CN207964951U - 一种基于InCell触控显示面板的检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于InCell触控显示面板的检测电路，包括用于连接到显示面板中电容传感器输出端的混合电容检测电路和用于进行抗干扰信号放大的全差分轨到轨放大器，全差轨到轨放大器输出信号端连接有混频器，混频器输出混频信号端连接有用于进行模数转换的ADC转换器，ADC转换器输出数字信号至用于进行数据处理的微处理器；混合电容检测电路包括自电容检测电路和互电容检测电路，自电容检测电路和互电容检测电路的输出引脚之间连接有用于切换不同检测通道的电子双掷开关，电子双掷开关的输出端连接至全差分轨到轨放大器的共模放大端。本实用新型实现了对于触摸显示面板的全面屏检测，检测准确性高且速度快，使用简单方便。

Description

一种基于InCell触控显示面板的检测电路

技术领域

本实用新型涉及触控显示面板检测领域，具体为一种基于InCell触控显示面板的检测电路。

背景技术

In-Cell是指将触摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法，即在显示屏内部嵌入触摸传感器功能，这样能使屏幕变得更加轻薄。同时In-Cell屏幕还要嵌入配套的触控IC，否则很容易导致错误的触控感测讯号或者过大的噪音。因此，对任一显示面板厂商而言，切入In-Cell/On-Cell式触控屏技术的门槛的确相当地高，仍需要过良品率偏低这一难关。因此在InCell触控显示面板在成品出厂前需要进行精密的检测测试，以保证触摸屏显示面板的质量。

申请号为201611191886.8的一种触控显示面板的检测电路及检测方法专利申请，该检测方法采用多个开关将多条感应线、多条栅极扫描线和多条源极数据线选择性地连接至脉冲信号或接地，在不同连接状态下根据所述多条感应线中的选定感应线上的信号获得多个检测信号，以及根据所述多个检测信号判断电极和布线的寄生电容。该检测方法可以检测面板的品质，并且辅助改变制造工艺和提高良率，但是该检测方式只能够通过自检测方式对自电容检测，但仅支持单点触控检测且检测速度慢。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供一种基于InCell触控显示面板的检测电路，能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于InCell触控显示面板的检测电路，包括用于连接到显示面板中电容传感器输出端的混合电容检测电路和用于进行抗干扰信号放大的全差分轨到轨放大器，所述混合电容检测电路的电容输出端输出采集电信号至全差分轨到轨放大器的共模输入端，所述全差轨到轨放大器输出信号端连接有混频器，所述混频器输出混频信号端连接有用于进行模数转换的ADC转换器，所述ADC转换器输出数字信号至用于进行数据处理的微处理器；

所述混合电容检测电路包括自电容检测电路和互电容检测电路，所述自电容检测电路和互电容检测电路的输出引脚之间连接有用于切换不同检测通道的电子双掷开关，所述电子双掷开关的输出端连接至全差分轨到轨放大器的共模放大端。

进一步地，所述自电容检测电路的检测芯片对地管脚Rx连接对地电容Cs，驱动管脚Tx悬空，电容Cs的Vx引脚接固定电平VDD。

进一步地，所述互电容检测电路的检测芯片Rx管脚连接到电容屏感应通道电极，Tx管脚连接到触摸显示板驱动通道电极，Rx与Tx之间连接有交叠电容Cc。

进一步地，所述全差分轨到轨放大器采用AD8601集成芯片，芯片的VR1引脚连接至电子双掷开关，VOUT1与VOUT2引脚分别连接至混频器。

进一步地，所述微处理器采用STM32系列的嵌入式处理器，所述微处理器的GPIO端口连接至ADC转换器的输出端，微处理器的SPI引脚输出调频信号至混频器的本振信号输入端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过设置混合电容检测电路，分别设置自电容检测电路和互电容检测电路，既利用了互电容检测电路的实现简单和计算量小优点，也利用了互电容检测的真实准确度高和检测速度快的优点，大大提高了电路的检测精度和速度；

(2)本实用新型通过设置全差分轨到轨放大器进行信号放大，实现了输入和输出的全差分轨到轨满摆幅运放，输出共模电压不会受到输入干扰，具有运放功耗低和工作电流低的特点。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理示意图；

图2为自电容检测电路原理图；

图3为互电容检测电路原理图。

图中标号：

1-混合电容检测电路；2-全差分轨到轨放大器；3-混频器；4-ADC转换器；5-微处理器；

101-自电容检测电路；102-互电容检测电路；103-电子双掷开关。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于InCell触控显示面板的检测电路包括用于连接到显示面板中电容传感器输出端的混合电容检测电路1和用于进行抗干扰信号放大的全差分轨到轨放大器2，所述混合电容检测电路1的电容输出端输出采集电信号至全差分轨到轨放大器2的共模输入端，所述全差轨到轨放大器2输出信号端连接有混频器3，所述混频器3输出混频信号端连接有用于进行模数转换的ADC转换器4，所述ADC转换器4输出数字信号至用于进行数据处理的微处理器5；所述微处理器5采用STM32系列的嵌入式处理器，所述微处理器5的GPIO端口连接至ADC转换器4的输出端，微处理器5的SPI引脚输出调频信号至混频器3的本振信号输入端。

需要补充说明的是，所述混合电容检测电路1用于检测当触控显示面板上各个触摸点在手指触摸时的电路状态，根据电容触摸屏的原理，当手指放置在电容触摸屏上表面时，由于人体具有导电性，电容触摸屏上的感应电极与人体之间将产生一个自电容，同时电容触摸屏的感应电极与驱动电极之间产生互电容，自电容与互电容上均产生感应电流，因此采用自电容检测与互电容检测相结合的方法同时进行检测。

所述混合电容检测电路1包括自电容检测电路101和互电容检测电路102，所述自电容检测电路101和互电容检测电路102的输出引脚之间连接有用于切换不同检测通道的电子双掷开关103，所述电子双掷开关103的输出端连接至全差分轨到轨放大器2的共模放大端，所述电子双掷开关103由微处理器5周期性进行控制，控制在同一周期的不同时刻选择自电容检测电路101输出还是选择互电容检测电路102的检测输出。

如图2所示，当电子双掷开关103连接至自电容检测电路101时，开始进行自电容检测。所述自电容检测电路101的检测芯片对地管脚Rx连接对地电容Cs，驱动管脚Tx悬空，电容Cs的Vx引脚接固定电平VDD，当电子双掷开关103电路未闭合至自电容检测电路101时，自电容Cs通过Vx进行充电操作，充电完成后，电子双掷开关103接通自电容检测电路101，电容Cs放电后将感应电压传输至后续处理电路。

如图3所示，当电子双掷开关103连接至互电容检测电路102时，开始进行自电容检测。所述互电容检测电路102的检测芯片Rx管脚连接到电容屏感应通道电极，Tx管脚连接到触摸显示板驱动通道电极，Rx与Tx之间连接有交叠电容Cc。当Vx端加入输出方波到Tx，Cc在交变电流的作用下产生感应电流，然后再经过Cc传输至Rx，传输到后续的放大电路，Cc还具有滤波效果，可以滤除一部分带外噪声。

电子双掷开关103两路输入信号均通过一个通道送入至后续的全差分轨到轨放大器2进行信号放大。所述全差分轨到轨放大器2采用AD8601集成芯片，芯片的VR1引脚连接至电子双掷开关103，VOUT1与VOUT2引脚分别连接至混频器3。采用全差分轨到轨放大器2一方面可以实现输入和输出均为全差分的轨到轨满摆幅运放，另一方面输出的共模电压不会随着输入共模电压的改变而变化，大大提高了放大器的稳定性和精确性。

全差分轨到轨放大器2输出的共模放大信号送入至混频器3中，混频器3有微控制器5提供本振信号，通过控制本振信号频率，实现对采样信号的调制滤波，以滤除杂波信号和耦合信号，得到更加纯净的采样模拟信号，再通过ADC转换器4转换成数字信号后送入到微处理器5进行后续处理。

当触控显示面板上接触到手指时，自电容和互电容的电容值逐渐增大，随着电容值的增大检测到的感应电压逐渐增加，进而微处理器5检测到的电压增大，微处理器5通过检测到的电压值判断当前触摸点状态是否正常，实现对整个面板的检测操作。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种基于InCell触控显示面板的检测电路，其特征在于：包括用于连接到显示面板中电容传感器输出端的混合电容检测电路(1)和用于进行抗干扰信号放大的全差分轨到轨放大器(2)，所述混合电容检测电路(1)的电容输出端输出采集电信号至全差分轨到轨放大器(2)的共模输入端，所述全差轨到轨放大器(2)输出信号端连接有混频器(3)，所述混频器(3)输出混频信号端连接有用于进行模数转换的ADC转换器(4)，所述ADC转换器(4)输出数字信号至用于进行数据处理的微处理器(5)；

所述混合电容检测电路(1)包括自电容检测电路(101)和互电容检测电路(102)，所述自电容检测电路(101)和互电容检测电路(102)的输出引脚之间连接有用于切换不同检测通道的电子双掷开关(103)，所述电子双掷开关(103)的输出端连接至全差分轨到轨放大器(2)的共模放大端。

2.根据权利要求1所述的一种基于InCell触控显示面板的检测电路，其特征在于：所述自电容检测电路(101)的检测芯片对地管脚Rx连接对地电容Cs，驱动管脚Tx悬空，电容Cs的Vx引脚接固定电平VDD。

3.根据权利要求1所述的一种基于InCell触控显示面板的检测电路，其特征在于：所述互电容检测电路(102)的检测芯片Rx管脚连接到电容屏感应通道电极，Tx管脚连接到触摸显示板驱动通道电极，Rx与Tx之间连接有交叠电容Cc。

4.根据权利要求1所述的一种基于InCell触控显示面板的检测电路，其特征在于：所述全差分轨到轨放大器(2)采用AD8601集成芯片，芯片的VR1引脚连接至电子双掷开关(103)，VOUT1与VOUT2引脚分别连接至混频器(3)。

5.根据权利要求1所述的一种基于InCell触控显示面板的检测电路，其特征在于：所述微处理器(5)采用STM32系列的嵌入式处理器，所述微处理器(5)的GPIO端口连接至ADC转换器(4)的输出端，微处理器(5)的SPI引脚输出调频信号至混频器(3)的本振信号输入端。