KR20160028613A - 상호 커패시턴스 값의 검출을 위한 프론트엔드 장치 - Google Patents
상호 커패시턴스 값의 검출을 위한 프론트엔드 장치 Download PDFInfo
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Abstract
상호 커패시턴스를 형성하는 커패시터의 제1단자에 AC 전압을 가해주고, 상기 커패시터의 제2단자를 저항을 통해 VCM에 연결하는 구성을 갖는, 상호 커패시턴스 리드-아웃 장치가 공개된다.
Description
본 발명은 전자회로에 관한 것으로서, 상호 커패시턴스 값을 읽어내는 기술에 관한 것이다,
사람의 손가락과 같은 물체에 의해 주변의 커패시턴스 값이 변화할 수 있다. 이러한 커패시턴스 값의 변화를 이용하여 사람의 사용자 입력을 감지하는 기술이,예컨대 대한민국 특허공개번호 1020120011888, 1020130016390 등에 공개되어 있다.
본 발명에서는 간단하고, 작고, 고성능의 상호 커패시턴스 리드아웃 회로를 제공하고자 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 뮤추얼 캐패시턴스 Cu를 측정하기 위하여 Cu의 한쪽에 AC 전압 (VTX)를 가해주고 다른 한쪽을 저항(RSHUNT)를 통해 VCM에 연결하며 RSHUNT에 발생하는 전압(VRX)는 전압-전류 변환기를 통해 전류로 변환되고, 이는 믹서를 거쳐 적분기 (혹은 저역 통과 필터)로 입력된다. 이 때 RSHUNT는 충분히 작다.
이때, Cu를 VTX로 구동하면 VTX 전압이 상승/하강 할때마다 Cu를 충전/방전하는 전류가 RSHUNT를 통해 흐른다. 이 때 RSHUNT에 나타나는 작은 AC 전압 (VRX) 전압-전류로 변환기를 통해 전류로 변환하고 이 전류를 믹서를 통해 DC로 하향 변환하여 이 때 믹서 구동 신호 S는 VTX와 동기화된다. 이 전류를 적분기(혹은 저역통과필터 LPF)에 입력시키면 적분기 출력전압은 Cu에 비례하여 나타난다. 이 전압을 읽음으로써 Cu를 측정한다.
본 발명에 따르면, 작고, 고성능의 상호 커패시턴스 리드아웃 회로를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회로이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회로이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회로이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회로이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회로이다. 도 1은 전압-전류 변환회로로 Transconductor(gm) 회로를 활용한 예를 나타낸다.
도 1의 실시예에서, 뮤추얼 캐패시턴스 Cu를 측정하기 위하여 Cu의 한쪽에 AC 전압 (VTX)를 가해주고 다른 한쪽을 저항(RSHUNT)를 통해 VCM에 연결하며 RSHUNT에 발생하는 전압(VRX)는 전압-전류 변환기를 통해 전류로 변환되고, 이는 믹서를 거쳐 적분기 (혹은 저역 통과 필터)로 입력된다. 이 때 RSHUNT는 충분히 작다. 이때, Cu를 VTX로 구동하면 VTX 전압이 상승/하강 할때마다 Cu를 충전/방전하는 전류가 RSHUNT를 통해 흐른다. 이 때 RSHUNT에 나타나는 작은 AC 전압 (VRX) 전압-전류로 변환기를 통해 전류로 변환하고 이 전류를 믹서를 통해 DC로 하향 변환하여 이 때 믹서 구동 신호 S는 VTX와 동기화된다. 이 전류를 적분기(혹은 저역통과필터 LPF)에 입력시키면 적분기 출력전압은 Cu에 비례하여 나타난다. 이 전압을 읽음으로써 Cu를 측정한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회로이다. 도 2는 전압-전류 변환회로로 저항을 활용한 예를 나타낸다.
도 2의 실시예에서, 뮤추얼 캐패시턴스 Cu를 측정하기 위하여 Cu의 한쪽에 AC 전압 (VTX)를 가해주고 다른 한쪽을 저항(RSHUNT)를 통해 VCM에 연결하며 RSHUNT에 발생하는 전압(VRX)는 전압-전류 변환기를 통해 전류로 변환되고, 이는 믹서를 거쳐 적분기 (혹은 저역 통과 필터)로 입력된다. 이 때 RSHUNT는 충분히 작다. 이때, Cu를 VTX로 구동하면 VTX 전압이 상승/하강 할때마다 Cu를 충전/방전하는 전류가 RSHUNT를 통해 흐른다. 이 때 RSHUNT에 나타나는 작은 AC 전압 (VRX) 전압-전류로 변환기를 통해 전류로 변환하고 이 전류를 믹서를 통해 DC로 하향 변환하여 이 때 믹서 구동 신호 S는 VTX와 동기화된다. 이 전류를 적분기(혹은 저역통과필터 LPF)에 입력시키면 적분기 출력전압은 Cu에 비례하여 나타난다. 이 전압을 읽음으로써 Cu를 측정한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회로이다. 도 3은 전압-전류 변환회로로 Switched-capacitor 회로를 활용한 예를 나타낸다.
도 3의 실시예에서, 뮤추얼 캐패시턴스 Cu를 측정하기 위하여 Cu의 한쪽에 AC 전압 (VTX)를 가해주고 다른 한쪽을 저항(RSHUNT)를 통해 VCM에 연결하며 RSHUNT에 발생하는 전압(VRX)는 전압-전류 변환기를 통해 전류로 변환되고, 이는 믹서를 거쳐 적분기 (혹은 저역 통과 필터)로 입력된다. 이 때 RSHUNT는 충분히 작다. 이때, Cu를 VTX로 구동하면 VTX 전압이 상승/하강 할때마다 Cu를 충전/방전하는 전류가 RSHUNT를 통해 흐른다. 이 때 RSHUNT에 나타나는 작은 AC 전압 (VRX) 전압-전류로 변환기를 통해 전류로 변환하고 이 전류를 믹서를 통해 DC로 하향 변환하여 이 때 믹서 구동 신호 S는 VTX와 동기화된다. 이 전류를 적분기(혹은 저역통과필터 LPF)에 입력시키면 적분기 출력전압은 Cu에 비례하여 나타난다. 이 전압을 읽음으로써 Cu를 측정한다.
도 4의 (a)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회로인다.
도 4의 (b)는 도 4의 (a)의 회로의 노드 VTX에서의 논리값, 또는 전압값과 믹서신호(S)의 온/오프 상태, 노드 VRX, VCM, VINT에서의 시간에 따른 전압값을 나타내는 그래프이다.
도 4의 실시예에서, 뮤추얼 캐패시턴스 Cu를 측정하기 위하여 Cu의 한쪽에 AC 전압 (VTX)를 가해주고 다른 한쪽을 저항(RSHUNT)를 통해 VCM에 연결하며 RSHUNT에 발생하는 전압(VRX)는 전압-전류 변환기를 통해 전류로 변환되고, 이는 믹서를 거쳐 적분기 (혹은 저역 통과 필터)로 입력된다. 이 때 RSHUNT는 충분히 작다. 이때, Cu를 VTX로 구동하면 VTX 전압이 상승/하강 할때마다 Cu를 충전/방전하는 전류가 RSHUNT를 통해 흐른다. 이 때 RSHUNT에 나타나는 작은 AC 전압 (VRX) 전압-전류로 변환기를 통해 전류로 변환하고 이 전류를 믹서를 통해 DC로 하향 변환하여 이 때 믹서 구동 신호 S는 VTX와 동기화된다. 이 전류를 적분기(혹은 저역통과필터 LPF)에 입력시키면 적분기 출력전압은 Cu에 비례하여 나타난다. 이 전압을 읽음으로써 Cu를 측정한다.
Claims (1)
- 상호 커패시턴스를 형성하는 커패시터의 제1단자에 AC 전압을 가해주고, 상기 커패시터의 제2단자를 저항을 통해 VCM에 연결하는 구성을 갖는, 상호 커패시턴스 리드-아웃 장치.
Priority Applications (1)
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KR1020140117236A KR102212812B1 (ko) | 2014-09-03 | 2014-09-03 | 상호 커패시턴스 값의 검출을 위한 프론트엔드 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020140117236A KR102212812B1 (ko) | 2014-09-03 | 2014-09-03 | 상호 커패시턴스 값의 검출을 위한 프론트엔드 장치 |
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KR20160028613A true KR20160028613A (ko) | 2016-03-14 |
KR102212812B1 KR102212812B1 (ko) | 2021-02-09 |
Family
ID=55541394
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KR1020140117236A KR102212812B1 (ko) | 2014-09-03 | 2014-09-03 | 상호 커패시턴스 값의 검출을 위한 프론트엔드 장치 |
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Citations (4)
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- 2014-09-03 KR KR1020140117236A patent/KR102212812B1/ko active IP Right Grant
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