CN213586014U - 像素感应电路及触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种像素感应电路及触摸屏，该感应电路包括依次电连接的感应电路、调整电路及隔离电路。通过运算放大器的晶体管加速响应，实现了快速的光电转换，并在可调电阻下进行灵敏度的调节；由热敏电阻与固定电阻组成的分压电路起到很好的温度补偿作用，以实现对信号进行缩小处理及电路的隔离作用，使处理后的输出信号能正确反映实际情况，以提高检测的可靠性与准确性，解决了现有技术中存在的读出精度受温度影响、需要大面积的电路来处理噪声的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种像素感应电路及触摸屏。
背景技术
互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器最常采用的读出电路为列并行模数转换电路，这种大规模的集成方式，会受到温度差异的影响，从而影响了读出的精度。
并且，互补金属氧化物半导体图像传感器的列并行电路会同时量化一行像素，这一特点导致对于某些噪声源特定频率的噪声会表现为行噪声，即图像上出现闪烁的横纹，影响图像质量。
现有技术中常用的降行噪声技术是使用一定数量的遮黑暗列像素量化行噪声，在后续的图像处理部分减去行噪声信息。另一种降行噪声技术是降低比较器的输入电压斜坡信号对像素电源的电源抑制比，使得像素电源噪声对比较器的输入电压比较器单端差模影响，变为对比较器的输入电压和斜坡信号的比较器共模影响，从而不影响比较器的翻转时间。共模方法需要特定的较复杂的斜坡产生电路，对应的电路通常为几十列会占用较大的面积。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提出一种像素感应电路及触摸屏，解决了现有技术中存在的读出精度受温度等效噪声影响，灵敏度不佳的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
第一方面，本实用新型提出一种像素感应电路，所述感应电路包括：依次电连接的感应电路、调整电路及隔离电路。
优选地，所述感应电路包括两个晶体管与一个运算放大器，第二晶体管(G2)基极与第一晶体管(G1)源极电连接，集电极与发射极并接后接地，所述第一晶体管(G1)漏极电连接至电源，在所述第一晶体管(G1)源极、栅极之间正向跨接第一运算放大器(A1)。
优选地，所述调整电路包括一个运算放大器、一个可变电阻、一个热敏电阻、一个固定电阻及一个电容，第二运算放大器(A2)的正输入端通过与可变电阻连接至所述感应电路第一晶体管(G1)的栅极，负输入端与输出端之间跨接由所述第一电容(C1)与所述第一电阻(R1)组成的并联电路，第二运算放大器(A2)的负输入端通过热敏电阻接地。
优选地，所述隔离电路包括一个运算放大器与一个电阻，第三运算放大器(A3)的负输入端与输出端短接成电压跟随器，所述第三运算放大器(A3)正输入端通过第二电阻(R2)连接至所述调整电路中第二运算放大器(A2)的输出端。
优选地，所述晶体管采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。
优选地，第一晶体管(G1)为NMOS管，第二晶体管(G2)为光敏三极管。
第二方面，本实用新型提出一种触摸屏，包括第一方面所述的像素感应电路。
本实用新型的有益效果：本实用新型的像素感应电路及触摸屏，通过运算放大器的晶体管加速响应，实现了快速的光电转换，并在可调电阻下进行灵敏度的调节；由热敏电阻与固定电阻组成的分压电路起到很好的温度补偿作用，以实现对信号进行缩小处理及电路的隔离作用，使处理后的输出信号能正确反映实际情况，以提高检测的可靠性与准确性，解决了现有技术中存在的读出精度受温度影响、需要大面积的电路来处理噪声的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型像素感应电路一实施例结构示意图。
图2是本实用新型像素感应电路一实施例具体电路图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型技术方案作进一步详细的说明，这是本实用新型的较佳实施例。应当理解，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；需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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。
实施例一
本实用新型提出一种像素感应电路，如图1所示，上述感应电路包括：依次电连接的感应电路、调整电路及隔离电路。具体电路描述如下，如图2所示：
本实施例中，上述感应电路包括两个晶体管与一个运算放大器，第二晶体管(G2)基极与第一晶体管(G1)源极电连接，集电极与发射极并接后接地，上述第一晶体管(G1)漏极电连接至电源，在上述第一晶体管(G1)源极、栅极之间正向跨接一个使第一晶体管(G1)具有加速响应作用的第一运算放大器(A1)。
本实施例中，上述调整电路包括一个运算放大器、一个可变电阻、一个热敏电阻、一个固定电阻及一个电容，第二运算放大器(A2)的正输入端通过与可变电阻连接至上述感应电路第一晶体管(G1)的栅极，负输入端与输出端之间跨接由上述第一电容(C1)与上述第一电阻(R1)组成的并联电路，第二运算放大器(A2)的负输入端通过热敏电阻接地。
传感器的灵敏度是指当输出信号趋于稳定时，输出值与被测输入值之间的比值，通常有传感器结构所包含的技术来决定。一般来说，传感器的灵敏度越高，其输出信号精度也高。但灵敏度过高，可能会导致传感器的输出稳定性下降，因而在实际应用中在输出端与负载之间加入灵敏度调节电路。具体地，上述可变电阻可以是自锁式有机实心电位器。
另外，在实际应用时，我们会根据不同的半导体的内电阻与环境温度关系，使用热敏电阻用于温度补偿。本实施例中，上述可变电阻可以是与环境温度成反比关系的热敏电阻。
本实施例中，上述隔离电路包括一个运算放大器与一个电阻，第三运算放大器(A3)的负输入端与输出端短接成电压跟随器，上述第三运算放大器(A3)正输入端通过第二电阻(R2)连接至上述调整电路中第二运算放大器(A2)的输出端。
需要说明的是，本实施例中的晶体管可为采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。较佳地，本实施例中的第一晶体管(G1)为NMOS管，第二晶体管(G2)为光敏三极管。但需要说明的是，本实施例中的晶体管也可以是耗尽型N沟道MOS晶体管的栅极与源极连接的结构，虽未作图示，不过当然也可以是将耗尽型P沟道MOS晶体管的栅极与源极连接的结构。
本实用新型的像素感应电路工作原理：光敏三极管接收感光，并将感光信号转换为电信号，在具有加速响应运算放大器作用下的一晶体管栅极输出信号，该电信号通过调节电阻进行灵敏度调节。当温度升高时，与环境温度成反比关系的热敏电阻的阻值会变小，由热敏电阻与固定电阻组成的分压电路可知热敏电阻的分压变小，由比较放大器原理可知将使得第一运算放大器(A1)放大倍数变小，这样就可以让第二运算放大器(A2)的输出信号随输入信号的升高而变小，这样这个温度补偿电路中可以起到很好的补偿作用。这样，通过运算放大器的晶体管加速响应，实现了快速的光电转换，并在可调电阻下进行灵敏度的调节；由热敏电阻与固定电阻组成的分压电路起到很好的温度补偿作用，以实现对信号进行缩小处理及电路的隔离作用，使处理后的输出信号能正确反映实际情况，以提高检测的可靠性与准确性，解决了现有技术中存在的读出精度受温度影响、需要大面积的电路来处理噪声的问题。
实施例二
本实用新型一实施例提供一种触摸屏，包括上述像素感应电路。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。并且，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
还需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种像素感应电路，其特征在于，所述感应电路包括：依次电连接的感应电路、调整电路及隔离电路；
所述感应电路包括两个晶体管与一个运算放大器，第二晶体管(G2)基极与第一晶体管(G1)源极电连接，集电极与发射极并接后接地，所述第一晶体管(G1)漏极电连接至电源，在所述第一晶体管(G1)源极、栅极之间正向跨接第一运算放大器(A1)；
所述调整电路包括一个运算放大器、一个可变电阻、一个热敏电阻、一个固定电阻及一个电容，第二运算放大器(A2)的正输入端通过与可变电阻连接至所述感应电路第一晶体管(G1)的栅极，负输入端与输出端之间跨接由第一电容(C1)与第一电阻(R1)组成的并联电路，第二运算放大器(A2)的负输入端通过热敏电阻接地；
所述隔离电路包括一个运算放大器与一个电阻，第三运算放大器(A3)的负输入端与输出端短接成电压跟随器，所述第三运算放大器(A3)正输入端通过第二电阻(R2)连接至所述调整电路中第二运算放大器(A2)的输出端。
2.根据权利要求1所述的像素感应电路，其特征在于，所述晶体管采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的像素感应电路，其特征在于，第一晶体管(G1)为NMOS管，第二晶体管(G2)为光敏三极管。
4.一种触摸屏，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的像素感应电路。
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| CN202021263119.5U CN213586014U (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 像素感应电路及触摸屏 |
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| CN202021263119.5U CN213586014U (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 像素感应电路及触摸屏 |
Publications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114827488A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-29 | 北京大学 | 像素结构单元、像素结构阵列及其操作方法、图像传感器 |
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2020
- 2020-07-01 CN CN202021263119.5U patent/CN213586014U/zh active Active
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| CN114827488A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-07-29 | 北京大学 | 像素结构单元、像素结构阵列及其操作方法、图像传感器 |
| CN114827488B (zh) * | 2022-04-26 | 2023-02-17 | 北京大学 | 像素结构单元、像素结构阵列及其操作方法、图像传感器 |
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