电信号数字化。作为另一示例，处理系统(110)可以执行滤波或其它信号调节。作为又一示例，处理系统(110)可以减去基线或以其它方式计及基线，使得信息反映电信号与基线之间的差异。基线是当不存在输入对象时的感测区域的原始测量的估计。例如，电容性基线是感测区域的背景电容的估计。每个感测元件可以在基线中具有对应的单独值。作为另外的其它示例，处理系统(110)可以确定位置信息、将输入识别为命令、识别手写等。

在一些实施例中，输入设备(100)包括触摸屏界面，并且感测区域(120)与显示屏(155)的有源区的至少一部分重叠。输入设备(100)可以包括覆盖显示屏(155)的基本上透明的传感器电极并且为相关联的电子系统提供触摸屏界面。显示屏可以是能够向用户显示视觉界面的任何类型的动态显示器并且可以包括任何类型的发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体、电致发光(EL)或其它显示技术。输入设备(100)和显示屏可以共享物理元件。例如，一些实施例可以利用相同的电气部件中的一些来显示和感测。在各种实施例中，显示设备的一个或多个显示器电极可以配置成用于显示更新和输入感测两者。作为另一示例，显示屏(155)可以部分地或全部地由处理系统(110)操作。

感测区域(120)和显示屏(155)可以被集成并且遵循单元上架构或单元内架构或混合架构。换言之，显示屏(155)可以由多个层(例如，一个或多个偏振器层、滤色器层、滤色器玻璃层、薄膜晶体管(TFT)电路层、液晶材料层、TFT玻璃层等)构成。传感器电极可以设置于所述层中的一个或多个上。例如，传感器电极可以设置于TFT玻璃层和/或滤色器玻璃层上。此外，处理系统(110)可以是操作显示功能和触摸感测功能两者的集成的触摸和显示控制器的部分。

尽管未在图1中示出，但处理系统、输入设备和/或主机系统可以包括一个或多个计算机处理器、相关联的存储器(例如，随机存取存储器(RAM)、高速缓冲存储器、闪速存储器等)、一个或多个存储设备(例如，硬盘、诸如致密盘(CD)驱动器或数字通用盘(DVD)驱动器之类的光学驱动器、闪速存储棒等)以及许多其它元件和功能性。(一个或多个)计算机处理器可以是用于处理指令的集成电路。例如，(一个或多个)计算机处理器可以是处理器的一个或多个核或微核。而且，一个或多个实施例的一个或多个元件可以位于远程位置处并且通过网络连接到其它元件。而且，实施例可以在具有若干服务器点的分布式系统上实现，其中本公开的每个部分可以位于分布式系统内的不同的服务器点上。在一个实施例中，服务器点对应于不同的计算设备。备选地，服务器点可以对应于具有相关联的物理存储器的计算机处理器。服务器点可以备选地对应于具有共享存储器和/或资源的计算机处理器或计算机处理器的微核。

虽然图1示出部件的配置，但在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用其它配置。例如，可以组合各种部件以创建单个部件。作为另一示例，由单个部件执行的功能性可以由两个或更多个部件执行。

图2示出根据一个或多个实施例的输入设备(200)。输入设备(200)可以对应于在上文中参考图1讨论的输入设备(100)。图2中所介绍的各种元件可以对应于图1中所示出的元件。例如，图2介绍可以与图1的感测区域(120)相关联的传感器电极。图2还介绍配置成驱动传感器电极并且感测传感器电极的元件。这些元件可以对应于图1的传感器电路系统(160)。图2进一步介绍与评价从传感器电极获得的信号相关联的元件。这些元件可以对应于确定电路系统(150)。如图2中所示出的，输入设备(200)包括多个触摸传感器电极(例如，传感器电极1(205A)-传感器电极N(205N))、多个电荷积分器(电荷积分器1(210A)-电荷积分器N(210N))、放大器(240)以及控制器(280)。放大器(240)的输出由反馈回路(278)耦合到电荷积分器(210A-210N)。

多个传感器电极(205A-205N)可以用于执行任何类型的电容性感测(例如，绝对电容感测、跨电容感测等)。传感器电极(205A-205N)可以由调制电压V_MOD驱动，并且每个传感器电极(205A-205N)的输出是反映接近电容性传感器电极(205A-205N)的输入对象(若存在)的存在的结果信号(例如，结果信号1-结果信号N)。

在一个或多个实施例中，输入设备(200)包括噪声源(207)。噪声源(207)可以对应于任何共模噪声(Vn)。例如，噪声源(207)可以在显示屏(例如，在上文中参考图1讨论的显示屏(155))的操作期间生成噪声(Vn)。因此，噪声源(207)可以是显示噪声源。噪声源(207)可以例如对应于LED屏幕的阴极层和/或LCD屏幕中的公共电极(VCOM)。如图2中所示出的，噪声源(207)耦合到触摸传感器电极(205A-205N)。换言之，来自每个传感器电极(205A-205N)的结果信号(例如，结果信号1-结果信号N)可以包括噪声源(207)的噪声(Vn)的某个分量。在一个或多个实施例中，显示噪声源(207)与每个传感器电极(205A-205N)之间的耦合可以被建模为阻抗Z_B。例如，Z_B可以是串联的电阻器(R_B)和电容器(C_B)：Z_B＝R_B+1/(sC_B)。

在一个或多个实施例中，噪声(Vn)以类似方式影响传感器电极1-N(205A-205N)。因此，结果信号1-N可以包括反映噪声(Vn)的空间共模。共模是空间的，因为无论对应的传感器电极(205A-205N)的空间位置如何，共模都可能存在于结果信号1-N上。例如，假设传感器电极(205A-205N)分布于屏幕(例如，LED或LCD屏幕)的表面上。在该示例中，空间共模是相同或类似的Vn耦合到感测电极(205A-205N)的结果信号1-N中的结果。类似地，在大对象(299)覆盖感测电极(205A-205N)时，可能存在空间共模，因为结果信号1-N可能由于接近传感器电极(205A-205N)的大对象的存在而类似地被偏置。在一个或多个实施例中，大对象覆盖很大一部分的传感器电极或所有传感器电极。大对象可以例如是搁置于触摸表面上的手掌、接近用于面部识别的感测区域的面部等。在空间共模由噪声(Vn)引起的情况下，空间共模可以包括具有噪声(Vn)的频率的交流(AC)分量。在空间共模由大对象引起的情况下，空间共模可以包括直流(DC)分量。

如上文中所讨论的，输入设备(200)包括多个电荷积分器(210A-210N)。对于传感器电极(205A-205N)中的每个，可以存在一个电荷积分器。此外，每个电荷积分器及其对应的传感器电极可以至少部分地形成通道。如图2中所示出的，每个电荷积分器(210A-210N)输入来自对应的传感器电极(205A-205N)的结果信号和来自放大器(240)的输出的反馈信号(275)两者。反馈信号(275)沿着反馈回路(278)传播。而且，每个电荷积分器可以实现为与开关和反馈阻抗Z_FB(例如，Z_FB＝1/(sC_FB))并联的运算放大器。C_B可以远大于反馈电容器(C_FB)(C_B>>C_FB)，并且因而Z_FB远大于Z_B(Z_FB>>Z_B)。每个电荷积分器(210A-210N)的输出是经空间共模处理的信号(例如，经空间共模处理的信号1-经空间共模处理的信号N)。如图2中所示出的，经空间共模处理的信号输入到控制器(280)和放大器(240)两者。在一个或多个实施例中，在经空间共模处理的信号1-N中，与对应的结果信号1-N相比，空间共模被减轻，即减少、部分地消除、几乎完全地或完全地消除。在下文中提供由输入设备(200)执行的共模减轻的讨论。

如上文中所讨论的，输入设备(200)包括放大器(240)。放大器(240)可以将每个经空间共模处理的信号(即，经空间共模处理的信号1-经空间共模处理的信号N)以-A/N的因子放大(例如，缩放)，其中N是经空间共模处理的信号的数量(即，基数)(即，通道的数量)，并且其中A是增益值。如图2中所示出的，放大器(240)可以利用多个输入电阻器(R_IN)和多个电流传输器(电流传输器1(220A)-电流传输器N(220N))来实现。具体地，可以针对每一个经空间共模处理的信号(即，针对每一个通道)存在一个输入电阻器(R_IN)和一个电流传输器(220A-220N)。放大器(240)还可以包括存储值V_MOD的缓冲器(255)和具有AxR_INx(1/N)的电阻的求和电阻器(260)。在下文中描述由各种电路元件减轻空间共模。

在一个或多个实施例中，输入设备(200)包括控制器(280)。控制器(280)配置成基于一个或多个电荷积分器(210A-210N)的输出确定(一个或多个)输入对象(若存在)在由传感器电极(205A-205N)定义的感测区域(例如，在上文中参考图1讨论的感测区域(120))中的位置。控制器(280)可以以硬件(即，电路)、软件或其任何组合实现。控制器(280)可以对应于操作触摸感测功能的触摸控制器或操作显示功能和触摸感测功能两者的集成的触摸和显示控制器。

在图2中，示出控制器(280)的一些元件。更具体地，控制器(280)包括解调器(282A)和输出用于传感器电极1(205A)的数字触摸信号(286A)的模数转换器(284A)。数字触摸信号(286A)基于经空间共模处理的信号1获得，并且因此取决于空间共模的减轻的有效性而不包括结果信号1的共模或仅包括共模的一小部分。控制器(280)还包括解调器(282N)和输出用于传感器电极N(205N)的数字触摸信号(286N)的模数转换器(284N)。数字触摸信号(286N)基于经空间共模处理的信号N获得，并且因此取决于空间共模的减轻的有效性而不包括结果信号N的共模或仅包括共模的一小部分。也有可能利用快速ADC在数字域中实现解调和低通滤波以直接地对电荷积分器的输出进行采样。

控制器(280)可以包括一个解调器和用于输入设备(200)的传感器电极中的每个的一个模数转换器。控制器(280)还包括可编程增益放大器(PGA)(290)、解调器(292)以及输出数字空间共模估计(298)的模数转换器(ADC)(296)。数字空间共模估计(298)通过对空间共模估计(294)进行模数转换来获得。空间共模估计(294)从求和电阻器(260)上的电压V_Rs获得、由PGA(290)测量并且由解调器(292)处理。解调器(282A-282N、292)可以包括混频器和低通滤波器。混频器可以在由低通滤波器进行的低通滤波操作之前例如使用V_MOD来执行乘法运算。在下文中参考图4的流程图描述控制器(280)的操作。

数字触摸信号(286A-286N)和/或数字空间共模估计(298)随后可以由计算机处理器数字地处理。处理步骤可以包括各种尺寸的对象(例如，小对象、大对象等)的检测。在一个或多个实施例中，如在下文中参考图4的流程图讨论的，大对象的检测涉及组合的数字触摸信号(286A-286N)和数字空间共模估计(298)的处理。

在一个或多个实施例中，在耦合到电荷积分器(210A-210N)时，放大器(240)和反馈回路(278)形成共模噪声抑制电路。共模噪声抑制电路包括反馈信号(275)中的空间共模估计(294)，从而能够实现从结果信号1-N减去空间共模估计(294)以减轻结果信号1-N上的空间共模。考虑例如由噪声源Vn(207)发射并且由传感器电极(205A-205N)拾取的噪声。在没有共模噪声抑制电路的情况下，噪声增益(ci_VOUT/Vn)是：ci_VOUT/Vn＝Z_FB/Z_B。由于Z_FB>>Z_B，因而噪声增益大于一。因此，在没有共模噪声抑制电路的情况下，控制器(280)处理可能非常嘈杂的信号，这可能导致不正确的输出结果(例如，在不存在输入对象时检测到输入对象、确定输入对象的错误位置等)。然而，在存在共模噪声抑制电路时，噪声增益(ci_VOUT/Vn)可以被确定为：

ci_VOUT/Vn＝-(Z_FB/Z_B)x1/(A+1+AZ_FB/Z_B)。

在许多实施例中，A远大于1(即，A>>1)，并且噪声增益可以近似为：

ci_VOUT/Vn＝(-1/A)x(Z_FB/Z_B)x1/(1+Z_FB/Z_B)。

替换Z_B＝R_B+1/(sC_B)和Z_FB＝1/(sC_FB)：

ci_VOUT/Vn＝(-1/A)x C_Bx1/(C_B+C_FB)x1/(1+sR_BC_FB||C_B))。

换言之，利用共模噪声抑制电路，噪声(Vn)可以在由控制器(280)处理之前通过1/Ax1/(1+Z_FB/Z_B)来减轻。由于Z_FB>>Z_B，因而衰减可以近似为1/AxZ_B/Z_FB。包括全局粗略基线抵消(GCBC)的共模分量和/或由大对象(299)的存在引入的空间共模的其它共模噪声也可以由共模噪声抑制电路来衰减。由于触摸传感器处理器正处理噪声较小的信号，因而触摸传感器处理器的输出结果将不太可能是不正确的。

在一个或多个实施例中，利用共模噪声抑制电路，对于接近输入对象的通道的信号传递函数(ci_VOUT1)可以近似为：ci_VOUT1＝dC_B(1-1/N)V_MOD，其中dC_B是由于输入对象导致的在显示噪声源(207)与传感器电极之间的电容改变，以及V_MOD是缓冲器(255)中的调制电压。对于剩余通道(即，不接近输入对象的通道)的信号传递函数ci_VOUTX,X≠1可以近似为：

ci_VOUTX,X≠1＝(-1/N)x dC_BxV_MOD。

换言之，触摸的传感器像素(即，触觉像素(tixel))示出几乎完全的响应，并且未触摸的触觉像素示出沿相对方向的小响应。

上文的描述在绝对电容(或自电容)感测的上下文中。所描述的电路还适用于跨电容(或互电容)感测。在跨电容感测中，V_MOD典型地保持在恒定电压(例如，VDD/2)，具有电压摆幅Vtx的发射器驱动跨电容，并且接近度通过测量C_t或dC_t的改变来检测。噪声Vn的抑制遵循相同方程：

ci_VOUT/Vn＝(-1/A)x C_Bx1/(C_B+C_FB)x1/(1+sR_BC_FB||C_B))。

对于触摸触觉像素的信号传递函数是：

ci_VOUT1＝-dC_t(1-1/N)V_tx，并且

对于未触摸的触觉像素，ci_VOUTX,X≠1＝1/NxdC_txV_tx。

图3A示出根据一个或多个实施例的电流传输器(300)。电流传输器(300)可以对应于在上文中参考图2讨论的电流传输器(220A-220N)中的任何。如图3A中所示出的，电流传输器(300)可以包括运算放大器(305)和耦合到运算放大器(305)的输出的一个或多个电流镜(310)。得益于该详细描述的本领域技术人员将意识到，到电流传输器(300)的输入电流和来自电流传输器(300)的输出电流可以在大小上完全相同或基本上完全相同，但在方向上相反。

在一个或多个实施例中，共模噪声抑制电路包括4个极点：电荷积分器的运算放大器中的主极点、ci_VOUT处的极点、电流传输器(300)的i_IN处的极点以及ci_VREF处的极点(在图2中示出)。在一个或多个实施例中，为了使回路稳定，如图3A中所示出的，添加包括电阻器R_Z和电容器C_Z的稳定阻抗(315)。这在电流传输器中创建极点和零。极点典型地是主要的，其中A>>1，这使回路窄带化。零赋予相位提升以得到足够的相位裕度。得益于该详细描述的本领域技术人员将意识到存在不使用R_Z和C_Z来使回路稳定的其它方式。例如，使回路稳定可以通过在电荷积分器中增加补偿电容器来实现，这有效地使主极点移动到更低频率。

图3B示出根据一个或多个实施例的传感器电极配置。传感器电极配置(350)用于绝对电容感测并且旨在说明由传感器电极进行的感测可能如何受到对象和/或噪声的存在的影响。传感器电极配置使用电阻性元件和电容性元件来对绝对电容感测进行建模。特别地，dC_B(354)，对于对象(例如，大对象(299))的电容可以对感测信号作出贡献。在一个或多个实施例中，dC_B(354)是最终使输入设备能够确定对象是否存在于感测区域中的电容。而且，C_B(352)，对于结构部件(例如，LED屏幕的阴极层和/或LCD屏幕中的公共电极(VCOM))的背景电容可以对感测信号作出贡献。该贡献可以包括诸如Vn(207)(例如，由LED或LCD屏幕发射的噪声(Vn))之类的AC分量。

图4示出根据一个或多个实施例的流程图。图4的流程图描绘用于操作输入设备(例如，输入设备(200))的方法。图4中的步骤中的一个或多个可以由在上文中参考图2讨论的输入设备(200)和/或在上文中参考图1讨论的输入设备(100)的部件来执行。在一个或多个实施例中，图4中所示出的步骤中的一个或多个可以被省略、重复和/或按与图4中所示出的顺序不同的顺序执行。因此，本公开的范围不应当被认为限于图4中所示出的步骤的具体布置。

在一个或多个实施例中，随后描述的方法用于允许恢复共模信号的共模噪声抑制。例如，如图2中所示出的，共模噪声抑制基于形成共模噪声抑制电路的模拟电路元件。如先前所描述的，无论空间共模的性质如何，共模噪声抑制电路都可以减轻空间共模。例如，共模噪声抑制电路可以去除噪声，而且还可以去除与大对象相关联的信号。

通过模拟电路去除空间共模可以具有益处。例如，从结果信号减去空间共模估计可以防止电荷积分器的饱和，由此避免信号削波。空间共模的减轻因而可以实现在电荷积分器处使用更小的反馈电容器，同时仍然避免饱和。而且，由于传感器电极的电容性基线可以跨传感器电极为类似的，因而可以通过空间共模的减轻来有效地消除或减小电容性基线，而不要求专用基线校正。

尽管存在这些优点，但可以期望的是，获得与传感器电极相关联的全部信号(图2中的结果信号)，所述全部信号包括空间共模或至少空间共模的分量。在一个或多个实施例中，随后描述的方法能够实现在模数转换之后进行空间共模的数字恢复。恢复的空间共模随后可以用于各种目的。例如，如下文中所描述的，恢复的空间共模可以用于检测大对象。而且，恢复的空间共模可以用于确定传感器电极的电容性基线。

简而言之，以下的方法因而可以通过模拟电路来提供空间共模减轻，随后通过数字处理来恢复空间共模。

最初，在步骤400中，执行基线化以在ci_VOUT处得到零信号输出。换言之，在不触摸并且不存在放大器反馈(即，A＝0)，但其中V_MOD有效的情况下，测量ci_VOUT。在这样的条件下，所测量的ci_VOUT反映传感器中的固定电容。粗略基线抵消(CBC)电路(未示出)可以或可以不用于去除传感器中的固定电容，因此能够更容易地检测电容的净改变。在一个或多个实施例中，继执行步骤400之后，输入设备准备好与用户交互(例如，触摸感测)。步骤400的执行是可选的。

在步骤405中，生成反馈信号。反馈信号通过基于经空间共模处理的信号的增益值和基数(即，经空间共模处理的信号的数量)放大经空间共模处理的信号来生成。每个电荷积分器的输出与回路的输出之间的增益(即，ci_VREF)是(-g_mR_s)x1/(1+g_mR_IN)，其中R_s是求和电阻器(260)的电阻。对于g_mR_IN>>1，该增益可以近似为-R_s/R_IN。对于具有共模噪声信号的N个通道，增益成为-N x R_s/R_IN。通过设定R_s＝AxR_INx(1/N)，增益对于N个通道等于-A或对于每个通道等于-A/N，其中N是经空间共模处理的信号的基数(即，通道的基数)。因此，反馈信号可以被理解为包括空间共模估计。基于所描述的电路系统，空间共模估计是结果信号1-N上的平均值或近似于该平均值。放大器可以利用多个电流传输器和单个求和电阻器来实现。反馈信号是放大器的输出。

在步骤410中，获得一个或多个结果信号。结果信号与任何类型的电容性感测中所涉及的传感器电极相关联。可以在传感器电极与噪声源(例如，显示噪声源)之间存在耦合。因此，结果信号可以包括与噪声源相关联的分量，并且结果信号可以进一步反映接近传感器电极的输入对象(若存在)的存在。在一个或多个实施例中，结果信号包括空间共模。空间共模可以与例如噪声和/或大对象相关联。

在步骤415中，经空间共模处理的信号通过使用反馈信号减轻结果信号中的空间共模来生成。无论空间共模的性质如何，都可以减轻空间共模。例如，可以减轻由噪声导致的空间共模和/或可以减轻由大对象导致的空间共模。减轻可以涉及作为对电荷积分器的输入的结果信号和反馈信号。每个电荷积分器可以对结果信号中的一个与反馈信号之间的差进行积分。在一个或多个实施例中，由于反馈信号包括空间共模估计，因而减轻空间共模。电荷积分器的输出是经空间共模处理的信号。反馈回路、放大器以及电荷积分器有效地充当共模噪声抑制电路。

在模拟域中执行步骤400-415。其它实施例可以在数字域中执行步骤400-415。因此，虽然已单独地描述步骤400-415，但步骤400-415可以由模拟电路(诸如参考图2描述的模拟电路)同时地执行。

在步骤420中，从经空间共模处理的信号获得数字触摸信号。可以执行解调随后进行模数转换以获得数字触摸信号。解调可以使用乘法运算(例如，使用V_MOD)来执行，随后进行低通滤波操作，由此去除调制电压V_MOD。本领域技术人员将意识到，在不脱离本公开的情况下，可以使用不同的解调方法。可以针对一个或多个数字触摸信号(例如，针对所有传感器电极)执行步骤420。

在步骤425中，从空间共模估计获得数字空间共模估计。可以执行解调随后进行模数转换以获得数字空间共模估计。解调可以使用乘法运算(例如，使用V_MOD)来执行，随后进行低通滤波操作，由此去除调制电压V_MOD。本领域技术人员将意识到，在不脱离本公开的情况下，可以使用不同的解调方法。

在步骤430中，一个或多个数字结果信号可以通过使数字触摸信号中的一个或多个与数字空间共模估计组合来获得。例如，数字触摸信号可以与数字空间共模估计加法地组合。数字结果信号因而可以近似于最初从对应的传感器电极获得的结果信号。例如，如果结果信号受到空间共模的影响，则数字结果信号还可以包括空间共模或空间共模的分量。

在一个或多个实施例中，数字空间共模和/或数字结果信号例如通过滤波来进一步处理。具体地，可以应用低通滤波以消除高频分量或使高频分量衰减，同时使低频和/或DC分量通过。滤波可以例如通过解调器的低通滤波器、通过附加的模拟滤波器和/或通过数字域中的滤波器来在模拟域中执行。数字结果信号因而可以包括承载关于大对象的存在的信息的空间共模的分量，但可以不包括与噪声相关联的空间共模的分量。

考虑例如图2中所说明的场景。在示例中，空间共模包括与大对象的存在相关联的分量，并且还包括与噪声相关联的分量。在示例中，在低通滤波之后，数字结果信号可以包括与大对象的存在相关联的分量(基本上是通过低通滤波器的DC信号)，但不包括与噪声相关联的分量(基本上是由低通滤波器衰减的高频AC信号)。步骤430可以针对单个数字触摸信号、针对多个数字触摸信号或针对与输入设备的传感器电极相关联的所有数字触摸信号来执行。

在步骤435中，一个或多个数字结果信号用于执行检测任务。检测任务可以是例如对象检测和/或基线检测任务。

大对象的检测可以基于跨输入设备的传感器电极对数字结果信号的评价来执行。与在较早时间点(在不存在大对象的情况下)对数字结果信号的评价相比，数字结果信号不同，从而指示存在大对象。虽然单独的数字触摸信号(不存在数字空间共模估计)可能不提供大对象存在的任何指示，但作为共模减轻的结果，在数字结果信号中对数字空间共模估计的明确考虑能够实现大对象的检测。检测可能不会受到噪声的不利影响，因为低通滤波可能已使噪声衰减。因此，错误检测(例如，当不存在对象时检测到对象、错误位置中的对象检测等)是不太可能的。

以下的感测场景简略地说明在存在小对象和大对象的情况下导致某些结果的在模拟域和数字域中的操作。本领域技术人员将意识到，感测场景仅仅旨在充当示例。本公开不限于这些用例。

在其中不存在大对象的第一感测场景中，数字空间共模估计对应于所采样并滤波的GxVn，其中G是可编程增益放大器的增益。在图2中，这对应于与由噪声源注入的噪声相关联的空间共模。数字空间共模估计可以应用于数字触摸信号中的任何以恢复如由对应的(一个或多个)传感器电极感测的完整信号。换言之，在不存在大对象的情况下，可以针对任何传感器电极获得反映对应的传感器电极的结果信号的数字结果信号。取决于例如如何执行低通滤波，该数字结果信号可以包括噪声Vn或可以不包括噪声Vn。感测场景可以适用于感测区域中的对象的完全不存在以及感测区域中的一个或多个小对象(例如，输入对象)的存在。可以基于数字触摸信号中的一个或多个检测输入对象，而不必要地要求考虑数字空间共模。例如，可以基于数字触摸信号中的一个或多个的改变和/或基于传感器电极的数字触摸信号与相邻地定位的传感器电极的另一数字触摸信号的差异来检测输入对象。

在其中存在大对象的第二感测场景中，数字空间共模估计对应于：

Gx(Vn+dC_B/C_BxV_MOD)xG_{demod_filt}，其中

G是可编程增益放大器的增益，并且G_{demod_filt}是解调器和滤波器的增益。滤波器增益取决于频率。在解调与V_MOD同步地执行并且滤波器以V_MOD的频率操作的情况下，对于信号GxdC_B/C_BxV_MOD，G_{demod_filt}＝1，而GxVn由滤波器来衰减。结果，数字空间共模估计不取决于显示噪声，同时仍然能够实现与大对象(例如，输入表面附近的面部)相关联的共模电容的评价。在接近显示器检测到面部时，可以例如使用这样的信息来关闭显示器。

在一些实施例中，显示噪声可以不是完全共模，而是可以包括从一个通道到另一个通道的空间轮廓。模拟显示噪声抑制(ADNS)之后的残余显示噪声分量可能仍然是大的并且可能消耗模拟前端(AFE)动态范围的相当大的部分，这要求大的C_FB。其也增加成本并且降低性能。根据本公开的原理，残余显示噪声分量可以通过计及显示噪声的空间轮廓的分布式模拟显示噪声抑制(DADNS)电路来解决。

上文中所描述的ADNS电路获取感测通道输出的空间平均值并且将空间平均值反馈回到电荷放大器。通过从电荷放大器去除显示噪声共模，可以为信号处理和其它非共模干扰保留AFE动态范围。

下文中所公开的DADNS电路描述将特别地加权的显示噪声信号发送到单独的接收器通道的反馈电路。反馈电路包括生成经加权的反馈电压的电阻性数模转换器(DAC)和选择要反馈回到单独的接收器的经加权的反馈电压的开关网络。本公开还描述用以确定适当的权重值k_i和开关配置的校准规程。有利地，所公开的DADNS电路使AFE处的残余显示噪声大大地衰减并且使用更小的C_FB，这减小管芯的面积并且改进电路噪声性能。

图5示出根据一个或多个实施例的具有分布式模拟显示噪声抑制(ADNS)电路(500)的输入设备。图5中的许多部件以与图2、图3A以及图3B中的类似部件相似的方式操作。多个传感器电极(505A-505N)与多个传感器电极(205A-205N)相似。传感器电极(505A-505N)中的每个产生包括施加到多个电荷积分器(510A-510N)中的一个的噪声(Vn)信号的结果信号。噪声(Vn)信号包括共模信号分量和残余显示噪声分量两者。

多个电荷积分器(510A-510N)与多个电荷积分器(210A-210N)相似。在一些实施例中，对于传感器电极(505A-505N)中的每个可以存在一个电荷积分器(510A-510N)。每个电荷积分器(510A-510N)及其对应的传感器电极(505A-505N)可以至少部分地形成通道。

每个电荷积分器(510A-510N)接收来自对应的传感器电极(505A-505N)的结果信号和来自放大器(540)的输出的N个反馈信号中的一个(诸如，示例反馈信号596和597)两者。放大器(540)与图2中的放大器(240)相似并且包括多个电流传输器。如图2中那样，放大器(540)的增益对于N个通道等于-A或对于每个通道等于-A/N。然而，反馈电路(570)和控制器(580)向N个电荷积分器(510A-510N)提供N个不同的反馈信号。N个不同的反馈信号中的每个由权重值k_i加权，权重值k_i针对每个通道和对应的传感器电极(505A-505N)单独地定义。权重值可以对于通道是唯一的。

对于每个通道(例如，第i个通道)的经加权的反馈电压由下式给定：

其中k_i是第i个通道的权重，V_mod是对于所有通道的共模估计，以及是残余噪声抑制估计。

图6示出根据一个或多个实施例的具有分布式模拟显示噪声抑制(ADNS)电路(500)的输入设备。图6示出放大器(540)和反馈电路(570)的附加细节。放大器(540)包括与图2中的电流传输器(220A-220N)(包括输入电阻器R_in)相似的多个电流传输器(520A-520N)。图2中的反馈电路(570)包括开关阵列(690)和电阻器串(660)，电阻器串(660)可以包括串联连接的电阻器而非图2中的单个电阻器(260)。图6中的控制器(580)示出对于图2的备选实现方式。在图6中，PGA输出由ADC直接地采样，并且解调和低通滤波在数字域中实现。

图7示出根据一个或多个实施例的流程图。流程图说明用于分布式模拟显示噪声抑制(ADNS)电路(500)的校准规程。校准规程针对每个通道计算缩放因子(或权重值)k_i。最初，缩放因子(或权重值)k_i设定成1，这等同于上文中的图2中的共模计算(即，无缩放)。在步骤705中，控制器(580)从传感器电极(505A-505N)获取结果信号并且在电荷积分器(510A-510N)的输出处生成经空间共模处理的信号1-N。如在上文中在图2中描述的，然后由控制器(580)将N个经空间共模处理的信号转换成N个数字输出。

控制器(580)能够选择电阻器串(660)中的两个电阻器之间的节点(或连接点)以便确定缩放的平均电压。针对M组预确定的显示图像轮廓重复该步骤。例如，第一显示图像轮廓可以是图1中的显示屏(155)上的交替的黑色条带和白色条带的“斑马”图案。第二显示图像轮廓可以是其中显示屏(155)上的交替的和白色条带从第一显示图像轮廓反转的相反的“斑马”图案。第三显示图像轮廓可以是显示屏(155)上的棋盘图案。因而，M组读数由输入设备(100)的模拟前端(AFE)部件获得，其中每组读数对应于M个显示图像轮廓中的一个。

如果V_m,i是对于连接到第i个传感器电极的接收器未进行任何空间共模处理(即，无反馈)的残余噪声，R_m,i是具有空间共模处理(即，ADNS)的残余噪声，以及是对于显示图像轮廓m的所有通道的平均噪声，则对于每个显示图像轮廓m，

K_m,i的值可以被选择成使得：

这能够用于使R_m,i为空，使得：

在步骤710中，控制器(580)根据下式使用来自M个显示图像轮廓的数据从模拟前端(AFE)读数找到k_i：

在步骤715中，一旦已确定对于每个通道的单独的缩放因子(或权重值)k_i，控制器(580)就可以应用k_i并且利用实时显示来获取接收器数据并提取触摸信号。

图8示出根据一个或多个实施例的流程图。在步骤805中，放大器(540)从多个经空间共模处理的信号生成空间共模估计和多个反馈信号。在步骤810中，放大器(540)从多个电容性传感器电极获得多个结果信号。每个结果信号包括与电容性传感器电极中的一个相关联的空间共模分量和残余噪声分量。在步骤815中，放大器(540)通过使用多个反馈信号减轻多个结果信号中的空间共模分量和残余噪声分量来生成多个经空间共模处理的信号。在步骤820中，控制器(580)处理多个加权的经共模处理的信号。控制器(580)还从来自电阻器串(660)的中心抽头(k_i＝1)处理空间共模估计。

虽然已关于有限数量的实施例描述了本发明，但得益于本公开的本领域技术人员将意识到能够设计不脱离如本文中所公开的本发明的范围的其它实施例。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求限制。

Claims (20)

1.一种处理系统，包括：

放大器，其配置成从多个经空间共模处理的信号生成空间共模估计和多个反馈信号；

多个电荷积分器，其配置成：

从多个电容性传感器电极获得多个结果信号，所述多个结果信号中的每个包括空间共模分量和残余噪声分量，并且

通过使用所述多个反馈信号减轻所述多个结果信号中的所述空间共模分量和所述残余噪声分量来生成所述多个经空间共模处理的信号；以及

控制器，其包括：

可编程增益放大器，其配置成确定所述空间共模估计。

2.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述多个反馈信号中的每个包括经加权的反馈电压。

3.根据权利要求2所述的处理系统，其中，所述经加权的反馈电压包括所述空间共模估计。

4.根据权利要求3所述的处理系统，其中，所述经加权的反馈电压包括残余噪声抑制估计。

5.根据权利要求4所述的处理系统，其中，所述残余噪声抑制估计以缩放因子缩放。

6.根据权利要求4所述的处理系统，其中，所述残余噪声抑制估计与对应的残余噪声分量相关联，所述对应的残余噪声分量与所述电容性传感器电极中的一个相关联。

7.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述多个结果信号各自包括与所述多个电容性传感器电极中的一个相关联的所述空间共模分量和所述残余噪声分量。

8.根据权利要求1所述的处理系统，进一步包括：

电阻器串，其串联连接并且配置成生成所述空间共模估计，其中所述可编程增益放大器从所述电阻器串中的中心抽头确定所述空间共模估计；以及

开关阵列，其配置成从所述电阻器串中的节点选择所述多个反馈信号。

9.一种方法，包括：

从多个电容性传感器电极获得多个结果信号，所述多个结果信号中的每个包括空间共模分量和残余噪声分量；

由放大器从多个经空间共模处理的信号生成空间共模估计和多个反馈信号；以及

通过使用所述多个反馈信号减轻所述多个结果信号中的所述空间共模分量和所述残余噪声分量来生成所述多个经空间共模处理的信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述多个反馈信号中的每个包括经加权的反馈电压。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述经加权的反馈电压包括所述空间共模估计。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述经加权的反馈电压包括残余噪声抑制估计。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

以缩放因子缩放所述残余噪声抑制估计。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述残余噪声抑制估计与对应的残余噪声分量相关联，所述对应的残余噪声分量与所述电容性传感器电极中的一个相关联。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，生成所述空间共模估计包括从电阻器串中的中心抽头确定所述空间共模估计。

16.一种输入设备，包括：

多个电容性传感器电极；

放大器，其配置成从多个经空间共模处理的信号生成空间共模估计和多个反馈信号；

多个电荷积分器，其配置成：

从所述多个电容性传感器电极获得多个结果信号，所述多个结果信号中的每个包括空间共模分量和残余噪声分量，并且

通过使用所述多个反馈信号减轻所述多个结果信号中的所述空间共模分量和所述残余噪声分量来生成所述多个经空间共模处理的信号；以及

控制器，其包括：

可编程增益放大器，其配置成确定所述空间共模估计。

17.根据权利要求16所述的输入设备，其中，所述多个反馈信号中的每个包括经加权的反馈电压。

18.根据权利要求17所述的输入设备，其中，所述经加权的反馈电压包括所述空间共模估计。

19.根据权利要求18所述的输入设备，其中，所述经加权的反馈电压包括残余噪声抑制估计。

20.根据权利要求16所述的输入设备，进一步包括：

电阻器串，其串联连接并且配置成生成所述空间共模估计；以及

开关阵列，其配置成从所述电阻器串中的节点选择所述多个反馈信号。