KR20220018958A

KR20220018958A - 소음 검출 회로, 자기 정전용량 검출방법, 터치 칩 및 전자기기

Info

Publication number: KR20220018958A
Application number: KR1020217033089A
Authority: KR
Inventors: 지 탕; 홍 지앙; 제 첸
Original assignee: 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2022-02-15
Also published as: EP3971694A4; EP3971694B1; US11650696B2; KR102632067B1; US20220043531A1; EP3971694A1; WO2022027503A1

Abstract

소음 검출 회로에서, 제어모듈은 구동모듈을 제어하여 제1 시간대에서 제1 전압으로 검출 대기 정전용량을 충전처리하도록 하기 위한 것이고, 또한, 제어모듈은 상쇄모듈을 제어하여 제1 시간대에서 제1 전압으로 상쇄 정전용량을 충전처리하거나 상쇄 정전용량의 양단이 모두 제1 전압과 연결되도록 하기 위한 것이며; 제어모듈은 상쇄모듈을 제어하여 제2 시간대에서 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되도록 하고; 제어모듈은 전하 전달 모듈을 제어하여 제3 시간대에서 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하를 전환처리하여 출력전압이 생성되도록 하고; 제1 시간대, 제2 시간대와 제3 시간대는 시간 상에서 연속되고, 전하 전달 모듈은 증폭기를 포함하며; 증폭기의 역상 입력단은 제1 전압과 연결되고; 처리모듈은 적어도 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정하기 위한 것을 특징으로 한다. 상기 정전용량 검출회로는 소음 검출의 정확도를 향상시켰다.

Description

소음 검출 회로, 자기 정전용량 검출방법, 터치 칩 및 전자기기

본 출원 실시예는 터치 기술분야에 관한 것으로，특히 소음 검출 회로, 자기 정전용량 검출방법, 터치 칩, 정전용량 터치시스템 및 전자기기에 관한 것이다.

자기 정전용량 검출에 있어서, 그 원리는 검출전극과 시스템 그라운드(system ground) 사이에 형성된 정전용량을 검출하는 것으로, 자기 정전용량 검출 또는 자기 정전용량 검출이라고 지칭하고, 손가락 등과 같은 물체가 접근하거나 전극을 터치하지 않고 전기장이 인가될 때, 검출전극과 시스템 그라운드 사이에도 정전용량이 형성되는데, 이 정전용량은 기초 커패시턴스 또는 초기 커패시턴스를 구비한다. 손가락이 접근하거나 검출전극을 터치할 때, 검출전극과 시스템 그라운드 사이의 커패시턴스가 커지고, 이 정전용량의 변화량을 검출하여, 사용자의 관련 터치 조작을 판단할 수 있다. 실제 사용 과정에서, 정전용량 검출시스템은 각종 간섭을 받게 되는데, 주로 전원 소음, 공통 모드 간섭, 디지털 신호 간섭 및 기타 공간 커플링 간섭 등이 포함된다. 자기 정전용량 검출이 간섭을 받을 때, 그 자기 정전용량 검출의 정확도가 대폭적으로 하강하기에, 소음 특성에 따라 각종 조취를 취하여 소음의 간섭을 줄여야 하되, 예를 들어, 자기 정전용량 검출의 작동 주파수 등을 변경한다. 이로써, 소음을 어떻게 정확하게 검출하는 지가 아주 중요하다. 선행기술 중에서 비교적 보편적인 소음 검출 방법은 자기 정전용량 검출회로가 각종 구동 주파수에서의 멀티 프레임 데이터의 지터값(jitter value)을 통계하여, 지터값의 크기에 의해 이 구동 주파수의 소음을 결정하되, 지터값이 작을 때, 소음이 작고, 지터값이 클 때, 소음이 크다. 이러한 방법은 지터값을 통계해야 하기에, 긴 시간을 소모하고, 이밖에, 소음 간섭에 있어서, 소음의 위상은 때때로 예측 불가하므로, 단지 지터값에 의해서만 소음 크기를 판단하면 소음 특성을 정확하게 나타낼 수 없게 된다.

선행기술의 소음 측정 정확도가 낮은 문제에 대하여, 본 출원 실시예는 소음 검출 회로, 자기 정전용량 검출방법, 터치 칩, 정전용량 터치시스템 및 전자기기를 제공한다.

본 출원의 실시예의 제1 측면에서는 소음 검출 회로를 제공하는 바, 제어모듈, 구동모듈, 상쇄모듈, 전하 전달 모듈 및 처리모듈을 포함하고; 구동모듈은 상쇄모듈과 연결되고, 상쇄모듈은 전하 전달 모듈과 연결되며, 전하 전달 모듈은 처리모듈과 연결되고, 제어모듈은 구동모듈, 상쇄모듈 및 전하 전달 모듈과 연결되며;

제어모듈은 구동모듈을 제어하여 제1 시간대에서 제1 전압으로 검출 대기 정전용량을 충전처리하도록 하기 위한 것이고, 또한, 제어모듈은 상쇄모듈을 제어하여 제1 시간대에서 제1 전압으로 상쇄 정전용량을 충전처리하거나 상쇄 정전용량의 양단이 모두 제1 전압과 연결되도록 하며;

제어모듈은 상쇄모듈을 제어하여 제2 시간대에서 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되도록 하고;

제어모듈은 전하 전달 모듈을 제어하여 제3 시간대에서 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하를 전환처리하여 출력전압이 생성되도록 하고;

제1 시간대, 제2 시간대와 제3 시간대는 시간 상에서 연속되고, 전하 전달 모듈은 증폭기를 포함하며; 증폭기의 역상 입력단은 제1 전압과 연결되고;

처리모듈은 적어도 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정하기 위한 것이다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 제1 전압은 공통 모드 전압이다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 구동모듈은 제1 스위치 유닛을 포함하고, 제어모듈은 나아가 제1 스위치 유닛이 폐쇄 상태에 있도록 제어하여, 제1 시간대에서, 구동모듈이 제1 전압을 사용하여 검출 대기 정전용량을 충전처리하도록 하고;

제1 스위치 유닛이 폐쇄 상태에 있을 때, 검출 대기 정전용량의 제1 단은 제1 전압과 연결되고; 검출 대기 정전용량의 제2 단은 접지전압과 연결된다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 상쇄모듈은 제2 스위치 유닛과 상쇄 정전용량을 포함하고, 제어모듈은 나아가 제2 스위치 유닛이 제1 시간대에서 폐쇄 상태에 있도록 제어하기 위한 것이고;

제2 스위치 유닛이 폐쇄 상태에 있을 때, 상쇄 정전용량을 충전처리하고, 상쇄 정전용량의 제1 단은 제1 전압과 연결되고, 상쇄 정전용량의 제2 단은 접지전압과 연결되며; 또는,

제2 스위치 유닛이 폐쇄 상태에 있을 때, 상쇄 정전용량의 제1 단은 제1 전압과 연결되고, 상쇄 정전용량의 제2 단은 제1 전압과 연결된다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 상쇄모듈은 제3 스위치 유닛을 더 포함하고, 제어모듈은 나아가 제3 스위치 유닛이 제2 시간대에서 폐쇄 상태에 있도록 제어하여 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되도록 하기 위한 것이고;

제3 스위치 유닛이 폐쇄 상태에 있을 때, 상쇄 정전용량의 제1 단은 제1 전압과 차단되고, 또한, 검출 대기 정전용량의 제1 단은 제1 전압과 차단된다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하를 전환처리할 때, 검출 대기 정전용량의 제1 단, 상쇄 정전용량의 제1 단 및 증폭기의 동상 입력단이 연결된다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 제어모듈은 전하 전달 모듈을 제어하여 제4 시간대에서 전하 전달 모듈이 위치 복귀되도록 하고; 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대와 제4 시간대가 시간 상에서 연속되도록 한다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 전하 전달 모듈은 제4 스위치 유닛을 더 포함하고, 제4 스위치 유닛은 제3 시간대에서 폐쇄 상태에 있어검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하를 전환처리하여 출력전압이 생성되도록 하고; 제4 스위치 유닛은 제4 시간대에서 차단 상태에 있어 전하 전달 모듈이 위치 복귀되도록 한다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 제1 시간대에서, 검출 대기 정전용량의 전압은 제1 전압까지 증가되고, 상쇄 정전용량의 전압은 제1 전압까지 증가되거나 또는 상쇄 정전용량의 전압은 0이고; 제2 시간대에서, 상쇄 정전용량의 제2 단의 연결상태는 제1 시간대상쇄 정전용량의 제2 단의 연결상태와 동일하고; 제1 시간대와 제2 시간대에서, 전하 전달 모듈의 출력전압은 0으로 증가되거나 감소되고, 제4 시간대에서, 전하 전달 모듈의 출력전압은 0으로 감소되거나 증가된다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 처리모듈은 필터, 아날로그 디지털 변환기와 디지털 신호 프로세서를 포함하고; 필터는 전하 전달 모듈의 출력전압을 필터링하고; 아날로그 디지털 변환기는 필터링된 출력전압에 대해 아날로그 디지털 변환을 진행하고; 디지털 신호 프로세서는 아날로그 디지털 변환된 출력전압을 복조하기 위한 것이고, 복조에 사용되는 기준 주파수는 소음 검출 주기의 역수이며; 소음 검출 주기는 소음 검출 반주기의 정수배와 같고, 소음 검출 반주기는 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대, 제4 시간대의 합이고; 또는 소음 검출 반주기는 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대의 합이다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 처리모듈이 적어도 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정하는 것은, 처리모듈이 소음 검출 주기 내의 전하 전달 모듈의 출력전압에 의해 소음의 폭값을 결정한다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 구동모듈은 제13 스위치 유닛, 제14 스위치 유닛과 제19 스위치 유닛을 포함하고; 제어모듈은 또한 제13 스위치 유닛, 제14 스위치 유닛과 제19 스위치 유닛을 제어하여 소음검출 또는 자기 정전용량 검출을 진행하도록 하기 위한 것이고; 소음검출을 진행할 때, 제어모듈은 제19 스위치 유닛을 제어하여제1 시간대에서 검출 대기 정전용량의 제1 단이 제1 전압과 연결되도록 하기 위한 것이고; 자기 정전용량 검출을 진행할 때, 제어모듈은 제13 스위치 유닛과 제14 스위치 유닛을 제어하여 검출 대기 정전용량의 제1 단이 접지전압 또는 전원전압과 연결되고; 검출 대기 정전용량의 제2 단은 접지전압과 연결되도록 한다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 상쇄모듈은 제15 스위치 유닛, 제16 스위치 유닛, 제20 스위치 유닛, 제17 스위치 유닛, 제18 스위치 유닛과 제21 스위치 유닛을 포함하고; 제어모듈은 또한 제15 스위치 유닛, 제16 스위치 유닛, 제20 스위치 유닛, 제17 스위치 유닛, 제18 스위치 유닛과 제21 스위치 유닛을 제어하여 소음검출 또는 자기 정전용량 검출을 진행하도록 하기 위한 것이고; 소음검출을 진행할 때, 제어모듈은 제20 스위치 유닛과 제21 스위치 유닛을 제어하여 제1 시간대에서 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단이 제1 전압과 연결되도록 하고, 또는 제1 시간대에서 상쇄 정전용량의 제1 단이 제1 전압과 연결되고, 상쇄 정전용량의 제2 단이 접지전압과 연결되도록 하기 위한 것이고; 자기 정전용량 검출을 진행할 때, 제어모듈은 제15 스위치 유닛, 제16 스위치 유닛, 제17 스위치 유닛과 제18 스위치 유닛을 제어하여 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단이 접지전압 또는 전원전압과 연결되도록 하기 위한 것이다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 상쇄모듈은 제5 스위치 유닛을 더 포함하고, 제어모듈은 또한 제5 스위치 유닛을 제어하여 제2 시간대와 제3 시간대에서 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되고, 제1 시간대에서 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상쇄 정전용량의 제1 단과 차단되도록 하기 위한 것이다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 전원 변환 모듈을 더 포함하고, 전원 변환 모듈은 제어모듈, 구동모듈 및 상쇄모듈과 연결되고, 전원 변환 모듈은 제1 전압을 변환시켜, 제어모듈이 구동모듈, 상쇄모듈, 전하 전달 모듈과 처리모듈을 제어하여 자기 정전용량 검출 또는 소음검출을 진행하도록 하기 위한 것이고, 자기 정전용량 검출을 진행할 때, 제어모듈은 또한 상쇄 정전용량을 제어하여 검출 대기 정전용량에 대하여 전하 상쇄 처리를 진행하도록 하기 위한 것이다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 자기 정전용량 검출을 진행할 때, 전원 변환 모듈은 검출 대기 정전용량의 제1 단과 연결되는 두개의 제1 전압을 각각 전원전압과 접지전압으로 변환시키기 위한 것이고; 전원 변환 모듈은 또한 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되는 두개의 제1 전압을 각각 전원전압과 접지전압으로 변환시키기 위한 것이고; 전원 변환 모듈은 또한 상쇄 정전용량의 제2 단과 연결되는 두개의 제1 전압을 각각 전원전압과 접지전압으로 변환시키기 위한 것이다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 소음검출을 진행할 때, 전원 변환 모듈은 검출 대기 정전용량의 제1 단과 연결되는 전원전압과 접지전압을 제1 전압으로 변환시키기 위한 것이고; 전원 변환 모듈은 또한 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되는 전원전압과 접지전압을 제1 전압으로 변환시키기 위한 것이고; 전원 변환 모듈은 또한 상쇄 정전용량의 제2 단과 연결되는 전원전압과 접지전압을 제1 전압으로 변환시키기 위한 것이다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 구동모듈, 상쇄모듈과 전하 전달 모듈은 모두 적어도 하나의 스위치 유닛을 포함하고; 소음검출을 진행할 때의 구동모듈, 상쇄모듈과 전하 전달 모듈의 스위치 유닛의 시퀀스는 자기 정전용량 검출을 진행할 때의 구동모듈, 상쇄모듈과 전하 전달 모듈의 스위치 유닛의 시퀀스와 동일하다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 증폭기는 단일단 증폭기이다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 증폭기는 완전 차동 증폭기이다.

본 출원의 실시예의 제2 측면에서는 자기 정전용량 검출방법을 제공하는 바, 상기 제1 측면에 따른 소음 검출 회로를 사용하여 제1 주파수에서 작동하는 소음 검출 회로의 소음의 폭값을 검출하는 단계; 소음의 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값보다 낮으면, 자기 정전용량 검출회로가 제1 주파수로 정전용량을 진행하는 단계를 포함한다.

제2 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 자기 정전용량 검출의 주기는 제1 주파수의 역수와 같고, 자기 정전용량 검출회로가 제1 주파수로 정전용량 검출을 진행하면, 자기 정전용량 검출의 주기는 소음 검출 주기와 같다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 소음 검출 주기는 소음 검출 반주기의 정배수와 같고, 소음 검출 반주기는 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대와 제4 시간대의 합이다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 소음 검출 주기는 소음 검출 반주기의 두배이다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 자기 정전용량 검출회로가 제1 주파수에서 작동할 때, 처리모듈은 제1 주파수로 복조를 진행하여 자기 정전용량값을 얻도록 한다.

제1 측면에 따르면, 가능한 실현방식에서, 자기 정전용량 검출을 진행할 때, 제9 시간대에서, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량을 충전하고, 제10 시간대에서, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량에 대하여 전하 상쇄를 진행하며; 제11 시간대에서, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하에 대하여 전하 전달을 진행하고; 제12 시간대에서, 전하 전달 모듈이 위치 복귀되고; 제13 시간대에서, 검출 대기 정전용량을 방전하고, 상쇄 정전용량을 충전하며; 제14 시간대에서, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량에 대하여 전하 상쇄를 진행하고; 제15 시간대에서, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하에 대하여 전하 전달을 진행하고; 제16 시간대에서, 전하 전달 모듈이 위치 복귀되고; 제9 시간대, 제10 시간대, 제11 시간대, 제12 시간대의 길이는 각각 제13 시간대, 제14 시간대, 제15 시간대와 제16 시간대의 길이와 같고; 제9 시간대, 제10 시간대, 제11 시간대, 제12 시간대의 길이는 각각 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대와 제4 시간대의 길이와 같다.

본 출원의 실시예의 제3 측면에서는 터치 칩을 제공하는 바, 이는 상기 제1 측면에 따른 소음 검출 회로를 포함한다.

본 출원의 실시예의 제4 측면에서는 정전용량 터치시스템을 제공하는 바, 이는 상기 제3 측면에 따른 터치 칩과 터치센서를 포함한다.

본 출원의 실시예의 제5 측면에서는 전자기기를 제공하는 바, 이는 상기 제3 측면에 따른 터치 칩을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 출원 실시예는 소음 검출 회로, 자기 정전용량 검출방법, 터치 칩, 정전용량 터치시스템 및 전자기기를 제공하여, 제1 시간대에서 제1 전압으로 검출 대기 정전용량을 충전처리하고, 또한, 제1 전압을 사용하여 상쇄 정전용량을 충전처리하거나 상쇄 정전용량의 양단이 모두 제1 전압과 연결되도록 하고, 제2 시간대에서, 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되고, 제3 시간대에서, 전하 전달 모듈은 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하를 전환처리하여 출력전압을 생성하고, 처리모듈은 적어도 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정하며, 이밖에, 증폭기의 역상 입력단은 제1 전압과 연결되어, 소음검출시, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하가 변화되도록 하여, 소음의 크기를 정확하게 피드백할 수 있기에, 소음을 보다 더 정확하게 검출할 수 있다.

후술할 내용에서는 도면을 참조하여 한정적인 방식이 아닌 예시적인 방식으로 본 출원 실시예의 일부 구체적인 실시예를 상세하게 기술한다. 도면에서 동일한 도면부호는 동일하거나 유사한 부재 또는 부분을 표기하였다. 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 응당 이해해야 할 것은, 이러한 도면은 반드시 비례에 따라 제작된 것은 아니다. 도면에서:
도 1A는 본 출원 실시예에서 제공하는 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 1B는 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 1C는 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 1D는 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 2A는 본 출원 실시예에서 제공하는 도 1A, 1B, 1C, 1D중 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이고;
도 2B는 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 도 1A, 1B, 1C, 1D중 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이고;
도 2C는 본 출원 실시예에서 제공하는 시뮬레이션을 통해 얻은 소음 검출 회로 중 Vx와 Vout의 파형도이고;
도 3은 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 4는 본 출원 실시예에서 제공하는 도 3의 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이고;
도 5는 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 6은 본 출원 실시예에서 제공하는 자기 정전용량 검출회로 구조 모식도이고;
도 7은 본 출원 실시예에서 제공하는 도 6의 자기 정전용량 검출회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이고, 아울러, 도 8의 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이며;
도 8은 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 9는 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 10은 본 출원 실시예에서 제공하는 시뮬레이션을 통해 얻은 자기 정전용량 검출회로가 작동할 때의 소음 주파수 응답 다이어그램과 소음 검출 회로가 검출한 소음 주파수 응답 다이어그램이고;
도 11은 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 12는 본 출원 실시예에서 제공하는 도 11의 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이고;
도 13은 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 자기 정전용량 검출회로 구조 모식도이고;
도 14는 본 출원 실시예에서 제공하는 도 13의 자기 정전용량 검출회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이고;
도 15A는 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 15B는 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 16은 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 17은 본 출원 실시예에서 제공하는 도 16의 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이고;
도 18은 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 소음 검출 회로 구조 모식도이고;
도 19는 본 출원 실시예에서 제공하는 도 18의 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이고;
도 20은 본 출원 실시예에서 제공하는 자기 정전용량 검출방법의 흐름도이고;
도 21은 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 자기 정전용량 검출방법의 흐름도이고;
도 22는 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 자기 정전용량 검출방법의 흐름도이고;
도 23은 본 출원 일 실시예에서 제공하는 또 다른 자기 정전용량 검출방법의 흐름도이고;
도 24는 본 출원 실시예에서 제공하는 정전용량 터치시스템의 구조 모식도이고;
도 25는 본 출원 실시예에서 제공하는 또 다른 정전용량 터치시스템의 구조 모식도이다.

본 출원 실시예를 실시하는 어떠한 기술적 해결수단이든지 반드시 동시에 상기의 모든 우점을 실현해야 하는 것은 아니다.

본 출원 실시예에서 제공하는 기술적 해결수단에서, 소음 검출 회로는 제어모듈, 구동모듈, 상쇄모듈, 전하 전달 모듈 및 처리모듈을 포함하고, 구동모듈은 상쇄모듈과 연결되고, 상쇄모듈은 전하 전달 모듈과 연결되며, 전하 전달 모듈은 처리모듈과 연결되고, 제어모듈은 구동모듈, 상쇄모듈 및 전하 전달 모듈과 연결되며, 상기 제어모듈은 상기 구동모듈을 제어하여 제1 시간대에서 제1 전압으로 검출 대기 정전용량을 충전처리하도록 하기 위한 것이고, 또한, 상기 제어모듈은 상기 상쇄모듈을 제어하여 제1 시간대에서 제1 전압으로 상쇄 정전용량을 충전처리하거나 상쇄 정전용량의 양단이 모두 제1 전압과 연결되도록 하기 위한 것이며; 제어모듈은 또한 상쇄모듈을 제어하여 제2 시간대에서 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되도록 하기 위한 것이고;

제어모듈은 또한 전하 전달 모듈을 제어하여 제3 시간대에서 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하를 전환처리하여 출력전압이 생성되도록 하기 위한 것이고; 처리모듈은 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정하기 위한 것이다. 전하 전달 모듈은 증폭기를 포함하고; 증폭기의 역상 입력단은 제1 전압과 연결되고; 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대는 시간 상에서 연속되고; 본 실시예는 제1 전압을 사용하여 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량을 처리하여, 전하 전달 모듈에서 상쇄 정전용량과 검출 대기 정전용량의 전하를 전달하기 전에, 상쇄 정전용량과 검출 대기 정전용량의 연결점의 전압은 증폭기의 역상 입력단과 연결되는 제1 전압과 같아, 정확하게 소음을 검출하도록 한다.

이하 본 출원 실시예의 도면을 결합하여 본 출원 실시예의 구체적인 구현을 진일보 설명한다.

도 1A에 도시된 바와 같이, 소음 검출 회로는 제어모듈(100), 구동모듈(102), 상쇄모듈(103), 전하 전달 모듈(104) 및 처리모듈(105)을 포함한다. 상기 제어모듈(100)은 상기 구동모듈(102)을 제어하여 제1 전압(Vmm)을 사용하여 상기 검출 대기 정전용량(Cx)에 대해 충전처리할 수 있고, 상기 상쇄모듈(103)을 제어하여 제1 전압(Vmm)을 사용하여 상쇄 정전용량(Cc)에 대해 충전처리할 수 있으며, 이밖에, 제어모듈(100)은 상쇄모듈(103)을 제어하여 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단이 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단과 연결되도록 하고, 또한 검출 대기 정전용량(Cx)의 제2 단과 접지되고, 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단과 접지되도록 한다. 본 실시예에서 상쇄모듈(103)은 보상모듈로도 지칭할 수 있어, 자기 정전용량이 검출될 때, 정전용량 자체는 일부 기초 커패시턴스가 존재하여, 상쇄 정전용량과 검출 대기 정전용량에 저장된 전하 사이에서 전하 상쇄를 진행하여 기초 커패시턴스를 제거하도록 하기 때문에, 자기 정전용량 검출 시, 하나의 상쇄 정전용량이 존재하고, 본 실시예에서, 정전용량(Cc)은 자기 정전용량 검출회로 중의 상쇄 정전용량으로도 사용되므로, 정전용량(Cc)은 여기서 상쇄 정전용량으로 지징될 수 있고, 모듈(103)은 상쇄모듈로 지칭될 수 있다. 상기 전하 전달 모듈(104)은 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전하를 전환처리하여 출력전압(Vout)을 생성할 수 있고; 상기 처리모듈(105)은 출력전압(Vout)에 의해 검출 대기 정전용량에 영향을 주는 소음을 결정할 수 있다.

제어모듈(100)은 각각 구동모듈(102), 상쇄모듈(103), 전하 전달 모듈(104)과 연결되고, 구동모듈(102)은 상쇄모듈(103)과 연결되며, 상쇄모듈(103)은 전하 전달 모듈(104)과 연결되고, 처리모듈(105)은 전하 전달 모듈(104)과 연결된다. 제어모듈(100)은 프로그래밍 가능한 시퀀스 로직회로를 포함할 수 있어, 소음 검출 회로의 스위치 유닛의 온/오프를 제어하기 위한 것이다.

도 1A에 도시된 바와 같이, 상기 구동모듈(102)은 제1 스위치 유닛(K1)(하나의 단일한 스위치를 예로 구현함)을 포함하고, 상기 제어모듈(102)은 나아가 제1 스위치 유닛(K1)이 폐쇄 상태에 있도록 제어하여, 상기 구동모듈(102)이 제1 시간대에서 제1 전압(Vmm)을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전처리하도록 한다. 나아가, 제1 스위치 유닛(K1)이 폐쇄상태에 있을 때, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 제1 전압(Vmm)과 전기적으로 연결되고, 제2 단은 GND에 전기적으로 연결되며, 제1 전압(Vmm)의 전압값은 GND보다 높다. 이해가능한 것은, 제1 전압(Vmm)은 전하 전달 모듈의 작동 전압 범위 내에서 설정되고, 본 실시예에서 전하 전달 모듈의 작동 전압 범위가 GND 내지 Vcc인 것을 예로 들어 설명을 진행하기에, 제1 전압(Vmm)이 GND보다 크고 Vcc보다 작도록 설정될 수 있다. 전하 전달 모듈의 작동 전압 범위가 (-Vcc) 내지 Vcc이면, 제1 전압(Vmm)이 -Vcc보다 크고 Vcc보다 작도록 설정될 수 있다.

도 1A에 도시된 바와 같이, 상기 상쇄모듈(103)은 제2 스위치 유닛(K2)(하나의 단일한 스위치를 예로 구현함) 및 제3 스위치 유닛(K3)(하나의 단일한 스위치를 예로 구현함)을 포함하고, 제2 스위치 유닛(K2)과 제3 스위치 유닛(K3)은 상이한 폐쇄 상태에 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 제어모듈(100)은 상기 제2 스위치 유닛(K2)이 폐쇄 상태에 있고 상기 제3 스위치 유닛(K3)이 차단 상태에 있어, 제1 시간대에서, 제1 전압을 사용하여 상쇄 정전용량을 충전처리하도록 할 수 있다. 상기 제어모듈(100)은 상기 제2 스위치 유닛(K2)이 차단 상태에 있고 상기 제3 스위치 유닛(K3)이 폐쇄 상태에 있도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 스위치 유닛(K2)이 차단 상태이고 상기 제3 스위치 유닛(K3)이 폐쇄 상태일 때, 제3 시간대에서, 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단과 연결된다. 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 검출 대기 정전용량(Cx)의 제2 단과 모두 접지되고, 본 실시예는 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단이 접지되는 것을 설명하였는 바, 설명할 필요가 잇는 것은, 본 실시예에서, 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 제1 전압(Vmm)에 연결될 수도 있다.

나아가, 간섭원(101)이 도 1에 도시된 바와 같다고 가설하면, 설명할 필요가 있는 것은, 간섭원(101)은 단지 시뮬레이션 간섭을 위해 도시된 것이고, 단지 이해의 편리를 위해 그려진 것인 바, 예시적으로, 간섭원은 하나의 전압원과 커플링 정전용량(Cn)으로 직렬연결되고, 간섭은 커플링 정전용량(Cn)에 의해 소음을 회로에 커플링시키는데, 이해가능한 것은, 간섭원은 적어도 하나의 소음원을 포함하고, 간섭원은 기타형식으로 나타낼 수도 있는 바, 예를 들어 전압원이 소음원으로 될 수 있는 것 외에, 전류원은 소음원으로 사용될 수도 있고, 본 실시예는 이에 대해 한정하지 않았다. 제어모듈(100)은 상기 제2 스위치 유닛(K2)이 차단 상태에 있고 제3 스위치 유닛(K3)이 폐쇄 상태에 있어 통로가 형성되도록 제어하고, 간섭이 존재할 때, 제1 시간대의 종료시각에서 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압이 Vmm이지만, 소음의 영향으로 인해, 상쇄 정전용량(Cc)과 검출 대기 정전용량(Cx)의 연결점의 전압(Vx)이 제2 시간대에서 변화되면, 상쇄 정전용량(Cc)과 검출 대기 정전용량(Cx)이 제2 시간대에서 동시에 충전 도는 방전하게 됨으로써, 소음이 존재할 때, 상쇄 정전용량(Cc)과 검출 대기 정전용량(Cx)의 연결점의 전압(Vx)은 Vmm가 아니다.

도 1A에 도시된 바와 같이, 상기 전하 전달 모듈(104) 유닛과 상기 상쇄모듈(103) 사이에 제4 스위치 유닛(K4)(하나의 단일한 스위치를 예로 구현함)이 설치되고, 이와 대응되게, 상기 제어모듈(100)은 나아가 제4 스위치 유닛(K4)이 폐쇄 상태에 있도록 제어하여 상기 전하 전달 모듈(104)이 상기 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 전기적으로 연결되도록 하고, 상기 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전하를 전환처리하여 출력전압(Vout)이 생성되도록 한다.

본 실시예에서, 전하 전달 모듈(104)은 완전 차동 증폭기를 예로 들어 설명하고, 나아가, 상기 완전 차동 증폭기의 동상 입력단은 상기 제4 스위치(K4)와 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 완전 차동 증폭기의 역상 입력단은 제1 전압(Vmm)과 연결될 수 있다. 상기 완전 차동 증폭기에서, 동상 입력단과 역상 출력단 사이, 역상 입력단과 동상 출력단 사이에는 모두 피드백 저항(Rf) 및 피드백 정전용량(Cf)이 설치된다. 상기 피드백 저항(Rf)과 피드백 정전용량(Cf)은 병렬 연결된다. 본 실시예에서, 동상 입력단은 양성상 입력단으로 지칭될 수도 있고, 역상 입력단은 음성상 입력단으로 지징될 수도 있다. 도 1A을 참조해보면, 완전 차동 증폭기(Fully Differential Amplifier)의 역상 출력단은 하나의 동그라미로 표기되고, 완전 차동 증폭기의 동상 출력단은 동그라미로 표기되지 않았다. 본 실시예에서는 단일단 증폭기를 사용하여 완전 차동 증폭기로 대체할 수도 있다.

본 실시예에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2), 제3 스위치 유닛(K3), 제4 스위치 유닛(K4)은 모두 단극단투(Single Pole Single Throw) 스위치를 예로 들어 설명하였다. 상기 스위치의 상태는 도 2A에 도시된 바와 같고, 도 2A에서, 하이 레벨(High level)은 스위치 폐쇄를 나타내고, 로우 레벨(low level)은 스위치 차단(셧다운)을 나타내며, 이하 도 2A 중의 스위치 상태를 구체적으로 결합하여 진일보 설명을 진행한다.

도 2A는 본 출원 실시예에서 도 1A중 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램(Sequence Diagram)이고; 편리하게 도시하기 위하여, Φ1,Φ2,Φ3으로 스위치의 상태를 표시할 수 있되, 구체적으로, Φ1은 제1 스위치 유닛(K1)과 제2 스위치 유닛(K2)의 상태를 표시하고, Φ2는 제3 스위치 유닛(K3)의 상태를 표시하며, Φ3은 제4 스위치 유닛(K4)의 상태를 표시한다. t1-t4시간대는 제어신호(Φ1,Φ2,Φ3)의 주기를 구성하고, t1+t2+t3+t4는 소음 검출 반주기로 이해가능하다. 이하 두개의 소음 검출 반주기를 예로 들어 설명하되, 각 시간대의 중요한 기술처리는 하기와 같이 간단하게 설명된다:

t1시간대: 제1 전압(Vmm)을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)을 충전하고;

t2시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고, 또한 검출 대기 정전용량의 제1 단은 제1 전압(Vmm)과 차단되고, 상쇄 정전용량의 제1 단은 Vmm과 차단되며;

t3시간대: 전하 전달을 진행하여, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전하를 전압신호로 변환하고;

t4시간대: 완전 차동 증폭기가 위치 복귀된다.

t5시간대: 제1 전압(Vmm)을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)을 충전하고;

t6시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고, 또한 검출 대기 정전용량의 제1 단은 제1 전압(Vmm)과 차단되고, 상쇄 정전용량의 제1 단은 Vmm과 차단되며;

t7시간대: 전하 전달을 진행하여, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전하를 전압신호로 변환하고;

t8시간대: 완전 차동 증폭기가 위치 복귀된다.

이해가능한 것은, 제5 시간대 내지 제8 시간대(t5-t8)는 제1 시간대 내지 제4 시간대(t1-t4)의 조작을 완전 중복한다. 제1 시간대 내지 제4 시간대는 소음 검출 반주기로 지칭가능하고, 소음 검출 반주기의 출력전압을 샘플링한 후, 소음 검출 반주기의 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정할 수 있다. 소음 검출 회로는 상기 t1-t8시간대의 소음검출 방법에 따라 소음검출을 진행하여, 보다 더 정확하게 소음이 검출된다.

제1 시간대(t1), 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 도통되고(즉 폐쇄 상태에 있음), 제3 스위치 유닛(K3), 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되며, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 모두 제1 전압(Vmm)과 연결되고, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제2 단과 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 모두 GND와 연결되며, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 충전되고, 외부간섭은 소음으로 인한 전하를 검출 대기 정전용량 또는 상쇄 정전용량에 주입할 수 없다. t1시간대가 완료될 때, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압은 Vmm이고, 상쇄 정전용량(Cc) 전압은 Vmm이다. 이밖에, 제4 스위치 유닛(K4)이 차단되기에, 전하 전달 모듈의 출력전압(Vout)은 0이다. 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)에 저장된 전하량(Q1)=Vmm*Cx이고, 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하량(Q2)=Vmm*Cc이다.

제2 시간대(t2)에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 셧다운되고, 제3 스위치 유닛(K3)은 폐쇄되며, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되는데, 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제2 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 모두 접지된다. 소음이 존재하지 않을 때(이상적인 상황에서), 전하보존법칙에 의해, Vmm*Cx+Vmm*Cc=Vx*Cx+(Vx-0)*Cc가 성립되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx=Vmm)을 얻을 수 있고; 소음이 존재하면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하가 변화되고, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 충전 또는 방전되며, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx)은 Vmm과 같지 않은 바, 예를 들어, Vx>Vmm 또는 Vx<Vmm이다. 제2 시간대에서, 간섭원은 소음으로 인한 전하를 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량에 주입할 수 있다.

제3 시간대(t3)에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 셧다운되고, 제3 스위치 유닛(K3)은 폐쇄되며, 제4 스위치 유닛(K4)은 폐쇄된다. 즉 기타 스위치는 제2 시간대와 같은 상태를 유지하는 것으로 이해될 수 있고, 단지 제4 스위치 유닛(K4)만이 폐쇄된다. 제3 시간대에서, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량은 제2 시간대에서 저장된 전하를 전하 전달 모듈에 전달가능한 동시에, 소음은 Cn에 의해 전하 전달 모듈에 영향을 줄 수 있다. t2완료 시각의 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx) 크기에 따르면, 하기 몇가지 상황이 존재하는 바:

Vx>Vmm이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 전하 전달 모듈에 전하를 전달하되, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx)이 Vmm에 도달할 때까지 전달한다.

Vx=Vmm이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)이 전하 전달 모듈에 전하를 전달하는 과정이 존재하지 않아, 이때 회로는 소음의 영향을 받지 않는다.

Vx<Vmm이면, 전하 전달 모듈은 피드백 네트워크(Rf와 Cf로 구성됨)에 의해 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)을 충전시키되, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압이 모두 Vmm에 도달할 때까지 충전시킨다. 본 실시예에서, 전하 전달 모듈은 피드백 네트워크를 포함하되, 상기 피드백 네트워크의 피드백 형식은 저항 피드백, 저항 정전용량 피드백 또는 순수 정전용량 피드백을 포함하나 이에 의해 한정되지 않는다.

제3 시간대(t3)에서, 간섭원의 주파수, 폭, 위상위치는 모두 전하 전달 모듈의 출력전압(Vout)의 극성과 크기에 영향을 주게 된다. 따라서, 전하 전달 모듈의 출력전압은 t2시각에서 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하, 및 t3시간대에서 간섭원이 전하 전달 모듈에 직접 진입된 전하에 의해 공동으로 결정된다. 이해가능한 것은, 소음이 클 수록, 전하 전달 모듈의 출력전압 역시 커가고, 존재가 존재하지 않으면, 전하 전달 모듈의 출력전압은 0이다.

t3시간대의 전하 전달 모듈의 출력전압에 의해, 회로가 간섭받는 지의 여부를 판단할 수 있다. Vout=0이면, 회로가 소음의 영향을 받지 않음을 표시한다. Vout≠0이면, 회로가 소음의 영향을 받아 간섭을 받음을 표시한다. 본 실시예에서, 제1 시간대, 제2 시간대와 제3 시간대는 시간 상에서 연속된다.

제4 시간대(t4)에서, 제어모듈은 전하 전달 모듈을 제어하여 제4 시간대에서 전하 전달 모듈이 위치 복귀되도록 하고; 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되어 전하 전달 모듈 중의 증폭기가 위치 복귀되도록 하고, 출력전압(Vout)은 0으로 변한다. 이밖에, 설명할 필요가 있는 것은, t4시간대가 없을 수도 있는 바, 즉 t4단계를 생략할 수 있다. t4단계를 설정할 때, 전하 전달 모듈(104) 중의 제4 스위치 유닛과 제1 스위치 유닛(K1) 또는 제2 스위치 유닛(K2)이 동시에 도통되는 위험을 줄일 수 있는 바, 즉 하나의 데드 타임(t4)을 증가할 수 있어, 전하 전달 모듈(104) 중의 제4 스위치 유닛과 제1 스위치 유닛(K1) 또는 제2 스위치 유닛(K2)이 동시에 도통되는 것을 방지하도록 하여, 최대한도로 증폭기가 정상적으로 작동하도록 할 수 있다. 이해가능한 것은, 제4 시간대를 생략하면, 이와 대응되게 제8 시간대를 생략하고, 제1 시간대 내지 제3 시간대는 소음 검출 반주기로 지칭될 수 있고, 소음 검출 반주기의 출력전압을 샘플링한 후, 소음 검출 반주기의 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정할 수 있다. 제5 시간대 내지 제7 시간대(t5-t7)는 제1 시간대 내지 제3 시간대(t1-t3)의 조작을 완전 중복하고, 두개의 소음 검출 반주기를 샘플링한 후, 두개의 소음 검출 반주기의 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정할 수도 있는 바, 즉 t1+t2+t3+t5+t6+t7시간대의 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정한다. 본 실시예에서, 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대와 제4 시간대는 시간 상에서 연속된다.

t4시간대에서, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되고, 기타 스위치는 임의의 상태에 있을 수 있다. 기타 스위치는 t3시각의 상태와 같도록 유지될 수도 있다. 구체적으로, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2), 제3 스위치 유닛(K3)은 셧다운 상태에 있을 수 있다. 이밖에, t4시간대에서, 제3 스위치 유닛(K3)은 폐쇄단계에 있을 수도 있는 바, 즉, 도 2B에 도시된 바와 같이, t4단계에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 셧다운 상태에 있고, 제3 스위치 유닛(K3)은 폐쇄 상태에 있고, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단된다. 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되어 전하 전달 모듈 중의 증폭기가 위치 복귀되도록 하고, 출력전압(Vout)은 0으로 변한다.

상기한 바와 같이, 소음이 없는 상황에서, t2시간대 완료시 또는 t3시간대 완료시, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압은 일정하게 Vmm이고, 소음이 있는 상황에서, t2시간대 완료시, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압은 Vmm가 아니고, t3시간대에서, 전하가 전달되는 바, 즉 전하가 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량으로부터 전하 전달 모듈에 전달된다고 이해가능하고, 소음의 크기는 전하 전달의 개수에 영향을 주어, 소음 검출 회로가 검출 대기 정전용량에 영향을 주는 소음을 정확하게 측정할 수 있어, 자기 정전용량 검출방안을 조절하여, 검출 대기 정전용량에 영향을 주는 검출된 소음에 의해, 자기 정전용량 검출의 방안을 개선하거나, 또는 자기 정전용량 검출의 결과에 대하여 진일보 수정한다.

이밖에, 본 실시예에서 제공하는 소음검출의 결과는 손가락의 근접 또는 터치의 영향을 받지 않아, 손가락으로 터치하는 상황에서, 소음을 정확하게 검출할 수도 있다. 구체적으로, 손가락으로 전극을 터치하면, 손가락 하나로 정전용량(Ct)과 검출 대기 정전용량(Cx)을 병렬 연결하는 것으로 이해가능하고, 제1 시간대에서, 검출 대기 정전용량(Cx)에 저장된 전하량은 Q1=Vmm*Cx이고, 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하량은 Q2=Vmm*Cc이며, 손가락 정전용량(Ct)에 저장된 전하량 Q3=Vmm*Ct이다. 제2 시간대에서, 소음이 없다고 가정하면, 전하보존법칙에 의해, Vmm*Cx+ Vmm*Cc+ Vmm*Ct =Vx*(Cx+Ct)+(Vx-0)*Cc가 성립되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx=Vmm)을 얻을 수 있어, 제3 시간대에서, 전하 전달 모듈의 출력전압은 0이고, 즉 소음이 존재하지 않을 때, 손가락 터치가 있거나 손가락 터치가 없을 경우, 전하 전달 모듈의 출력전압은 모두 0이다. 이밖에, 소음이 존재할 때, 손가락 터치가 있다고 가정하면, 제2 시간대에서, 상쇄 정전용량과 검출 대기 정전용량의 연결점의 전압은 여전히 Vx1이고, 제3 시간대에서 전환처리되어 출력전압을 생성한 전하량은 Qx1=(Vx1-Vmm)*(Cx+Cc+Ct)이고, 자기 정전용량 검출에 있어서, 소음이 존재한다고 가정하면, 손가락 터치가 있을 수도 있어, 자기 정전용량 검출의 제11 시간대에서, 간섭으로 인해 전환처리되어 출력전압을 생성한 전하량은 Qx2=(Vx2-Vmm)*(Cx+Cc+Ct)이고, 간섭원이 같을 때, Vx1=Vx2이므로, 본 실시예의 소음 검출 회로의 소음 검출 결과는 손가락 근접 또는 터치의 영향을 받지 않을 있어, 손가락 터치 여부와 상관없이, 소음 검출 회로는 자기 정전용량 검출회로가 받은 간섭의 크기를 정확하게 측정할 수 있어, 이로써 상기 자기 정전용량 검출회로로 자기 정전용량 검출을 진행할 지의 여부를 결정한다.

이밖에, 도 1A에 도시된 회로는 자기 정전용량 검출에 사용될 수도 있어, 구체적으로, 도 1A에 도시된 회로가 자기 정전용량 검출을 진행할 때, 제1 스위치 유닛과 연결되는 제1 전압이 전원전압Vcc으로 변환되고, 제2 스위치 유닛과 연결되는 제1 전압이 GND로 변환되며, 이밖에, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 크기는 같고, 도 1A에 도시된 회로가 자기 정전용량 검출회로로 사용될 때, 이의 모든 스위치 유닛의 시퀀스는 소음 검출 회로의 시퀀스와 같은 바, 즉, 도 2A에 도시된 시퀀스를 참조하여 자기 정전용량 검출을 진행할 수도 있다.

상기 실시예에 공개된 내용에 기반해보면, 본 실시예에서, 본 방안은 소음검출시, 공통 모드 전압을 사용하여 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량을 처리할 수 있고, 도 6에 도시된 자기 정전용량 검출회로를 예로 들어, 자기 정전용량 검출을 진행할 때, 상기 전하 전달 모듈(603) 중의 증폭기의 음성상 입력단과 연결된 것은 공통 모드 전압이므로, 소음이 검출되면, 전하 전달 모듈(104) 중의 증폭기의 음성상 입력단도 공통 모드 전압에 연결될 수 있어, 별도의 스위치를 증가하여 공통 모드 전압과 제1 전압을 변환할 필요가 없는 바, 즉 소음 검출과 자기 정전용량 검출시, 증폭기의 음성상 입력단은 모두 공통 모드 전압과 연결되고, 이밖에, 제1 전압이 공통 모드 전압일 때, 소음검출과 자기 정전용량 검출은 기본적으로 동일한 회로 동적 범위가 생긴다. 이밖에, 일반적인 회로 중에는 공통 모드 전압이 모두 설치되므로, 공통 모드 전압을 사용하여 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량을 처리하여, 기타 제1 전압이 생성되는 것을 방지하여, 전원 관리를 간소화하도록 한다.

본 실시예에서, 도 1B에 도시된 바와 같이, 제1 전압(Vmm)은 공통 모드 전압(Vcm)일 수 있고, Vcc는 정의 전력 공급 전압이고, 공통 모드 전압은 Vcc의 절반이며, 공통 모드 전압도 공통 모드 작동 전압으로 지칭될 수 있다. 이해가능한 것은, 자기 정전용량 검출시, 전하 전달 모듈(104)의 증폭기의 역상 입력단은 공통 모드 전압과 연결되므로, 본 실시예에서, 제1 전압이 공통 모드 전압일 때, 소음 검출 회로와 자기 정전용량 검출회로는 동일한 전하 전달 모듈(104)을 사용할 수 있는 바, 즉 전하 전달 모듈(104)의 역상 입력단에서는, 하나의 스위치 유닛을 증가할 필요가 없어, 자기 정전용량 검출시, 스위치 유닛이 공통 모드 전압과 연결되도록 할 수 있고, 소음검출시, 스위치는 제1 전압과 연결된다. 이밖에, 도 1B 중의 제어모듈, 구동모듈, 상쇄모듈, 전하 전달 모듈 및 처리모듈은 전술한 실시예에서 기술된 것과 동일하거나 유사하여, 이에 포함되는 스위치 유닛의 시퀀스 다이어그램도 도 2A를 참조할 수 있어, 이하 제어신호의 하나의 주기를 예로 들어 설명하되, 각 시간대의 중요한 기술처리는 하기와 같이 간단하게 설명된다:

t1시간대: 공통 모드 전압(Vcm)을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)을 충전하고;

t2시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고, 또한, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 공통 모드 전압(Vcm)과 연결이 끊어지며, 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 공통 모드 전압(Vcm)과 연결이 끊어진다.

t4시간대: 완전 차동 증폭기가 위치 복귀된다.

t4 후에는, t5-t8이 있을 수도 있어 t1-t4의 조작을 중복하도록 하되, 즉 2배의 소음 검출 반주기의 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정할 수도 있는 바, 구체적으로, 작동 주파수가 f1인 자기 정전용량 검출회로의 소음의 크기를 검출하려면, 자기 정전용량 검출회로의 복조 주파수 역시 f1이고, 1/f1 이 시간대의 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정할 수 있되, 예를 들어, 1/f1은 t1+t2+t3+t4와 같을 수 있거나, 1/f1=2(t1+t2+t3+t4)와 같을 수도 있고, 자기 정전용량 검출회로가 t1+t2+t3+t4 이 시간길이 내에 자기 정전용량값을 획득할 수 있으면, 소음 검출 회로는 t1+t2+t3+t4 이 시간길이의 출력전압에 의해 상기 자기 정전용량 검출회로의 소음을 결정할 수 있고; 다시 예를 들어, 자기 정전용량 검출회로가 2(t1+t2+t3+t4) 이 시간길이에 자기 정전용량값을 획득할 수 있으면, 소음 검출 회로는 2(t1+t2+t3+t4) 이 시간길이의 출력전압에 의해 상기 자기 정전용량 검출회로의 소음의 크기를 결정할 수 있다.

t1시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 도통되고(즉 폐쇄 상태에 있음), 제3 스위치 유닛(K3), 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되며, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 모두 공통 모드 전압(Vcm)과 연결되고, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제2 단과 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 모두 GND와 연결되고, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 충전된다. t1시간대 완료시, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압은 공통 모드 전압(Vcm)이고, 상쇄 정전용량(Cc) 전압은 공통 모드 전압(Vcm)이다. 이밖에, 제4 스위치 유닛(K4)이 차단되므로, 전하 전달 모듈의 출력전압(Vout)은 0이다. 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)에 저장된 전하량은 Q1=Vcm*Cx이고, 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하량은 Q2=Vcm*Cc이다.

t2시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 셧다운되고, 제3 스위치 유닛(K3)은 폐쇄되며, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되는데, 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제2 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단과 모두 접지된다. 소음이 존재하지 않을 때(이상적인 상황에서), 전하보존법칙에 의해, Vcm*Cx+ Vcm*Cc=Vx*Cx+(Vx-0)*Cc가 성립되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx=Vcm)을 얻을 수 있고; 소음이 존재하면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하가 변화되고, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 충전 또는 방전되며, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx)은 Vcm과 같지 않은 바, 예를 들어, Vx>Vcm 또는 Vx<Vcm이다.

t3시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 셧다운되고, 제3 스위치 유닛(K3)은 폐쇄되며, 제4 스위치 유닛(K4)은 폐쇄되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx) 크기에 따르면, 하기 몇가지 상황이 존재하는 바:

Vx>Vcm이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 전하 전달 모듈에 전하를 전달하되, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx)이 Vcm에 도달할 때까지 전달한다.

Vx=Vcm이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)이 전하 전달 모듈에 전하를 전달하는 과정이 존재하지 않아, 전하 전달 모듈의 출력전압(Vout)이 0인 바, 이때 회로가 소음의 영향을 받지 않음을 표시한다.

Vx<Vcm이면, 전하 전달 모듈은 피드백 네트워크(Rf와 Cf로 구성됨)에 의해 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)을 충전시키되, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압이 모두 Vcm에 도달할 때까지 충전시킨다.

t4시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2), 제3 스위치 유닛(K3)은 셧다운 상태에 있고, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되어, 전하 전달 모듈 중의 증폭기가 위치 복귀되어, 출력전압(Vout)이 0으로 변하는데, 이해가능한 것은, 제3 시간대에서, 출력전압(Vout)이 0이 아닐 수 있기에, 제4 시간대에서, 출력전압(Vout) 역시 0이 아닐 수 있어, 일정한 추세로 점 0으로 변한다.

상술한 바와 같이, 소음이 없는 상황에서, t2시간대 완료시 또는 t3시간대 완료시 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압은 일정하게 Vcm이고, 소음이 있는 상황에서, t2시간대 완료시 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압은 Vcm가 아니고, t3시간대에서, 전하는 전달되어, 소음의 크기가 전하 전달의 개수에 영향을 주게 되면서, 소음 검출 회로가 검출 대기 정전용량에 영향을 주는 소음을 정확하게 측정할 수 있어, 자기 정전용량 검출방안을 조절하여, 자기 정전용량 검출의 방안을 개선하거나, 또는 자기 정전용량 검출의 결과에 대하여 진일보 수정한다.

상기 실시예에서 공개한 내용에 기반해보면, 본 실시예에서, 도 1C에 도시된 바와 같이, 상기 제어모듈(100)은 상기 구동모듈(102)을 제어하여 제1 전압(Vmm)을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전처리하는데, 도 1A과 다른 것은, 상기 제어모듈(100)은 상쇄모듈(103)을 제어하여 상쇄 정전용량(Cc)의 양단이 모두 제1 전압(Vmm)과 연결되도록 한다. 이밖에, 제어모듈(100)은 상쇄모듈(103)을 제어하여 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단이 제2 시간대와 제3 시간대에서 연결되도록 한다. 검출 대기 정전용량(Cx)의 제2 단은 접지되고, 상쇄 정전용량의 제2 단은 제1 전압(Vmm)과 연결된다. 이밖에, 도 1C 중의 제어모듈, 구동모듈, 상쇄모듈, 전하 전달 모듈 및 처리모듈은 전술한 실시예에서 기술된 것과 동일하거나 유사하여, 이에 포함되는 스위치 유닛의 시퀀스 다이어그램도 도 2A를 참조할 수 있어, 이하 제어신호의 하나의 주기를 예로 들어 설명하되, 각 시간대의 중요한 기술처리는 하기와 같이 간단하게 설명된다:

t1시간대: 제1 전압(Vmm)을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전처리하고, 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 제2 단은 모두 제1 전압(Vmm)과 연결되고;

t2시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고, 또한, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 제1 전압(Vmm)과 연결이 끊어지며, 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 제1 전압(Vmm)과 연결이 끊어진다.

t4시간대: 완전 차동 증폭기가 위치 복귀된다.

t1시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 도통되고(즉 폐쇄 상태에 있음), 제3 스위치 유닛(K3), 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되며, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 모두 제1 전압(Vmm)과 연결되고, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제2 단은 GND와 연결되며, 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 제1 전압(Vmm)과 연결되고, 검출 대기 정전용량(Cx)은 제1 시간대에서 충전된다. t1시간대 완료시, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압은 제1 전압(Vmm)이고, 상쇄 정전용량(Cc)의 전압은 0이다. 이밖에, 제4 스위치 유닛(K4)이 차단되므로, 전하 전달 모듈의 출력전압(Vout)은 0이다. 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)에 저장된 전하량은 Q1=Vcm*Cx이고, 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하량은 Q2=0*Cc이다.

t2시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 셧다운되고, 제3 스위치 유닛(K3)은 폐쇄되며, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되는데, 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제2 단은 접지되며, 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 제1 전압(Vmm)과 연결된다. 소음이 존재하지 않을 때(이상적인 상황에서), 전하보존법칙에 의해, Vmm*Cx+ 0*Cc=Vx*Cx+(Vx-Vmm)*Cc가 성립되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx=Vmm)을 얻을 수 있고; 소음이 존재하면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하가 변화되고, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 충전 또는 방전되며, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx)은 Vmm과 같지 않은 바, 예를 들어, Vx>Vmm 또는 Vx<Vmm이다.

t3시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 차단되고, 제3 스위치 유닛(K3)은 폐쇄되고, 제4 스위치 유닛(K4)은 폐쇄되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx) 크기에 따르면, 하기 몇가지 상황이 존재하는 바:

Vx>Vmm이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 전하 전달 모듈에 전하를 전달하되, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx)이 Vcm에 도달할 때까지 전달한다.

Vx=Vcm이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)이 전하 전달 모듈에 전하를 전달하는 과정이 존재하지 않아, 전하 전달 모듈의 출력전압(Vout)은 0인 바, 이때 회로가 소음의 영향을 받지 않음을 표시한다.

t4시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2), 제3 스위치 유닛(K3)은 차단 상태에 있고, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되어, 전하 전달 모듈 중의 증폭기가 위치 복귀되어, 출력전압(Vout)이 0으로 변한다.

상기 실시예에서 공개한 내용에 기반해보면, 본 실시예에서, 도 1D에 도시된 바와 같이, 도 1C와 다른 것은, 제1 전압이 공통 모드 전압(Vcm)이고, 이밖에, 도 1D 중의 제어모듈, 구동모듈, 상쇄모듈, 전하 전달 모듈 및 처리모듈은 전술한 실시예에서 기술된 것과 동일하거나 유사하여, 이에 포함되는 스위치 유닛의 시퀀스 다이어그램도 도 2A를 참조할 수 있어, 이하 제어신호의 하나의 주기를 예로 들어 설명하되, 각 시간대의 중요한 기술처리는 하기와 같이 간단하게 설명된다:

t1시간대: 공통 모드 전압(Vcm)을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전하고, 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단은 공통 모드 전압(Vcm)과 연결되고;

t2시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고, 또한, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 공통 모드 전압(Vcm)과 연결이 끊어지며, 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 공통 모드 전압(Vcm)과 연결이 끊어지고;

t3시간대: 전하 전달을진행하여, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전하를 전압신호로 변환하고;

t4시간대: 완전 차동 증폭기가 위치 복귀된다.

t1시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 도통되고(즉 폐쇄 상태에 있음), 제3 스위치 유닛(K3), 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되며, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 모두 공통 모드 전압(Vcm)과 연결되고, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제2 단은 GND와 연결되며, 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 공통 모드 전압(Vcm)과 연결된다. 제1 시간대에서, 검출 대기 정전용량(Cx)은 충전된다. t1시간대 완료시, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압은 Vcm이고, 상쇄 정전용량(Cc) 전압은 0이다. 이밖에, 제4 스위치 유닛(K4)이 차단되므로, 전하 전달 모듈의 출력전압(Vout)은 0이다. 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)에 저장된 전하량은 Q1=Vcm*Cx이고, 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하량은 Q2=0이다.

t2시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 셧다운되고, 제3 스위치 유닛(K3)은 폐쇄되며, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단된다. 소음이 존재하지 않을 때(이상적인 상황에서), 전하보존법칙에 의해, Vcm*Cx+ 0=Vx*Cx+(Vx-Vcm)*Cc가 성립되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx=Vcm)을 얻을 수 있고; 소음이 존재하면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하가 변화되고, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 충전 또는 방전되며, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx)은 Vcm과 같지 않은 바, 예를 들어, Vx>Vcm 또는 Vx<Vcm이다.

t3시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2)은 셧다운되고, 제3 스위치 유닛(K3)은 폐쇄되고, 제4 스위치 유닛(K4)은 폐쇄되며, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx) 크기에 따르면, 하기 몇가지 상황이 존재하는 바:

t4시간대의 상황은 전술한 실시예와 유사하기에, 여기서 더이상 설명하지 않는다.

시뮬레이션 파형을 예로 들어 각 시간대Vx와 Vout를 설명하되, 도 2C를 참조해보면, 도 2C에서, V(x)는 검출 대기 정전용량의 제1 단 또는 상쇄 정전용량의 제1 단의 전압(Vx)을 표시하고, V(out)는 전하 전달 모듈의 출력전압(Vout)을 표시한다. 제1 전압(Vmm)=1.5V를 예로 들어 설명한다.

t1시간대에서, 제1 전압(Vmm)을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)을 충전하거나, 또는 t1시간대에서, 제1 전압(Vmm)을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전하고, 또한 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단은 제1 전압(Vmm)에 연결된다. 이 두가지 상황에서, Vx는 모두 Vmm이고, 이때, 제4 스위치 유닛은 차단 상태에 있고, 출력전압(Vout)=0이며;

t2시간대에서, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고, 간섭원은 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하량에 영향을 주기에, Vx의 전압은 Vmm가 아닌 바, 예를 들어, Vx<Vmm이고, 제4 스위치 유닛이 차단 상태에 있기에, 출력전압(Vout)=0이며;

t3시간대에서, 전하 전달을 진행하여, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전하를 전압신호로 변환하고, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압은 점차적으로 제1 전압(Vmm)으로 되돌아오고, 제4 스위치 유닛이 폐쇄 상태에 있으면, t3시간대Vx<Vmm, 출력전압(Vout)>0이고;

t4시간대에서, 완전 차동 증폭기가 위치 복귀되고, 제4 스위치 유닛은 차단 상태에 있고, Vout는 점차적으로 0으로 되돌아오고;

t5단계에서, 제1 전압(Vmm)을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)을 충전하거나, 또는 t1시간대에서, 제1 전압(Vmm)을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전하고, 또한 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단은 제1 전압(Vmm)에 연결된다. 이 두가지 상황에서, Vx는 모두 Vmm이고, 이때, 제4 스위치 유닛은 차단 상태에 있고, 출력전압은 점차적으로 0으로 되돌아오고, 제4 시간대에서 출력전압이 이미 0으로 되돌아가면, 제5 시간대에서, 출력전압(Vout)은 0으로 유지되고;

t6시간대에서, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고, 간섭원은 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하량에 영향을 주기에, Vx의 전압은 Vmm가 아닌 바, 예를 들어, Vx>Vmm이고, 제4 스위치 유닛이 차단 상태에 있기에, 출력전압(Vout)은 점차적으로 0으로 되돌아오고, 제5 시간대에서 출력전압이 이미 0으로 되돌아가면, 제6 시간대에서, 출력전압(Vout)은 0으로 유지되고;

t7시간대에서, 전하 전달을 진행하여, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전하를 전압신호로 변환하고, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압은 점차적으로 제1 전압으로 되돌아오고, 제4 스위치 유닛은 폐쇄 상태에 있고, t 6시간대에서 방금 시작하였을 때, Vx>Vmm이고, 출력전압(Vout)<0이며, 후속적으로 Vout는 또 다시 점차적으로 0보다 크도록 증가되는 것은 이 단계 간섭원의 영향을 받기 때문이고;

t8시간대에서, 완전 차동 증폭기가 위치 복귀되고, 제4 스위치 유닛은 차단 상태에 있고, Vout는 점차적으로 0으로 되돌아간다.

본 실시예에서, t1시간대가 2us 미만이고, t2시간대가 1us 좌우이면, 구체적으로, t2시간대가 1us 미만이고, t3시간대가 2us 좌우이며, t4시간대는 1us 미만이다. 이로써, 각각의 시간대의 길이는 모두 아주 짧아, 소음을 아주 빠르게 측정할 수 있어, 5us이면 소음을 측정할 수 있는 바, 즉 소음 검출 반주기는 5us일 수 있고, 5us 좌우이면 소음 검출 회로가 f=1/(5us) =0.2*106Hz에서 작동할 때의 소음 크기를 얻을 수 있어, 측정된 소음 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값미만이면, 자기 정전용량 검출회로는 f=0.2*106Hz의 작동 주파수로 자기 정전용량을 검출할 수 있다. 10us 역시 소음을 측정할 수 있는 바, 즉 소음 검출 주기는 10us이고, 10us 좌우에서 소음 검출 회로가 f=1/(10us) =105Hz에서 작동할 때의 소음 크기를 얻을 수 있어, 측정된 소음 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값 미만이면, 자기 정전용량 검출회로는 f=105Hz의 작동 주파수로 자기 정전용량을 검출할 수 있다. 기타 실시예에서, 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대, 제4 시간대의 합도 10us 미만일 수 있되, 예를 들어, 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대, 제4 시간대의 합도 5us 미만이 수 있다.

상기 실시예에서 공개한 내용에 기반해보면, 본 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 간섭원(301), 구동모듈(302), 전하 전달 모듈(304)과 처리모듈(305)은 전술한 실시예와 동일하거나 유사하여, 여기서 더이상 설명하지 않고, 본 실시예는 제1 전압을 공통 모드 전압(Vcm)으로 하는 것을 예로 들어 설명하며, 상기 제어모듈(300)은 상기 구동모듈(302)을 제어하여 공통 모드 전압을 사용하여 상기 검출 대기 정전용량을 충전처리하고, 상기 상쇄모듈(303)을 제어하여 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단이 모두 공통 모드 전압과 연결되도록 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상쇄모듈(303)은 제2 스위치 유닛(K2)(하나의 단일한 스위치를 예로 구현함)을 포함하고, 본 실시예에서, 제2 스위치 유닛(K2)은 세개의 컨택트 포인트가 있는 스위치이고, 상기 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 Vcm과 연결된다. 구체적으로, 제어모듈(300)은 상기 제2 스위치 유닛(K2)이 컨택트 포인트(1)에 있도록 제어할 때(제2 스위치 유닛의 컨택트가 컨택트 포인트(1)와 연결됨), 상기 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 Vcm과 연결되어, 상쇄 정전용량(Cc)이 제1 시간대 양단에서 모두 Vcm과 연결되도록 한다. 구체적으로, 제2 시간대와 제3 시간대에서, 제2 스위치 유닛(K2)은 컨택트 포인트(2)(제2 스위치 유닛의 컨택트가 컨택트 포인트(2)와 연결됨)에 있고, 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단과 연결된다. 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 Vcm과 연결된다. 구체적으로, 제4 시간대에서, 제2 스위치 유닛(K2)은 컨택트 포인트(3)(제2 스위치 유닛의 컨택트가 컨택트 포인트(3)와 연결됨)에 있고, 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 무접속(no connect)되는 바, 상기 상쇄 정전용량(Cc)과 검출 대기 정전용량(Cx)이 차단된다고 이해가능하고, 상기 상쇄 정전용량(Cc)은 회로에 접입되지 않는다.

제어모듈(300)이 상기 제2 스위치 유닛(K2)의 컨택트가 컨택트 포인트(2)에 있도록 제어할 때, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 폐쇄 분기회로를 형성하고, t2단계 완료시, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량에 저장된 전하량이 상이하며, 소음의 영향이 존재하기에, 상쇄 정전용량(Cc)과 검출 대기 정전용량(Cx)의 연결점의 전압(Vx)이 변화되면, 상쇄 정전용량(Cc)과 검출 대기 정전용량(Cx)은 충전 또는 방전되므로, t2단계 완료시, 상쇄 정전용량(Cc)과 검출 대기 정전용량(Cx)의 연결점의 전압은 Vcm가 아니다.

본 실시예에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2), 제4 스위치 유닛(K4)의 상태는 도 4의 설명을 참조바란다. 도 4는 본 출원 실시예의 도 3 중의 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이고; 도 4에 도시된 바와 같이, t1-t4시간대는 제어신호(φ1, φ2, φ3)의 하나의 주기를 구성한다. t1-t4시간대를 예로 들어 하기와 같이 간단하게 설명한다:

t1시간대: 공통 모드 전압을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전하고, 상쇄 정전용량(Cc) 양단은 공통 모드 전압과 연결되며;

t2시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고, 또한 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 공통 모드 전압과 연결이 끊어지고, 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 공통 모드 전압과 연결이 끊어지며;

t3시간대: 전하 전달을 진행하여, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하를 전압신호로 변환하고;

t4시간대: 완전 차동 증폭기가 위치 복귀된다.

t1시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1)은 도통되고(폐쇄 상태에 있음), 제2 스위치 유닛(K2)은 컨택트 포인트(1)와 연결되며(제2 스위치 유닛은 제1 폐쇄 상태에 있음), 제4 스위치 유닛(K4)은 차단된다. 검출 대기 정전용량(Cx)은 충전되고, 상쇄 정전용량(Cc) 양단은 공통 모드 전압과 연결된다. t1시간대 완료시, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압은 Vcm이고, 상쇄 정전용량(Cc) 전압은 0이다. 이밖에, 제4 스위치 유닛(K4)이 차단되므로, 전하 전달 모듈의 출력전압(Vout)은 0이다. 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)에 저장된 전하량은 Q1=Vcm*Cx이고, 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하량은 Q2=0이다.

t2시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1)은 셧다운되고, 제2 스위치 유닛(K2)은 컨택트 포인트(2)와 연결되며(제2 스위치 유닛은 제2 폐쇄 상태에 있음), 제4 스위치 유닛(K4)은 차단된다. 소음이 존재하지 않을 때(이상적인 상황에서), Vcm*Cx+0=Vx*Cx+(Vx-Vcm)*Cc가 성립되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx=Vcm)을 얻을 수 있고; 소음이 존재하면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하가 변화되는데, 이해가능한 것은, t2 단계에서, 소음이 존재하면, 검출 대기 정전용량(Cx)이 충전되고, 상쇄 정전용량(Cc)이 충전되거나, 또는, 검출 대기 정전용량(Cx)이 방전되고, 상쇄 정전용량(Cc)이 방전된다. 즉, 소음이 존재하면, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx)은 Vcm과 같지 않은 바, Vx>Vcm 또는 Vx<Vcm이다.

t3시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1)은 셧다운이 유지되고, 제2 스위치 유닛(K2)은 컨택트 포인트(2)와 연결이 유지되며, 제4 스위치 유닛(K4)은 폐쇄되고, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx) 크기에 따르면, 하기 몇가지 상황이 존재하는 바:

Vx=Vcm이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)이 전하 전달 모듈에 전하를 전달하는 과정이 존재하지 않아, 전하 전달 모듈의 출력전압(Vout)이 0인 바, 소음이 없음을 표시한다.

t4시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1)은 셧다운되고, 제2 스위치 유닛(K2)의 컨택트는 컨택트 포인트(3)와 연결되고, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되며, 제2 스위치 유닛이 컨택트 포인트(3)와 연결될 때, 제2 스위치 유닛이 셧다운 상태 또는 차단 상태에 있다고 지칭할 수도 있고, t4단계에서, 전하 전달 모듈(304)이 위치 복귀되고, 출력전압(Vout)은 0으로 변한다. 이밖에, t4시간대에서, 제2 스위치 유닛(K2)의 컨택트 역시 컨택트 포인트(2)와 연결되는 바, 즉 본 실시예에서, 컨택트 포인트(3)가 존재하지 않을 수도 있다.

상술한 바와 같이, 소음이 없는 상황에서, t2시간대 완료시 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압은 일정하게 Vcm이고, 소음이 있는 상황에서, t2시간대 완료시 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압은 Vcm가 아니고, 또한 t3시간대에서, 전하는 전달되어, 소음의 크기가 전하 전달의 개수에 영향을 주게 되면서, 소음 검출 회로가 검출 대기 정전용량에 영향을 주는 소음을 정확하게 측정할 수 있어, 자기 정전용량 검출방안을 조절하여, 검출 대기 정전용량에 영향을 주는 검출된 소음에 의해, 자기 정전용량 검출의 방안을 개선하거나, 또는 자기 정전용량 검출에 대하여 진일보 수정한다.

상기 실시예에서 공개한 내용에 기반해보면, 본 실시예에서, 도 5에 도시된 것은 본 실시예의 소음 검출 회로이고, 간섭원501, 구동모듈502, 전하 전달 모듈(504)과 처리모듈(505)은 전술한 실시예와 동일하거나 유사하여, 여기서 더이상 설명하지 않는다. 도 3과 상이한 것은, 상기 상쇄모듈 중의 상쇄 정전용량의 제2 단은 접지되는데, 이와 대응되도록, 제1 스위치 유닛(K1), 제2 스위치 유닛(K2), 제4 스위치 유닛(K4)의 상태는 도 4를 참조할 수 있고, 이하 구체적인 시간대를 결합하여 진술한다.

t1시간대: 공통 모드 전압을 사용하여 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전하고, 상쇄 정전용량(Cc)을 충전하며;

t2시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단과 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 연결되고, 또한, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 공통 모드 전압(Vcm)과 연결이 끊어지고, 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 공통 모드 전압(Vcm)과 연결이 끊어지며;

t4시간대: 완전 차동 증폭기가 위치 복귀된다.

t1시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1)은 도통되고(즉 폐쇄 상태에 있음), 제2 스위치 유닛(K2)의 컨택트는 컨택트 포인트(1)와 연결되고(제2 스위치 유닛은 제1 폐쇄 상태에 있음), 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되며, 검출 대기 정전용량(Cx)은 충전되고, 상쇄 정전용량(Cc)은 충전된다. t1시간대 완료시, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압은 Vcm이고, 상쇄 정전용량(Cc) 전압은 Vcm이다. 이밖에, 제4 스위치 유닛(K4)이 차단되므로, 전하 전달 모듈의 출력전압(Vout)은 0이다. 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)에 저장된 전하량은 Q1=Vcm*Cx이고, 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하량은 Q2= Vcm*Cc이다.

t2시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1)은 셧다운되고, 제2 스위치 유닛(K2)은 컨택트 포인트(2)와 연결되며(제2 스위치 유닛은 제2 폐쇄 상태에 있음), 제4 스위치 유닛(K4)은 차단된다. 소음이 존재하지 않을 때, 전하보존법칙에 의해, Vcm*Cx+ Vcm*Cc =Vx*Cx+(Vx-0)*Cc가 성립되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx=Vcm)을 얻을 수 있고; 소음이 존재하면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하가 변화되고, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압(Vx)은 Vcm과 같지 않은 바, 예를 들어, Vx>Vcm 또는 Vx<Vcm이다. 이밖에, t3시간대와 t4시간대의 상황은 전술한 실시예와 동일하거나 유사하여, 여기서 더이상 설명하지 않는다.

전술한 실시예의 내용을 결합해보면, 본 실시예에서, 제어모듈은 또한 제1 전압을 변환시켜, 제어모듈이 구동모듈, 상쇄모듈, 전하 전달 모듈과 처리모듈을 제어하여 자기 정전용량 검출을 진행하도록 하기 위한 것이다. 이하 정전용량 검출회로를 결합하여 설명하되, 도 6에 도시된 자기 정전용량 검출회로 및 도 7에 도시된 정전용량 검출회로의 시퀀스 다이어그램을 참조한다. 도 6에 도시된 자기 정전용량 검출회로가 자기 정전용량 검출을 진행할 때, Vss의 값은 GND 또는 -Vcc와 같을 수 있고, Vss=GND일 때, Cc=Cx/3이면, 회로가 완전히 상쇄되고; Vss=-Vcc일 때, Cc=Cx/5이면, 회로가 완전히 상쇄된다. 회로가 완전 상쇄 상태에 도달하면, 검출 대기 정전용량(Cx)의 기초 커패시턴스를 완전히 상쇄시킬 수 있어, 터치가 있을 때, 검출 대기 정전용량(Cx)의 커패시턴스는 이 기초 커패시턴스의 기초상에서 커지고, 출력전압(Vout)의 전압은 완전히 터치에 의해 초래된 것이다. 따라서, 이러한 상태에서 자기 정전용량 검출회로의 검출 민감도가 가장 높다.

도 7을 결합하여 제9 시간대 내지 제16 시간대(t9-t16)를 예로 들어 설명하되, 자기 정전용량 검출을 진행할 때, 제9 시간대에서, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량을 충전하고, 제10 시간대에서, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량에 대해 전하를 상쇄시키며; 제11 시간대에서, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하에 대해 전하 전달을 진행하고; 제12 시간대에서, 전하 전달 모듈은 위치 복귀되며; 제9 시간대, 제10 시간대, 제11 시간대, 제12 시간대에서 각각 충전시간, 상쇄시간, 전하 전달 시간, 데드 타임에 대응될 수 있다. 제13 시간대에서, 검출 대기 정전용량을 방전하고, 상쇄 정전용량을 충전하며; 제14 시간대에서, 검출 대기 정전용량과 상기 정전용량에 대해 전하를 상쇄시키고; 제15 시간대에서, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하에 대해 전하 전달을 진행하며; 제16 시간대에서, 전하 전달 모듈이 위치 복귀되고; 제13 시간대, 제14 시간대, 제15 시간대, 제16 시간대 역시 각각 충전시간, 상쇄시간, 전하 전달 시간과 데드 타임에 대응될 수 있다. 제9 시간대, 제10 시간대, 제11 시간대, 제12 시간대의 길이는 각각 제13 시간대, 제14 시간대, 제15 시간대와 제16 시간대의 길이와 같다. 자기 정전용량을 검출할 때, t10시간대에서 전하가 이동되면, 즉 검출 대기 정전용량의전하가 상쇄 정전용량에 이동되거나, 또는 상쇄 정전용량의 전하가 검출 대기 정전용량에 이동된다. 소음검출시 t2를 설정하지 않으면, 소음검출시, t3시간대에 진입할 때, 단지 간섭원의 전하만 전하 전달 모듈에 전달될 수 있고, 상쇄 정전용량과 검출 대기 정전용량의 전하는 전하 전달 모듈에 전달되지 않으며, 자기 정전용량 검출시, 간섭원이 상쇄 정전용량과 검출 대기 정전용량에 대해 충전 또는 방전할 때 발생되는 전하는 전하 변환 모듈에 전달될 수 있기에, 소음검출시에도, t2를 설정할 필요가 있는데, 이렇게 측정된 소음은 자기 정전용량 검출시의 소음에 보다 더 근접할 수 있어, 보다 더 정확하게 검출되고, 소음검출시 측정된 소음은 자기 정전용량 검출시의 소음과 최대한 일치하게 유지될 수 있고; 자기 정전용량 검출시, t11단계에 진압할 때, 상쇄 정전용량과 검출 대기 정전용량의 전하는 전하 전달 모듈에 전달될 수 있다.

도 6 중의 제어모듈(600), 구동모듈(601), 상쇄모듈(603), 전하 전달 모듈(603), 처리모듈(604)은 전술한 실시예와 유사하고, 처리모듈(604)은 전하 상쇄 모듈(603)의 출력전압을 검출하고, 터치 전후 검출 대기 정전용량(Cx)의 자기 정전용량의 변화량을 계산하여, 최종적으로 이 변화량을 표시하기 위한 디지털을 얻을 수 있다. 이밖에, 이의 시퀀스 다이어그램인 도 7을 결합하여 그 기술적 원리를 분석하여 얻을 수 있어, 여기서 더이상 설명하지 않고, 설명할 필요가 있는 것은, 도 7 중의 주기(T)는 자기 정전용량 검출의 검출주기를 나타내는 바, 즉 t1-t8을 거쳐야만 자기 정전용량 검출을 완성할 수 있거나, 또는 t9-t16을 거쳐야만 자기 정전용량 검출의 정전용량값을 얻을 수 있다. 검출주기(T)는 제어신호(φ1, φ2, φ3)의 주기의 2배이다. 도 6에 도시된 자기 정전용량 검출회로에 기반해보면, 이하 도 8에서는 소음을 어떻게 검출하는 지에 대해 구체적으로 설명한다.

도 8에 도시된 소음 검출 회로를 참조해보면, 본 실시예에서, 회로면적을 절약하기 위하여, 소음 검출 회로와 자기 정전용량 검출회로는 일부분 회로를 공용할 수 있다. 도 8에 도시된 소음 검출 회로의 스위치 유닛의 개수는 도 6에 도시된 자기 정전용량 검출회로의 스위치 유닛의 개수와 같다.

도 8의 소음 검출 회로에서, 구동모듈에 있어서, 검출 대기 정전용량의 제2 단은 접지되고, 구동모듈의 두개의 스위치 유닛안 제1 스위치 유닛(K1)과 제5 스위치 유닛(K5)은 모두 검출 대기 정전용량의 제1 단이 공통 모드 전압과 연결되었는 지의 여부를 제어하기 위한 것이다. 본 실시예에서 구동모듈 중의 제1 스위치 유닛(K1)과 제5 스위치 유닛(K5)은 단지 하나의 스위치 유닛으로 구현될 수도 있어, 본 실시예에서는 단지 以두개의 스위치 유닛(K1, K5)을 예로 들어 설명하여, 소음 검출 회로와 자기 정전용량 검출회로가 어떻게 하나의 회로를 공용할 지를 이해하는데 도움이 된다. 소음검출을 진행할 때, 도 8 중의 구동모듈은 도 6 중의 구동모듈 중의 스위치 유닛(K5)의 1과 2 컨택트 포인트의 Vcc와 GND를 모두 공통 모드 전압으로 변환하여 얻는다고 이해될 수 있고; 자기 정전용량 검출시, 도 6 중의 구동모듈은 도 8 중의 구동모듈의 제5 스위치 유닛(K5)과 연결되는 공통 모드 전압을 Vcc와 GND로 변환하여 얻는다고 이해될 수 있다.

도 8의 소음 검출 회로에서, 상쇄모듈에 있어서, 상쇄모듈 중의 스위치 유닛은 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단이 공통 모드 전압과 연결되었는 지의 여부를 제어하기 위한 것으로, 여기서, 스위치 유닛(K2)은 또한 상쇄 정전용량의 제1 단이 검출 대기 정전용량의 제1 단에 연결되는 지의 여부를 제어하기 위한 것이다. 소음 검출 회로 중의 상쇄모듈은 도 6의 자기 정전용량 검출회로 중의 상쇄모듈의 전원(Vss=-Vcc, Vcc, GND 포함)을 공통 모드 전압으로 변환하여 얻는다고 이해될 수 있다. 자기 정전용량 검출시, 도 6 중의 상쇄모듈은 도 8 중의 상쇄모듈의 제6 스위치 유닛과 연결되는 공통 모드 전압을 Vss와 Vcc로 변환하고, 상쇄모듈 중의 제7 스위치 유닛과 연결되는 공통 모드 전압을 Vcc와 Vss로 변환하고, 또한 상쇄모듈 중의 제8 스위치 유닛과 연결되는 공통 모드 전압을 Vcc와 GND로 변환하여 얻는다고 이해될 수 있다.

도 8의 소음 검출 회로에서, 전하 전달 모듈(804), 처리모듈(805)은 전술한 실시예에서 진술되는 것과 동일하거나 유사하여, 본 실시예에서는 여기에 대해 더이상 설명하지 않는다.

이하 도 8에 도시된 소음 검출 회로의 구체적인 구조를 구체적으로 설명하되, 도 8 중의 스위치 유닛은 도 6 중의 스위치 유닛의 개수와 같고, 전술한 바와 같이, 다른 점은 일부분 스위치 유닛과 연결되는 전압원을 공통 모드 전압으로 변환하는 것이다. 도 1A, 1B, 1C, 1D와 도 3의 소음 검출 회로가 다른 것은, 본 실시예의 소음 검출 회로에는 스위치 유닛이 증가되어, 소음 검출 회로가 자기 정전용량 검출회로의 스위치 유닛을 다중화할 수 있도록 한다. 구동모듈(802) 중에는 제1 스위치 유닛(K1)과 제5 스위치 유닛(K5)이 포함되고, 상쇄모듈(803)은 제2 스위치 유닛(K2), 제6 스위치 유닛(K6), 제7 스위치 유닛(K7)과 제8 스위치 유닛(K8), 제9 스위치 유닛(K9)을 포함하고, 전하 전달 모듈(804)은 제4 스위치 유닛(K4)을 포함한다. 본 실시예에서, 제2 스위치 유닛(K2), 제5 스위치 유닛(K5), 제6 스위치 유닛(K6), 제7 스위치 유닛(K7), 제8 스위치 유닛(K8), 제9 스위치 유닛(K9)은 하나의 단일한 스위치를 예로 구현하되, 이는 구체적으로 단극쌍투(single-pole double throw) 스위치이고, 이는 각각 컨택트 포인트(1, 2)를 구비하고, 두가지 폐쇄 상태를 구비하되, 각각 제1 폐쇄 상태, 제2 폐쇄 상태로 지칭하며, 컨택트 포인트(1)로 변환될 때, 제1 폐쇄 상태에 있고, 컨택트 포인트(2)로 변환될 때, 제2 폐쇄 상태에 있다. 나아가, 제어모듈(800)은 나아가 스위치(K1~K2, K4~K9)의 도통/차단을 제어하기 위한 것으로, 상기 제어모듈(800)은 구체적으로 프로그래밍가능한 시퀀스 로직회로일 수 있다. 제1 스위치 유닛(K1)의 도통/차단을 제어하는 신호를 Φ1(또는 제1 제어신호로 지칭함)으로 표기하고, 제2 스위치 유닛(K2), 제9 스위치 유닛(K9)의 도통/차단을 제어하는 신호를 Φ2(또는 제2 제어신호로 지칭함)으로 표기하며, 스위치(K4) 도통/차단을 제어하는 신호를 Φ3(또는 제3 제어신호로 지칭함)으로 표기하고, 제5 스위치 유닛(K5)~제8 스위치 유닛(K8)의 도통/차단을 제어하는 신호를 Φ4(또는 제4 제어신호로 지칭함)으로 표기한다. 즉, 제2 제어신호에 의해 상기 제2 스위치 유닛, 제9 스위치 유닛을 동기화적으로 제어하여 폐쇄 상태를 변환시키고, 제4 제어신호에 의해 제5 스위치 유닛 내지 제8 제어신호를 동기화적으로 제어하여 폐쇄 상태를 변환시킴으로써, 상기 검출 대기 정전용량, 상기 상쇄 정전용량에 대한 처리 및 전하 전달 모듈에 대한 전하 전달을 구현함으로써, 소음검출 또는 자기 정전용량 검출을 구현한다.

본 실시예에서, 도 8 중의 K1가 폐쇄되고 K5가 제1 폐쇄 상태 또는 제2 폐쇄 상태에 있을 때, 도 8 중의 구동모듈(802)은 도 3 중의 구동모듈(302)이 t1시간대에 있는 것과 유사한 바, 즉 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전한다. 도 8 중의 스위치(K6)가 제1 폐쇄 또는 제2 폐쇄 상태에 있고, 또한 K9가 제1 폐쇄 상태에 있고, K7이 제1 또는 제2 폐쇄 상태에 있을 때, 도 8 중의 상쇄모듈(803)은 도 3 중의 상쇄모듈(303)이 t1시간대에 있는 것과 유사한 바, 즉 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 제2 단은 모두 공통 모드 전압과 연결되고; 도 8 중의 스위치(K6)가 제1 폐쇄 또는 제2 폐쇄 상태에 있을 때, 또한 K9가 제2 폐쇄 상태에 있고, K8이 제1 또는 제2 폐쇄 상태에 있을 때, 도 8 중의 상쇄모듈(803) 역시 도 3 중의 상쇄모듈(303)이 t1시간대에 있을 때와 유사한 바, 즉 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 제2 단은 모두 공통 모드 전압과 연결된다. 도 8을 참조해보면, 제1 스위치 유닛(K1)이 폐쇄 상태에 있고 상기 제5 스위치 유닛(K5)이 제1 폐쇄 상태 또는 제2 폐쇄 상태에 있을 때, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 공통 모드 전압과 연결되고; 제2 스위치 유닛(K2)이 제1 폐쇄 상태에 있고, 제6 스위치 유닛(K6)이 제1 폐쇄 상태 또는 제2 폐쇄 상태에 있으며, K9가 제1 폐쇄 상태에 있고, K7이 제1 폐쇄 상태 또는 제2 폐쇄 상태에 있을 때, 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단은 모두 공통 모드 전압과 연결되고; 제2 스위치 유닛(K2)이 제1 폐쇄 상태에 있고, 제6 스위치 유닛(K6)이 제1 폐쇄 상태 또는 제2 폐쇄 상태에 있으며, K9가 제2 폐쇄 상태에 있고, K8이 제1 폐쇄 상태 또는 제2 폐쇄 상태에 있을 때, 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단은 모두 공통 모드 전압과 연결된다. 제2 스위치 유닛(K2)이 제2 폐쇄 상태에 있고, 제9 스위치 유닛(K9)이 제1 폐쇄 상태에 있고 제7 스위치 유닛(K7)이 제1 폐쇄 상태 또는 제2 폐쇄 상태에 있을 때, 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단과 연결되고 또한 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 공통 모드 전압과 연결된다. 제2 스위치 유닛(K2)이 제2 폐쇄 상태에 있고, 제9 스위치 유닛(K9)이 제2 폐쇄 상태에 있고 제8 스위치 유닛(K8)이 제1 폐쇄 상태 또는 제2 폐쇄 상태에 있을 때, 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단과 연결되고 또한 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단은 공통 모드 전압과 연결된다.

이하 도 8에 대응되는 시퀀스 다이어그램인 도7을 결합하여, 상기 도 8 중의 소음 검출 회로의 작동원리에 대해 예시적으로 설명한다. 도 7 역시 본 출원 실시예에서 도 8 중의 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그림인 바, 즉 소음 검출 회로가 작동하는 시퀀스는 자기 정전용량 검출회로의 작동 시퀀스와 같을 수 있고; 도 7에 도시된 바와 같이, t1-t4시간대와 t5-t8시간대로 하나의 검출주기를 구성하되, 각 시간대의 중요한 기술 처리는 하기와 같이 간단하게 설명된다:

t1시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전하고, 상쇄 정전용량(Cc) 양단은 공통 모드 전압과 연결되며;

t2시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단과 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 연결되고;

t3시간대: 전하 전달을 진행하여, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전하와 상쇄 정전용량(Cc)의 전하를 전압신호로 변환하고;

t4시간대: 전하 전달 모듈이 위치 복귀되고;

t5시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전하고, 상쇄 정전용량(Cc) 양단은 공통 모드 전압과 연결되며;

t6시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단과 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 연결되고;

t7시간대: 전하 전달을 진행하여, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전하와 상쇄 정전용량(Cc)의 전하를 전압신호로 변환하고;

t8시간대: 전하 전달 모듈이 위치 복귀되는데, 이가 출력한 전압신호는 0이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1 제어신호(Φ1)~제3 제어신호(Φ3)의 신호 주파수는 제4 제어신호(Φ4)의 두배이고, 본 실시예에서, 소음 검출 회로에 있어서, 제1 제어신호(Φ1)~제3 제어신호(Φ3)의 신호 주파수는 같고, 제4 제어신호(Φ4)의 주파수에 대해 한정하지 않는다. 자기 정전용량 검출할 때, 제1 제어신호(Φ1)~제3 제어신호(Φ3)의 신호 주파수가 제4 제어신호(Φ4)의 2배이기에, 편리를 위해, 제4 제어신호(Φ4)를 재차 설정하는 것을 방지하고, 소음검출할 때, 제1 제어신호(Φ1)~제3 제어신호(Φ3)의 신호 주파수를 제4 제어신호(Φ4)의 두배로 설정할 수도 있는 바, 구체적으로, 제4 제어신호(Φ4)는듀티비가 50%인 구형파(Square Wave)일 수 있다. 본 실시예에서, t1=t5, t2=t6, t3=t7, t4=t8이고; 상세한 시퀀스 과정은 하기와 같은 바:

t1시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1)은 도통되고, 제5 스위치 유닛(K5), 제6 스위치 유닛(K6), 제7 스위치 유닛(K7), 제2 스위치 유닛(K2), 제9 스위치 유닛(K9)은 제1 폐쇄 상태에 있고, 제4 스위치 유닛(K4)은 셧다운되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단이 Vcm과 연결되고 그 제2 단이 GND와 연결되며, 상쇄 정전용량의 제1 단이 Vcm과 연결되고 그 제2 단이 Vcm과 연결되도록 하여, 검출 대기 정전용량(Cx)이 충전되도록 한다. t1시간대 완료시, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압은 Vcm(즉 Vcm-GND)이고, 상쇄 정전용량(Cc) 전압은 0(즉 Vcm-Vcm=0)이다. 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)에 저장된 전하량은 Q1=Vcm*Cx이고, 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하량은 Q2=(Vcm-Vcm)*Cc=0이다. 아울러, 제4 스위치 유닛(K4)이 차단되기에, 전하 전달 모듈(804)의 출력전압(Vout)은 0이다.

t2시간대에서, 제1 스위치 유닛(K1), 제4 스위치 유닛(K4)은 각각 제1 제어신호, 제3 제어신호의 제어하에서 셧다운되고, 제2 스위치 유닛(K2), 제9 스위치 유닛(K9)은 제2 제어신호의 제어하에서 컨택트 포인트(2)를 수신하여 以제2 폐쇄 상태에 있도록 하고, 제5 스위치 유닛(K5)~제8 스위치 유닛(K8)은 제4 제어신호의 제어하에서 컨택트 포인트(1)를 수신하여 제1 폐쇄 상태에 있도록 하고, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 연결된다. 전하보존법칙에 의해, Vcm*Cx+0=Vx*Cx+(Vx-Vxm)*Cc가 성립되어, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압(Vx=Vcm)을 얻을 수 있다. 설명할 필요가 있는 것은, 소음이 존재하면, 예를 들어 간섭원(801)으로 간섭에 대해 시뮬레이션을 진행하면, 간섭원(801)은 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 대한 영향을 발생하여, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압(Vx)이 Vcm과 같지 않도록 하는 바, 이해가능한 것은, 간섭원(801)의 간섭은 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량이 충전 또는 방전되도록 하여, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압(Vx)이 Vcm보다 크거나 작도록 한다.

t3시간대에서, 제4 스위치 유닛(K4)은 도통되고, 기타 스위치는 t2시간대의 상태와 일치하게 유지되는데, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압(Vx)이 Vcm보다 크거나 작으면, 검출 대기 정전용량(Cx), 상쇄 정전용량(Cc)과 전하 전달 모듈(142) 사이에서 전하가 전달된다.

t4시간대에서, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되고, 기타 스위치는 t3시간대의 상태와 일치하게 유지되는데, 전하 전달 모듈(804)은 위치 복귀되고, 상기 전하 전달 모듈(804)의 출력전압(Vout)은 0으로 변하며, t4시간대는 데드 시간대로 지칭될 수 있다.

t5-t8시간대와 t1-t4시간대가 유사하기에, 여기서 더이상 설명하지 않는다.

이상 작동 과정에서, t3과 t7시간대에서 전하를 전달할 수 있고, 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량의 전하는 전하 전달 모듈에 전달될 수 있어, t2와 t6시간대 완료시 검출 대기 정전용량(Cx) 상의 전압(Vx)에 따르면, 하기 몇가지 상황이 존재하는 바:

Vx>VCM이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 전하 전달 모듈(804)에 전하를 전달하되, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압이 공통 모드 전압(VCM)에 도달할 때까지 전달한다. 이 과정에서, 전하 전달 모듈(804)의 출력전압(Vout)은 역방향의 전압이지만, 간섭원의 영향으로 인해, Vout는 점차적으로 순방향의 전압으로 변할 수도 있다.

Vx= VCM이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)이 전하 전달 모듈(804)과의 사이에서 전달한 전하는 0이고, 전하 전달 모듈(804)의 출력전압(Vout) 역시 0이며, 이때 회로는 완전 상쇄 상태에 도달하게 된다.

Vx<VCM이면, 전하 전달 모듈(142)은 피드백 네트워크(Rf와 Cf로 구성됨)에 의해 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)을 충전시키되, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압이 공통 모드 전압(VCM)에 도달할 때까지 충전시킨다. 이 과정에서, 전하 전달 모듈(804)의 출력전압(Vout)은 순방향의 전압이지만, 간섭원의 영향으로 인해, Vout는 점차적으로 역방향의 전압으로 변할 수도 있다.

상기 전하 전달 모듈(804)의 출력전압은 각각 처리모듈(152) 중의 필터에 의해 필터링되고, 필터가 반앨리어스 필터(Anti-alias Filter, AAF)인 것을 예로 들어, 필터링된 후 아날로그 디지털 변환기(Analog-Digital Converter, ADC)에 전송되어 샘플링되고, 그 다음 디지털 신호 프로세서(DIGITAL SIGNAL PROCESSOR, DSP)에 의해 직교 복조를 진행하되, 상기 복조에 사용된 기준 주파수는 소음 검출 회로의 작동 주파수로 이해가능하다. 복조된 후 얻어진 원시 데이터는 중앙처리장치(Central Processing Unit, CPU)에 전송되어 소음을 계산하여, 소음의 크기, 예를 들어 폭값을 획득하도록 한다.

상기 실시예에서 공개한 내용에 기반해보면, 본 실시예에서, 소음검출시, 그 소음 검출 주기는 T=t1+t2+t3+t4이고, 이해가능한 것은, 자기 정전용량 검출의 작동 주파수가 1/T이면, 디지털 신호 프로세서에서, 복조에 사용된 기준 주파수는 1/T이다. 이밖에, 자기 정전용량 검출의 작동 주파수가 1/(2T)이면, 소음 검출시, 2T의 시간을 검출해야 하는데, 2T =t1+t2+t3+t4+ t1+t2+t3+t4이면, 2T 시간 내의 전하 전달 모듈의 출력전압을 필터링한 후, 디지털 신호 프로세서에서, 복조에 사용된 기준 주파수가 1/(2T)인데, 이렇게 되면, 미리 설정된 작동 주파수 하에서의 소음 검출 회로가 소음(간섭)에 대한 주파수 응답이 측정될 수 있다. t4시간대가 없으면, t4 단계시, T=t1+t2+t3을 생략하능하여, 복조에 사용된 기준 주파수는 이에 따라 변화되어, 정확한 소음의 주파수 응답이 복조되도록 한다.

전술한 실시예에서 공개한 내용을 결합해보면, 본 실시예에서, 증폭기는 단일단 증폭기일 수도 있되. 예를 들어, 도 9를 참조해보면, 전하 전달 모듈(904)은 단일단 증폭기를 포함하되, 단일단 증폭기의 역상 입력단은 제1 전압과 연결된다. 간섭원(901), 구동모듈(902), 상쇄모듈(903), 전하 전달 모듈(904), 처리모듈(905)과 전술한 실시예 중의 간섭원, 구동모듈, 상쇄모듈, 전하 전달 모듈, 처리모듈은 동일하거나 유사하여, 그 시퀀스는 전술한 실시예 중의 도 1A에 대응되는 시퀀스와 동일하므로, 여기서 더이상 설명하지 않는다. 도 10은 시뮬레이션을 통해, 손가락없이 전극을 터치할 때, 자기 정전용량 검출회로가 미리 설정된 소음에 대한 주파수 응답 다이어그램(회색 실선)과 본 실시예의 소음 검출 회로가 똑같은 미리 설정된 소음에 대한 주파수 응답 다이어그램(흑색 점선)이고, 이해가능한 것은, 주파수 응답은 회로/시스템에 특정 주파수의 신호를 인가하여, 시스템이 상기 특정 주파수의 신호에 대한 응답정도를 검출하도록 하는 것을 의미하고; 또는 하나의 주파수 범위 내의 신호를 인가하여, 시스템이 주파수 범위 내의 신호에 대한 응답정도를 검출하도록 하되, 즉 주파수 응답 다이어그램은 회로 특성을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 주파수가 10-500kHz인 간섭원을 설정하여 소인(sweep)을 진행할 수 있되, 즉, 미리 설정된 소음은 10-500kHz의 간섭원으로 소인하는 것을 예로 들어 설명될 수 있고, 손가락 터치가 없을 때, 도 6에 도시된 자기 정전용량 검출회로가 측정한 주파수 응답 다이어그램은 회색 실선으로 표시되고, 도 8에 도시된 소음 검출 회로가 측정한 주파수 응답 다이어그램은 흑색 점선으로 표시되며, 도 6과 도 8에 도시된 회로는 모두 도 7에 도시된 시퀀스를 사용한다. 손가락 터치가 없을 때, 자기 정전용량 검출회로의 Vout는 소음 검출 회로의 Vout의 주파수 응답(Frequency Response)과 기본적으로 동일하다. 양자의 폭값이 달라, 자기 정전용량 검출회로 중의 소음이 더욱 큰데, 그 원인은 자기 정전용량 검출할 때 하나의 정전용량 기준치가 있어, IQ(동상-직교(in-phase and quadrature), 직교)가 복조된 후 소음의 에너지에 변화가 없도록 하였으나, 소음 검출 회로에는, 정전용량 기준치가 존재하지 않기에, IQ복조후 에너지가 감소된다. 도 10에서, 횡축은 주파수를 나타내고, 종축은 측정된 소음의 크기를 나타낸다. 각각의 주파수 포인트에서, 소음 검출 회로가 측정한 소음 크기는 모두 자기 정전용량 검출회로가 검출한 소음의 크기를 정확하게 나타낼 수 있어, 두개의 곡선의 적합도로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서 제공하는 소음 검출 회로는 자기 정전용량 검출시의 소음을 진실하게 피드백할 수 있다.

전술한 실시예에서 공개한 내용을 결합해보면, 본 실시예에서 제공하는 회로는 소음검출을 진행할 수 있을 뿐만아니라, 자기 정전용량 검출을 진행할 수도 있고, 도 11에 도시된 바와 같이, 제어모듈(1100), 전하 전달 모듈(1104)과 처리모듈(1105)은 전술한 실시예와 동일하거나 유사하여, 여기서 더이상 설명하지 않고, 도 6에 도시된 기초상에서, 구동모듈(1102)에는 제10 스위치 유닛이 증가되는데, 이는 검출 대기 정전용량의 제1 단이 공통 모드 전압과 연결되는 지의 여부를 제어하기 위한 것이고, 상쇄모듈(1103)에는 제11 스위치 유닛, 제12 스위치 유닛이 증가되는데, 여기서 제11 스위치 유닛은 상쇄 정전용량의 제1 단이 공통 모드 전압과 연결되는 지의 여부를 제어하기 위한 것이고, 제12 스위치 유닛은 상쇄 정전용량의 제2 단이 공통 모드 전압과 연결되는 지의 여부를 제어하기 위한 것이며, 도 6의 기초상에서 제10 스위치 유닛, 제11 스위치 유닛과 제12 스위치 유닛을 증가하는 것은 소음을 검출할 때, 도 3 또는 도 5에 도시된 소음 검출 회로로 변환하기 위한 것이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 인에이블 신호(EN)를 증가하여 스위치 유닛(K5, K6, K7, K8, K9)을 제어하되, EN가 높을 때, 이러한 스위치들은 인에이블링되고, 이때 대응되는 스위치 유닛의 제어신호가 높을 때 컨택트 포인트(1)가 수신되고, 낮을 때 컨택트 포인트(2)가 수신되며, EN가 낮을 때, 이러한 스위치들은 인에이블링되지 않고, 차단 또는 고인피던스 상태에 있으며, 대응되는 제어신호가 어떻게 변하든지를 막론하고, 컨택트 포인트(1)와 컨택트 포인트(2)가 수신되지 않아, 인에이블 신호(EN)를 증가하여 제5 스위치 유닛, 제6 스위치 유닛, 제7 스위치 유닛, 제8 제어신호와 제9 스위치 유닛을 제어하는 것은 자기 정전용량 검출할 때 EN가 높아, 이러한 스위치들은 인에이블링되어 컨택트 포인트(1) 또는 컨택트 포인트(2)에 연결될 수 있고, 대응되는 제어신호는 도 7에 도시된 바와 같이, 자기 정전용량 검출시, 도 7에 나타나지 않은 Φ5와 Φ6은 로우 레벨을 유지할 수 있되, 즉 K10, K11, K12는 셧다운되어, 자기 정전용량 검출에 영향을 주는 것을 방지하도록 한다. EN가 낮을 때, K5, K6, K7, K8, K9 이러한 스위치들은 인에이블링되지 않기에, K5, K6, K7, K8, K9는 모두 차단 상태에 있는 바, 즉, 컨택트 포인트(1)과 연결되지 않고, 컨택트 포인트(2)와도 연결되지 않으며, K5, K6, K7, K8, K9가 컨택트 포인트(1) 또는 (2)와 연결되었다 하더라고, 인에이블 신호(EN)가 낮기에, 상기 K5, K6, K7, K8, K9와 컨택트 포인트(1) 또는 (2)와의 연결은 작용을 일으키지 않을 수도 있어, Φ1은 Φ5와 같은 시퀀스를 구비할 수 있는데, 이는 K5가 인에이블링되지 않았기 때문이고, 즉 K5는 차단 상태에 있으며, 소음검출할 때, Φ1의 시퀀스가 임의의 시퀀스일지라도 소음의 검출에 영향을 주지 않는 바, 예를 들어 K1은 줄곧 셧다운될 수 있고; EN가 낮을 때, Φ6은 줄곧 하이 레벨인 바, 즉 K11, K12는 줄곧 공통 모드 전압과 연결된다. EN가 낮을 때, 소음검출을 진행하고, 스위치 유닛의 시퀀스는 도 12에 도시된 것을 참조할 수 있되, 도 12 중의 T는 자기 정전용량 검출의 주기를 나타내고, 자기 정전용량 검출시, t1-t8시간대를 거쳐야만, 자기 정전용량의 크기를 측정할 수 있다.

본 실시예에서, 인에이블 신호(EN)를 증가하여 스위치 유닛(K5, K6, K7, K8, K9)이 인에이블되거나 또는 인에이블되지 않도록 제어하는 것은 단지 일 실시예일 뿐이고, 이밖에, 스위치 유닛(K5, K6, K7, K8, K9)의 또 다른 컨택트 포인트를 증가하여 인에이블 신호를 대체할 수도 있는 바, 예를 들어 컨택트 포인트(3)을 증가하고, 스위치 유닛(K5, K6, K7, K8, K9)이 컨택트 포인트(3)를 수신할 때, 스위치 유닛(K5, K6, K7, K8, K9)는 차단되는데, 예를 들어 무부하일 수 있어, 컨택트 포인트(1)와 접촉되지 않을 뿐더러, 컨택트 포인트(2)와도 접촉되지 않으며, 전술한 실시예에서 공개한 도 3 중의 제2 스위치 유닛(K2) 중의 컨택트 포인트(3)의 설계를 참조할 수 있다.

전술한 실시예의 내용을 결합해보면, 본 실시예에서, 정전용량 검출회로를 결합하여 설명하되, 도 13에 도시된 자기 정전용량 검출회로 및 도 14에 도시된 정전용량 검출회로의 시퀀스 다이어그램을 참조한다. 도 13 중의 제어모듈(1300), 구동모듈(1302), 상쇄모듈(1303), 전하 전달 모듈(1304), 처리모듈(1305)은 전술한 실시예와 유사하고, 이밖에, 그 시퀀스 다이어그램인 도 14 및 상기 유사한 분석을 결합하면 그 기술적 원리를 얻을 수 있어, 여기서 더이상 설명하지 않는다. 도 13에 도시된 자기 정전용량 검출회로에 기반하여, 이하 도 15A에 도시된 소음 검출 회로가 어떻게 소음을 검출하는 지를 구체적으로 설명한다.

도 15A에 도시된 소음 검출 회로를 참조해보면, 본 실시예에서는, 회로 면적을 절약하기 위해, 소음 검출 회로와 자기 정전용량 검출회로는 스위치 유닛을 공용할 수 있고, 소음 검출 회로의 스위치 유닛의 개수와 도 13에 도시된 자기 정전용량 검출회로의 스위치 유닛의 개수가 같다.

도 15A의 소음 검출 회로에서, 구동모듈에 있어서, 검출 대기 정전용량의 제2 단은 접지되고, 구동모듈의 두개의 스위치 유닛인 제13 스위치 유닛(K13)과 제14 스위치 유닛(K14)는 모두 검출 대기 정전용량의 제1 단이 공통 모드 전압과 연결되는 지의 여부를 제어하기 위한 것이다. 본 실시예에서 구동모듈 중의 제13 스위치 유닛(K13)과 제14 스위치 유닛(K14)은 단지 하나의 스위치 유닛으로 구현될 수도 있고, 본 실시예는 스위치 유닛을 공용하는 것을 예로 들어 설명하여, 소음 검출 회로와 자기 정전용량 검출회로가 어떻게 하나의 회로를 공용하는 지를 이해하기 쉽도록 한다. 소음 검출 회로에서, 도 15A 중의 구동모듈은 도 13의 구동모듈 중 제13 스위치 유닛과 연결되는 Vcc를 공통 모드 전압으로 변환하는 것으로 이해가능하고, 또한 도 13의 구동모듈 중 제14 스위치 유닛과 연결되는 GND 역시 공통 모드 전압으로 변환하는 것으로 이해가능하다. 소음 검출 회로의 구동모듈에 있어서, 자기 정전용량 검출을 해야 할 때, 제13 스위치 유닛과 제14 스위치 유닛에 연결된 공통 모드 전압을 Vcc와 GND로 변환한다.

도 15A의 소음 검출 회로에서, 상쇄모듈에 있어서, 상쇄모듈 중의 스위치 유닛은 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단이 공통 모드 전압에 연결되는 지의 여부를 제어하기 위한 것으로, 여기서, 제2 스위치 유닛(K2)은 또한 상쇄 정전용량의 제1 단이 검출 대기 정전용량의 제1 단과 연결되는 지의 여부를 제어하기 위한 것이다. 도 6에 도시된 자기 정전용량 검출회로에 비하면, 소음 검출 회로 중의 상쇄모듈은 자기 정전용량 검출회로 중의 상쇄모듈의 전원(Vcc, GND 포함)을 공통 모드 전압으로 변환하는 것으로 이해가능한 바, 즉 제15 스위치 유닛(K15), 제16 스위치 유닛(K16), 제17 스위치 유닛(K17)과 제18 스위치 유닛(K18)과 연결된 전원을 공통 모드 전압으로 변환하는 것으로 이해가능하다. 소음 검출 회로의 상쇄모듈에 있어서, 자기 정전용량 검출을 해야 할 때, 제15 스위치 유닛(K15), 제16 스위치 유닛(K16), 제17 스위치 유닛(K17)과 제18 스위치 유닛(K18)과 연결된 공통 모드 전압을 각각 도 13 중에 대응되는 GND, Vcc, Vcc, GND로 변환한다.

도 15A의 소음 검출 회로에서 전하 전달 모듈(1504), 처리모듈(1505)은 전술한 실시예에서 진술되는 것과 동일하거나 근접하여, 본 실시예는 여기에 대해 더이상 설명하지 않는다. 소음검출시, 도 15A에 대응되는 시퀀스 다이어그램은 도 14일 수 있어, 이하 그 시퀀스 다이어그램을 결합하여, 상기 도 15A 중의 소음 검출 회로의 작동원리에 대해 예시적으로 설명한다.

도 14는 본 출원 실시예에서 도 15A중의 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이고; 도 14에 도시된 바와 같이, 두개의 t1-t4시간대로 하나의 소음 검출 주기를 구성하되, 도 14 중의 T는 자기 정전용량을 검출하는 주기를 나타내는 바, 이하 각 시간대의 중요한 기술처리는 하기와 같이 간단하게 설명된다:

t2시간대: 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단은 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단과 연결되고;

t4시간대: 전하 전달 모듈이 위치 복귀되고, 0으로 출력되며;

이해가능한 것은, 도 15A 중의 소음 검출 회로는 도 1C 중의 소음 검출 회로와 등가적일 수 있어, 도 14에 따르면, 도 2A 또는 2B에 도시된 시퀀스 다이어그램을 얻을 수도 있되, 구체적으로, 도 2A 또는 2B 중의 제1 제어신호(Φ1)는 도 14 중의 제1 제어신호(Φ1)와 제2 제어신호(Φ2)에 대해 "또는"연산을 통해 얻는다고 이해가능하고, 도 2A 중의 제2 제어신호(Φ2)는 도 14 중의 제3 제어신호(Φ3)로 이해가능하며, 도 2A 중의 제3 제어신호(Φ3)는 도 14 중의 제6 제어신호(Φ6)로 이해가능하다. 소음 검출하는 회로의 도 15A에 설정된 시퀀스와 자기 정전용량 검출회로에 설정된 시퀀스가 같은 것은 소음검출시, 스위치 유닛의 시퀀스를 개변하지 않고, 단지 도 13 중의 일부분 스위치 유닛과 연결되는 전원만 변환하면 소음을 검출할 수 있기 위함이다. 도 14에 도시된 바와 같이, 제3 제어신호(Φ3), 제6 제어신호(Φ6)의 신호 주파수는 제1 제어신호(Φ1), 제2 제어신호(Φ2), 제4 제어신호(Φ4), 제5 제어신호(Φ5)의 두배이다. 본 실시예에서, 소음 검출 회로에 있어서, 제1 제어신호(Φ1), 제2 제어신호(Φ2), 제4 제어신호(Φ4), 제5 제어신호(Φ5)의 신호 주파수는 같되, 상세한 시퀀스 과정은 하기와 같고:

t1시간대에서, 제13 스위치 유닛(K13)은 도통되고, 제15 스위치 유닛(K15), 제17 스위치 유닛(K17)은 폐쇄 상태에 있으며, 제14 스위치 유닛(K14), 제16 스위치 유닛(K17), 제18 스위치 유닛(K18), 제2 스위치 유닛(K2)은 셧다운되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단이 Vcm과 연결되고 그 제2 단이 GND와 연결되도록 하고, 상쇄 정전용량의 제1 단이 Vcm과 연결되고 그 제2 단이 Vcm과 연결되도록 하고, 검출 대기 정전용량(Cx)이 충전되도록 한다. t1시간대 완료시, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압은 Vcm(즉 Vcm-GND)이고, 상쇄 정전용량(Cc) 전압은 0(즉 Vcm-Vcm=0)이다. 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)에 저장된 전하량은 Q1=Vcm*Cx이고, 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하량은 Q2=(Vcm-Vcm)*Cc=0이다. 이때, 제6 스위치 유닛(K6)이 차단되므로, 전하 전달 모듈(1504)의 출력전압(Vout)은 0이다.

t2시간대에서, 제13 스위치 유닛(K13), 제14 스위치 유닛(K14), 제15 스위치 유닛(K15), 제16 스위치 유닛(K16), 제17 스위치 유닛(K17)은 셧다운되고, 제2 스위치 유닛(K2), 제18 스위치 유닛(K18)은 폐쇄 상태에 있으며, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 연결된다. 소음이 존재하지 않을 때, 전하보존법칙에 의해, Vcm*Cx+0=Vx*Cx+(Vx-Vxm)*Cc가 성립되어, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압(Vx=Vcm)을 얻을 수 있다. 설명할 필요가 있는 것은, 소음이 존재하면, 예를 들어 간섭원(1501)으로 간섭에 대해 시뮬레이션을 진행하면, 간섭원(1501)은 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 대한 영향을 발생하여, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압(Vx)은 Vcm과 같지 않도록 하는 바, 이해가능한 것은, 간섭원(1501)의 간섭은 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량이 충전 또는 방전되도록 하여, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압(Vx)이 Vcm보다 크거나 작도록 한다.

t4시간대에서, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되고, 기타 스위치는 t3시간대의 상태와 일치하게 유지되고, 이밖에, 제2 스위치 유닛은 폐쇄될 수도 있으며, 전하 전달 모듈(1504)은 위치 복귀되고, 상기 전하 전달 모듈(804)의 출력전압(Vout)은 0으로 변한다.

이상 작동 과정에서, t3시간대에서 전하를 전달하고, t2시간대 완료시 검출 대기 정전용량(Cx) 상의 전압(Vx)에 따르면, 하기 몇가지 상황이 존재하는 바:

Vx>VCM이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 전하 전달 모듈(1504)에 전하를 전달하되, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압이 공통 모드 전압(VCM)에 도달할 때가지 전달한다. 이 과정에서, 전하 전달 모듈(1504)의 출력전압(Vout)은 역방향의 전압이지만, 간섭원이 전하 전달 모듈에 대한 영향으로 인해, 전하 전달 모듈(1504)의 출력전압 역시 순방향의 전압일 수 있다.

Vx= VCM이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)이 전하 전달 모듈(1504) 과의 사이에서 전달한 전하는 0이고, 전하 전달 모듈(1504)의 출력전압(Vout) 역시 0이며, 이때 회로는 이때 회로는 완전 상쇄 상태에 도달하게 된다.

Vx<VCM이면, 전하 전달 모듈(1504)은 피드백 네트워크(Rf와 Cf)에 의해 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)을 충전시키되, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압이 공통 모드 전압(VCM)에 도달할 때까지 충전시킨다. 이 과정에서, 전하 전달 모듈(1504)의 출력전압(Vout)은 순방향의 전압이지만, 간섭원이 전하 전달 모듈에 대한 영향으로 인해, 전하 전달 모듈(1504)의 출력전압 역시 역방향의 전압일 수 있다.

상기 전하 전달 모듈(1504)의 출력전압은 각각 처리모듈(1505) 중의 AAF에 의해 필터링된 후, ADC에 전송되어 샘플링되고, 그 다음 DSP에 의해 직교 복조를 진행하여, 얻어진 원시 데이터를 CPU에 전송하여 소음 계산을 진행하여, 소음의 크기를 얻도록 하고, 이밖에, CPU는 또한 현재 작동 주파수의 소음 레벨을 판단하되, 예를 들어, 소음의 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값보다 큰지를 판단하기 위한 것으로, 자기 정전용량 검출회로의 작동 주파수를 결정하도록 한다.

전술한 실시예의 내용을 결합해보면, 본 실시예에서, 전하 전달 모듈은 정전용량 피드백과 스위치 유닛을 포함할 수도 있고, 도 15B를 참조해보면, 이에 대응되는 시퀀스 다이어그램은 도 14를 참조할 수 있고, 도 15A와 다른 것은 전하 전달 모듈의 피드백 네트워크가 피드백 정전용량(Cf)과 스위치 유닛을 포함하는 것인 바, 구체적으로, 피드백 네트워크는 두개의 피드백 정전용량(Cf)과 제24 스위치 유닛과 제25 스위치 유닛을 포함하고, 제24 스위치 유닛과 제25 스위치 유닛은 동일한 제어신호(φ7)를 공용하는 바, 설명할 필요가 있는 것은, φ7은 t1시간대에서 폐쇄 상태에 있을 수도 있고, t2시간대에서 폐쇄 상태에 있을 수도 있으며, t4시간대에서 폐쇄 상태에 있을 수도 있고, t3 단계에서 φ7은 차단 상태에 있을 수도 있다. 본 실시예에서, 제24 스위치 유닛과 제25 스위치 유닛을 설치하는 것은 피드백 정전용량의 위치 복귀를 구현하기 위한 것으로, 전하가 너무 많이 축적되어 포화된 후 출력전압이 일정한 상황을 방지한다. φ7은 단지 t1시간대에서 폐쇄 상태에 있을 때, 도 14의 시퀀스를 참조할 수 있되, 여기서, φ7은 φ1과 φ2에 대해 "로직 또는 "연산을 통해 얻는다고 이해가능하고, 본 실시예의 기타 모듈 및 시퀀스는 전술한 실시예와 동일하거나 유사하므로, 여기서 더이상 설명하지 않는다.

전술한 실시예의 내용을 결합해보면, 본 실시예에서, 도 16에 도시된 회로를 제공하여, 자기 정전용량 검출을 진행할 수도 있고, 소음을 검출할 수도 있다. 도 16 중의 제어모듈(1600), 구동모듈(1602), 상쇄모듈(1603), 전하 전달 모듈(1604), 처리모듈(1605)은 전술한 실시예와 유사하고, 이밖에, 이에 대응되는 시퀀스 다이어그램인 도 17 및 상기 유사한 분석을 결합하면 그 기술적 원리를 얻을 수 있어, 여기서 더이상 설명하지 않는다. 도 13에 도시된 자기 정전용량 검출회로에 기반하여, 이하 도 16에 도시된 소음 검출 회로가 어떻게 소음을 검출하는 지, 및 자기 정전용량을 어떻게 검출하는 지에 대해 구체적으로 설명한다.

도 16에 도시된 소음 검출 회로를 참조해보면, 본 실시예에서, 회로 면적을 절약하기 위해, 도 16에 도시된 소음 검출 회로는 자기 정전용량 검출회로 도 13의 기초상에서 세개의 스위치 유닛을 증가하였는 바, 각각 제19 스위치 유닛(K19), 제20 스위치 유닛(K20)과 제21 스위치 유닛(K21)을 증가하였는데, 이로써, 소음검출시, 제19 스위치 유닛(K19), 제20 스위치 유닛(K20)과 제21 스위치 유닛(K21)은 공통 모드 전압을 선택적으로 접속시키고, 자기 정전용량 검출할 때, 제19 스위치 유닛(K19), 제20 스위치 유닛(K20)과 제21 스위치 유닛(K21)은 셧다운되고, 제어모듈(1600)에 의해 각 모듈 중의 스위치 유닛의 상태를 제어하여 소음검출과 자기 정전용량 검출을 구현하도록 한다.

도 16의 소음 검출 회로에서, 구동모듈에 있어서, 검출 대기 정전용량의 제2 단은 접지되고, 구동모듈의 제19 스위치 유닛은 검출 대기 정전용량의 제1 단이 공통 모드 전압과 연결되는 지의 여부를 제어하기 위한 것이다. 도 16 중의 제어모듈(1600)은 제13 스위치 모듈, 제14 스위치 모듈과 제19 스위치 모듈을 제어가능하여, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단이 Vcc, GND와 Vcm과 연결되는 지의 여부를 각각 제어하여, 도 17의 시퀀스에 의해 소음검출을 완성하도록 하고, 이밖에, 도 14의 시퀀스에 의해 자기 정전용량 검출을 완성할 수도 있고, 도 14의 시퀀스에 의해 자기 정전용량 검출을 완성할 때, 제19 스위치 유닛(K19), 제20 스위치 유닛(K20)과 제21 스위치 유닛(K21)은 셧다운된다.

도 16의 소음 검출 회로에서, 상쇄모듈(1603)에 있어서, 상쇄모듈 중의 제20 스위치 유닛은 상쇄 정전용량의 제1 단이 공통 모드 전압에 연결되는 지의 여부를 제어하기 위한 것이고, 상쇄모듈 중의 제21 스위치 유닛은 상쇄 정전용량의 제2 단이 공통 모드 전압과 연결되는 지의 여부를 제어하기 위한 것이다. 도 16 중의 상쇄모듈(1603)은 제15 스위치 모듈, 제16 스위치 모듈과 제20 스위치 모듈에 의해 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단이 GND , Vcc와 Vcm과 연결되는 지의 여부를 각각 제어할 수 있고, 상쇄모듈(1603)은 제17 스위치 모듈, 제18 스위치 모듈과 제21 스위치 모듈에 의해 상쇄 정전용량(Cc)의 제2 단이 Vcc, GND 와 Vcm과 연결되는 지의 여부를 각각 제어할 수도 있으며, 상쇄모듈(1603)은 제5 스위치 모듈에 의해 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단이 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단과 연결되는 지의 여부를 제어할 수도 있다. 도 16 중의 전하 전달 모듈(1604)과 처리모듈(1605)은 전술한 실시예에서 기술되는 것과 동일하거나 유사하여, 여기서 더이상 설명하지 않는다.

소음검출시, 도 16에 대응되는 시퀀스 다이어그램은 도 17일 수 있어, 이하 그 시퀀스 다이어그램을 결합하여, 상기 도 16 중의 소음 검출 회로의 작동원리에 대해 예시적으로 설명한다.

도 17은 본 출원 실시예에서 도 16 중의 소음 검출 회로가 작동할때의 시퀀스 다이어그램이고; 도 17에 도시된 바와 같이, 두개의 t1-t4시간대로 하나의 소음 검출 주기를 구성하되, 여기서, T는 자기 정전용량 검출의 주기를 나타내고, 각 시간대의 중요한 기술처리는 하기와 같이 간단하게 설명된다:

t1시간대: 공통 모드 전압에 의해 검출 대기 정전용량(Cx)을 충전하고, 상쇄 정전용량(Cc) 양단은 공통 모드 전압과 연결되며;

t4시간대: 전하 전달 모듈이 위치 복귀되고, 출력전압은 0이며;

이해가능한 것은, 도 16 중의 소음 검출 회로는 소음 검출시 도 1D 중의 소음 검출 회로와 등가적일 수 있어, 도 16과 도 17에 따르면, 도 2A에 도시된 시퀀스 다이어그램을 얻을 수도 있되, 구체적으로, 도 2A 중의 제1 제어신호(Φ1)는 도 17 중의 제7 제어신호(Φ7)로 이해가능하고, 도 2A 중의 제2 제어신호(Φ2)는 도 17 중의 제7 제어신호(Φ7)로 이해가능하며, 도 2A 중의 제3 제어신호(Φ3)는 도 17 중의 제6 제어신호(Φ6)로 이해가능하다. 도 17에서, 소음검출시 Φ1, Φ2, Φ4와 Φ5는 로우 레벨을 유지하고, K13, K14, K15, K16, K17, K18 이러한 스위치는 셧다운된다. 자기 정전용량 검출과 소음검출에 있어서, Φ3과 Φ6의 시퀀스는 동일하고, Φ7은 도 14 중의 Φ1과 Φ2에 대해 "또는"연산을 통해 얻는 것에 상당하고, Φ8은 시종 하이 레벨을 유지한다. 이하 각 시간대의 구체적인 스위치 상태를 결합하여 소음 검출 회로를 분석한다.

t1시간대, 제19 스위치 유닛(K19)는 도통되고, 제13 스위치 유닛(K13), 제14 스위치 유닛(K14)는 셧다운 상태에 있으며, 제15 스위치 유닛(K15), 제16 스위치 유닛(K16), 제17 스위치 유닛(K17), 제18 스위치 유닛(K18)은 셧다운되고, 제20 스위치 유닛(K20)과 제21 스위치 유닛(K21)은 도통되어, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단이 Vcm과 연결되고 그 제2 단이 GND와 연결되도록 하고, 상쇄 정전용량의 제1 단이 Vcm과 연결되고 그 제2 단이 Vcm과 연결되도록 하여, 최종적으로 검출 대기 정전용량(Cx)이 충전되도록 한다. t1시간대 완료시, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압은 Vcm(즉 Vcm-GND)이고, 상쇄 정전용량(Cc) 전압은 0(즉 Vcm-Vcm=0)이다. 이때, 검출 대기 정전용량(Cx)에 저장된 전하량은 Q1=Vcm*Cx이고, 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하량은 Q2=(Vcm-Vcm)*Cc=0이다. 이때, 제6 스위치 유닛(K6)이 차단되므로, 전하 전달 모듈(1504)의 출력전압(Vout)은 0이다.

t2시간대에서, 제13 스위치 유닛(K13), 제14 스위치 유닛(K14), 제15 스위치 유닛(K15), 제16 스위치 유닛(K16), 제17 스위치 유닛(K17), 제18 스위치 유닛(K18), 제19 스위치 유닛(K19), 제20 스위치 유닛(K20)은 셧다운 상태에 있고, 제5 스위치 유닛(K5)은 폐쇄 상태에 있으며, 검출 대기 정전용량(Cx)의 제1 단과 상쇄 정전용량(Cc)의 제1 단은 연결된다. 소음이 존재하지 않을 때, 전하보존법칙에 의해, Vcm*Cx+0=Vx*Cx+(Vx-Vxm)*Cc가 성립되어, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압(Vx=Vcm)을 얻을 수 있다. 설명할 필요가 있는 것은, 소음이 존재하면, 예를 들어 간섭원으로 간섭에 대해 시뮬레이션을 진행하면, 간섭원은 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)에 저장된 전하에 대한 영향을 발생하여, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압(Vx)이 Vcm과 같지 않도록 하는 바, 이해가능한 것은, 간섭원의 간섭은 검출 대기 정전용량과 상쇄 정전용량이 충전 또는 방전되도록 하여, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압(Vx)이 Vcm보다 크거나 작도록 한다.

t3시간대에서, 제4 스위치 유닛(K4)은 도통되고, 기타 스위치는 t2시간대의 상태와 일치하게 유지되는데, 검출 대기 정전용량(Cx) 전압(Vx)이 Vcm보다 크거나 작으면, 검출 대기 정전용량(Cx), 상쇄 정전용량(Cc)과 전하 전달 모듈(1604) 사이에서 전하가 전달된다.

t4시간대에서, 제4 스위치 유닛(K4)은 차단되고, 기타 스위치는 t3시간대의 상태와 일치하게 유지되는데, 전하 전달 모듈(1604)은 위치 복귀되고, 상기 전하 전달 모듈(804)의 출력전압(Vout)은 0으로 변한다. 이밖에, 제5 스위치 유닛은 t4시간대에서 폐쇄될 수도 있다.

Vx>VCM이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)은 동시에 전하 전달 모듈(1604)에 전하를 전달하되, 검출 대기 정전용량(Cx)의 전압이 공통 모드 전압(Vcm)에 도달할 때까지 전달한다. 이 과정에서, 전하 전달 모듈(1604)의 출력전압(Vout)은 역방향의 전압이고, 이밖에, 간섭원이 전하 전달 모듈(1604)에 대한 영향으로 인해, 전하 전달 모듈(1604)의 출력전압(Vout) 역시 순방향의 전압일 수 있다.

Vx= VCM이면, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)이 전하 전달 모듈(1604) 과의 사이에서 전달한 전하는 0이고, 전하 전달 모듈(1604)의 출력전압(Vout) 역시 0이며, 이때 회로는 완전 상쇄 상태에 도달하게 된다.

Vx<VCM이면, 전하 전달 모듈(1604)은 피드백 네트워크(Rf와 Cf)에 의해 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)을 충전시키되, 검출 대기 정전용량(Cx)과 상쇄 정전용량(Cc)의 전압이 공통 모드 전압(Vcm)에 도달할 때가지 충전시킨다. 이 과정에서, 전하 전달 모듈(1604)의 출력전압(Vout)은 순방향의 전압이고, 이밖에, 간섭원이 전하 전달 모듈(1604)에 대한 영향으로 인해, 전하 전달 모듈(1604)의 출력전압(Vout) 역시 역방향의 전압일 수 있다.

전술한 실시예에서 공개한 내용을 결합해보면, 본 실시예에서 제공하는 회로는 소음을 검출할 수도 있고, 자기 정전용량 검출을 진행할 수도 있으며, 도 18을 참조해보면, 도 18은 회로를 제공하되, 상기 회로는 소음검출에 사용되기도 하고, 자기 정전용량 검출에 사용되기도 하며, 도 18 중의 제어모듈(1800), 구동모듈(1802), 상쇄모듈(1803), 전하 전달 모듈(1804), 처리모듈(1805)은 전술한 실시예와 유사하고, 전술한 실시예와 다른 것은, 도 18은 하나의 전원 변환 모듈을 증가하였고, 이밖에, 이에 대응되는 시퀀스 다이어그램인 도 19 및 상기 유사한 분석을 결합하면 그 기술적 원리를 얻을 수 있어, 이하 도 18에 도시된 소음 검출 회로가 어떻게 소음을 검출하는 지, 및 자기 정전용량 검출을 어떻게 진행하는 지를 구체적으로 설명한다.

구동모듈(1802)에 있어서, 소음검출시, 제어모듈은 구동모듈(1802)을 제어하여 제1 시간대에서 검출 대기 정전용량을 충전하도록 하기 위한 것이고, 제어모듈은 또한 상쇄모듈을 제어하여 제1 시간대에서 상쇄 정전용량을 충전하거나 또는 상쇄 정전용량의 양단이 모두 공통 모드 전압에 연결되도록 하기 위한 것이며; 제어모듈은 또한 상쇄모듈을 제어하여 제2 시간대와 제3 시간대에서 상쇄 정전용량의 제1 단이 검출 대기 정전용량의 제1 단과 연결되도록 하기 위한 것이고; 제어모듈은 또한 전하 전달 모듈을 제어하여 제3 시간대에서 상쇄 정전용량과 검출 대기 정전용량 중의 전하에 대해 전하 전달을 진행하여, 출력전압(Vout)을 출력하도록 하기 위한 것이다. 본 실시예에서, 제어모듈은 또한 전원 변환 모듈(1806)을 제어하여, 소음검출과 자기 정전용량 검출을 구현할 수 있도록 한다. 여기서, Vp는 Vcc와 Vcm중에서 선택가능하고, VN는 GND와 Vcm중에서 선택가능하며, 스위치(K22)와 스위치(K23)는 제어신호(Φ7)를 공용한다. Φ7이 낮을 때, Vp와 VN는 각각 Vcc와 GND에 연결되는데, 이때 자기 정전용량 검출모드이고, 도 19에 도시된 t9-t16시간대를 참조가능하고; Φ7이 높을 때, Vp와 VN는 Vcm과 모두 연결될 수 있는데, 이때 소음검출 모드이고, 도 19에 도시된 t1-t8시간대를 참조가능하다. 도 19에 도시된 시퀀스는, 하기와 같이 이해가능한 바, t1-t8시간대에서 소음 검출 회로는 소음검출을 진행하여, 출력전압에 의해 소음의 크기를 획득할 수 있고, t9-t16시간대에서 자기 정전용량 검출회로는 자기 정전용량 검출을 진행하여, 출력전압에 의해 자기 정전용량값을 획득할 수 있으며, 본 실시예에서, 전원 변환 모듈을 증가하여, 소음 검출 회로와 자기 정전용량 검출회로는 일부분 회로를 공용가능하여 시분할 검출을 구현하도록 하되, 예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이, t1-t8시간대에서 소음을 검출하고, t9-t16시간대에서 정전용량값을 검출한다. 구동모듈과 상쇄모듈은 3쌍의 Vp와 VN을 포함하는데 이들은 하나의 전원 선택 모듈을 공용하고, 각 쌍의 Vp와 VN 전원 포트는 각각 하나의 전원 선택 모듈을 사용할 수도 있다. 3쌍의 Vp와 VN이 전원 변환 모듈(1806)을 공용할 때, 스위치 임피던스가 조금 높아지고; 각 쌍의 Vp와 VN 전원 포트가 각각 하나의 전원 선택 모듈을 사용할 때, 회로 설계의 복잡한 정도가 증가되고, 스위치 임피던스는 상대적으로 조금 낮아진다.

도 18에 도시된 소음 검출 회로에서, 처리모듈도 제어모듈과 연결될 수 있고, 제어모듈은 전원 변환 모듈을 제어하여 구동모듈, 상쇄모듈 및 전하 전달 모듈의 전원을 변환하여 소음검출 또는 자기 정전용량 검출시, 제어모듈 역시 처리모듈에 통지할 수 있어, 예를 들어 하이 레벨 또는 로우 레벨을 처리모듈에 발송가능하여, 처리모듈이 출력전압이 나타내는 것이 소음 크기인지 정전용량값인지를 알게 할 수 있다.

본 방안은 도 16의 방안에 비해, 하나의 제어신호가 감소되고, 시퀀스 제어가 상대적으로 간단하지만, 구동모듈과 상쇄모듈의 전원 포트는 두개의 스위치의 직렬연결을 사용하여, 구동 임피던스가 보다 더 높을 수 있다. 도 16 중의 전원 포트는 모두 하나의 스위치로 도통과 셧다운을 제어하여, 구동 임피던스가 더욱 낮은 우세를 갖고 있지만, 시퀀스 제어가 비교적 복잡하다.

도 19는 본 출원 실시예에서 도 18 중의 소음 검출 회로가 작동할 때의 시퀀스 다이어그램이고; 도 19에 도시된 바와 같이, 두개의 t1-t4시간대로 하나의 소음 검출 반주기를 구성하되, 여기서, T는 소음 검출 주기 또는 자기 정전용량 검출주기를 나타낼 수 있고, 각 시간대의 분석은 전술한 실시예와 유사하여, 여기서 더이상 설명하지 않는다.

정확한 소음 측정은 자기 정전용량 검출의 정확도를 향상시키는데에 유리하고, 정전용량 검출의 중요한 대전파 방해(Anti-jamming)방법은 구동전압 향상, 검출시간 증가, 간섭원, 차폐 및 주파수 호핑을 멀리함을 포함된다. 여기서, 구동전압 향상과 검출시간 증가 이 두가지 방법은 간섭을 피할 수 없고, 단지 시스템 대전파 방해(Anti-jamming)를 검출하는 능력을 증가하였다. 또한, 구동전압을 향상시키는 것은 한도가 있고, 상이한 응용에서 최고 구동전압은 고정적인 것이다. 검출시간 증가는 전력 손실의 증가를 초래하게 된다. 간섭원, 차폐 및 주파수 호핑을 멀리하는 것은 간섭을 피하는 방법이지만, 간섭원과 차폐를 멀리하는 방법은, 종종 제품 체적, 응용형태에 의해 한정되므로, 잘 실시하기 어렵다. 주파수 호핑은 원활하고 효과적인 대전파 방해 방법으로서, 간섭이 큰 주파수를 피하여, 소음이 더욱 작은 주파수를 작동 주파수로 선택하면, 정전용량 검출의 신호 대 잡음비를 뚜렷하게 향상시킬 수 있고, 민감도와 신뢰성을 확보한다.

전술한 실시예에서 공개한 내용을 결합해보면, 본 실시예에서는 자기 정전용량 검출방법을 제공하는 바, 자기 정전용량 검출회로의 작동 주파수를 결정하여, 자기 정전용량 검출시의 소음이 작아지도록 하고, 전술한 실시예에서 공개한 소음 검출 회로를 사용하여, 어느 하나의 작동 주파수에서의 소음 크기를 획득할 수 있는데, 이에 기반하여, 소음이 작은 작동 주파수를 선택할 수 있다. 구체적으로, 도 20을 참조해보면, 상기 방법은:

S2001: 전술한 실시예에서 제공하는 소음 검출 회로를 사용하여 제1 주파수에서 작동하는 자기 정전용량 검출회로의 소음의 폭값을 검출하는 단계;

S2002: 소음의 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값보다 낮은 지의 여부를 판단하되; 소음의 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값보다 낮으면, 단계(S2002A)를 수행하고; 소음의 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값보다 낮으면, 단계(S2002B)를 수행하는 단계;

S2002A: 자기 정전용량 검출회로가 제1 주파수로 자기 정전용량 검출을 진행하는 단계;

S2002B: 전술한 실시예에서 제공하는 소음 검출 회로를 사용하여 제2 주파수에서 작동하는 자기 정전용량 검출회로의 소음의 폭값을 검출하되, 소음의 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값보다 낮을 때의 제2 주파수가 결정될 때까지 검출하고, 자기 정전용량 검출회로가 제2 주파수로 자기 정전용량 검출을 진행하는 단계를 포함한다.

단계(S2001)에서, 소음 검출 회로는 제1 주파수에서 작동하는 자기 정전용량 검출회로의 소음을 검출할 때, 자기 정전용량 검출회로의 작동 주파수가 제1 주파수이면, 소음검출시, 소음검출의 복조 주파수도 제1 주파수이고, 단계(S2001)에서도 이해가능한 것은, 전술한 실시예에서 제공하는 소음 검출 회로를 사용하여 제1 주파수에서 작동하는 소음 검출 회로의 소음의 폭값을 검출한다. 여기서, 소음 검출 회로의 스위치 유닛의 시퀀스는 자기 정전용량 검출회로의 스위치 시퀀스와 같을 수 있어, 보다 더 정확하게 자기 정전용량 검출회로의 소음의 폭값을 획득하도록 확보한다. 도 19의 시퀀스를 예로 들어 설명하되, t9-t16 이러한 시퀀스의 자기 정전용량 검출회로의 소음을 검출하려면, 소음 검출 회로의 시퀀스는 t1-t8에 나타난 바와 같이 설정될 수 있다. 이밖에, 이해가능한 것은, 처리모듈에 대한 복조 주파수는, 소음 검출 회로와 자기 정전용량 검출회로의 처리모듈에 대한 복조 주파수와 같다. 구체적으로, 도 19를 결합하여 S2002A를 설명하되, t1-t8시간대에서 측정된 소음 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값보다 작으면, t9-t16시간대에서 제1 주파수로 자기 정전용량 검출을 진행하여, 자기 정전용량 검출회로의 스위치 시퀀스가 소음 검출 회로의 스위치 시퀀스와 같도록 하고, 자기 정전용량 검출회로의 복조 주파수가 소음 검출 회로의 복조 주파수와 같도록 하여, 이렇게, 자기 정전용량 검출회로가 제1 주파수에서 작동할 때, 이가 받는 간섭은 미리 설정된 소음 문턱값보다 작다. 이밖에, 자기 정전용량 검출회로의 스위치 시퀀스가 소음 검출 회로의 스위치 시퀀스와 같기에, 본 실시예에서, 제9 시간대, 제10 시간대, 제11 시간대, 제12 시간대의 길이는 각각 제1 시간대, 제2 시간대, 제3 시간대와 제4 시간대의 길이와 같다.

본 실시예에서, 전술한 실시예에서 공개한 내용을 결합해보면, 제4 시간대를 설정하지 않은 상황에서, t1+t2+t3시간대의 출력전압에 의해 소음의 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값보다 작다고 결정하면, 자기 정전용량 검출회로는 f=1/(t1+t2+t3)의 주파수로 자기 정전용량 검출을 진행할 수 있다. 작동 주파수가 f=1/(t1+t2+t3+t1+t2+t3)인 자기 정전용량 검출회로의 소음을 측정하려면, 소음 검출 회로가 (t1+t2+t3+t1+t2+t3)시간대에서 전하 전달 회로의 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정할 수 있는데, 여기서, 소음 검출 회로는 t1+t2+t3+t1+t2+t3의 시퀀스에 의해 작동한다. 제4 시간대를 설정하는 상황에서, 작동 주파수가 f=1/(t1+t2+t3+t4+t1+t2+t3+t4)인 자기 정전용량 검출회로의 소음을 측정하려면, 소음 검출 회로가 (t1+t2+t3+t4+t1+t2+t3+t4)시간대에서 전하 전달 회로의 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정할 수 있되, 소음의 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값보다 낮으면, 자기 정전용량 검출회로는 작동 주파수f=1/(t1+t2+t3+t4+t1+t2+t3+t4)로 자기 정전용량 검출을 진행할 수 있다.

본 실시예에서, 현재 시각에서, 자기 정전용량 검출회로의 작동 주파수가 제1 주파수이면, 전술한 실시예에서 제공하는 소음 검출 회로를 사용하여 제1 주파수에서 작동하는 자기 정전용량 검출회로의 소음의 폭값을 검출하여, 제1 주파수가 자기 정전용량 검출회로의 적합한 작동 주파수인 지를 확정하도록 하되, 즉 제1 주파수에서의 소음이 미리 설정된 소음 문턱값보다 작은 지를 판단하여, 소음이 미리 설정된 소음 문턱값을 초과하면, 소음 검출 회로는 기타 작동 주파수에서의 소음을 측정할 수 있어, 자기 정전용량 검출회로의 적합한 작동 주파수를 찾도록 한다. 본 실시예에서, 소음 검출 회로가 소음의 폭값을 검출할 때, 우선 현재 시각 자기 정전용량 검출회로의 작동 주파수에서의 소음을 검출하되, 즉 우선 자기 정전용량 검출회로의 작동 주파수를 제1 주파수로 결정하고, 소음 검출 회로는 제1 주파수에서 작동하는 자기 정전용량 검출회로의 소음의 폭값을 다시 검출한다. 이렇게, 제1 주파수에서의 소음이 요구에 충족되면, 소음 검출 회로는 기타 주파수에서의 소음을 검출할 필요가 없고, 자기 정전용량 검출회로는 계속하여 제1 주파수로 자기 정전용량 검출을 진행한다.

구체적으로, 도 21을 참조해보면, 상기 방법은:

S2101: 소음 검출 회로를 사용하여 f1주파수에서 작동하는 소음 검출 회로의 소음 크기(N1)를 측정하는 단계;

S2102: N1이 상기 미리 설정된 소음 문턱값(TH1)보다 작은 지를 판단하여, N1이 상기 미리 설정된 소음 문턱값(TH1)보다 작으면, 단계(S2002A)를 수행하고, 아닐 경우 단계(S2002B)를 수행하는 단계;

S2102A: 자기 정전용량 검출회로가 f1을 작동 주파수로 하여 자기 정전용량 검출을 진행하는 단계;

S2102B: 소음 검출 회로를 사용하여 f2주파수에서 작동하는 소음 검출 회로의 소음 크기(N2)를 측정하는 단계;

S2103: N2가 상기 미리 설정된 소음 문턱값(TH1)보다 작은 지를 판단하여; N2가 상기 미리 설정된 소음 문턱값(TH1)보다 작으면, 단계(S2003A)를 수행하고, 아닐 경우 단계(S2003B)를 수행하는 단계;

S2103A:자기 정전용량 검출회로가 f2를 작동 주파수로 하여 자기 정전용량 검출을 진행하는 단계;

S2103B: 소음 검출 회로를 사용하여 f3주파수에서 작동하는 소음 검출 회로의 소음 크기(N3)를 측정하는 단계;

S2104: N3이 미리 설정된 소음 문턱값(TH1)보다 작은 지를 판단하되; N3이 상기 미리 설정된 소음 문턱값(TH1)보다 작으면, 단계(S2004A)를 수행하고, 아닐 경우 단계(S2004B)를 수행하는 단계;

S2104A:자기 정전용량 검출회로가 f3을 작동 주파수로 하여 자기 정전용량 검출을 진행하는 단계;

S2104B: 소음 검출 회로를 사용하여 f4주파수에서 작동하는 소음 검출 회로의 소음 크기(N4)를 측정하되 주파수(fx)를 찾을 때까지 측정하여 상기 주파수(fx)에서 측정된 (Nx)이 TH1보다 작도록 하여, 자기 정전용량 검출의 작동 주파수를 fx로 결정하고; 또는 N1, N2, N3????Nn이 모두 미리 설정된 소음 문턱값보다 크면, N1, N2, N3????Nn의 크기를 비교하여 가장 작은 소음을 결정하되, Nx가 그중의 최소치이면, 자기 정전용량 검출의 작동 주파수를 fx로 결정하고 자기 정전용량 검출의 시간을 증가한다. 이해가능한 것은, 자기 정전용량 검출의 시간을 증가할 때, 자기 정전용량 검출의 신호 대 잡음비가 향상되는 단계를 포함한다.

단계(S2104B)에서, 자기 정전용량 검출의 시간을 배가 되게 할 수 있다.

전술한 실시예에서 공개한 내용을 결합해보면, 본 실시예는 자기 정전용량 검출방법을 제공하는 바, 자기 정전용량 검출회로의 작동 주파수를 선택하여, 자기 정전용량 검출회로가 소음이 작은 주파수로 작동할 수 있도록 하고, 전술한 실시예에서 공개하는 소음 검출 회로를 사용하여, 회로가 어느 하나의 작동 주파수에서 받은 소음의 크기를 획득할 수 있는데, 이에 기반하여, 소음이 작은 작동 주파수를 선택할 수 있고, 구체적으로, 도 22를 참조해보면, 상기 방법은:

S2201: 소음 검출 회로를 사용하여 주파수f1-fm에서 작동하는 소음 검출 회로의 소음 크기(N1-Nm)를 검출하는 단계;

S2202: N1-Nm의 크기를 비교하는 단계;

S2203: 가장 작은 소음(Nx)에 대응되는 주파수(fx)를 자기 정전용량 검출회로의 작동 주파수로 선택하는 단계를 포함한다.

본 실시예에서, 소음의 크기는, 소음의 폭값으로 이해가능하고, 자기 정전용량 검출회로의 작동 주파수는 자기 정전용량 검출회로의 처리모듈의 작동 주파수로 이해가능한 바, 예를 들어, 처리모듈의 복조의 작동 주파수로 이해가능하되, 구체적으로, 복조 주파수로 지칭할 수 있고, 소음 검출 회로를 사용하여 f1주파수에서 작동하는 소음 검출 회로의 소음 크기를 측정할 때, 소음 검출 회로의 처리모듈의 복조의 작동 주파수 역시 f1이다.

전술한 실시예에서 공개한 내용을 결합해보면, 본 실시예에서 자기 정전용량 검출방법을 제공하였는 바, 도 23을 참조해보면, 상기 방법은:

S2301: 소음 검출 회로를 사용하여 제1 주파수(f1)에서 작동하는 소음 검출 회로의 소음의 폭값(N1)을 검출하는 단계;

S2302: N1이 미리 설정된 소음 문턱값(TH1)보다 작은 지를 판단하여; 작으면, 단계(S2202A)를 수행하고; 작지 않으면, 단계(S2202B)를 수행하는 단계;

S2302A: 자기 정전용량 검출회로가 제1 주파수로 정전용량 검출을 진행하는 단계;

S2302B: 계속하여 기타 주파수에서의 소음의 폭값을 검출하되, 미리 설정된 소음 문턱값보다 작을 때의 주파수(fx)가 결정될 때까지 검출한 후, 자기 정전용량 검출회로는 fx로 정전용량 검출을 진행하거나; 또는 자기 정전용량 검출회로의 검출시간을 증가하는 단계를 포함한다.

자기 정전용량 검출회로의 검출시간을 증가할 때, 자기 정전용량 검출회로는 여러번 검출한 결과를 이용하여 검출결과에 대해 진일보 처리하여 검출결과가 보다 더 정확해지도록 한다.

도 24는 본 출원 실시예의 정전용량 터치시스템의 구조 모식도이고; 도 24에 도시된 바와 같이, 이는 터치센서(2401), 터치 칩(2402)과 호스트(2403)를 포함한다. 터치센서(2401)는 이층구조로서, 구동통로(Tx)와 감지통로(Rx)를 포함하는데, 이들이 시스템 그라운드에 대한 기초 커패시턴스를 C1~C5와 C6~C10으로 표기한다. 자기 정전용량 검출시, 터치 칩(2402)은 각 갈래의 통로(구동통로, 감지통로)가 시스템 그라운드에 대한 커패시턴스를 스캔하고, 각 갈래의 통로가 시스템 그라운드에 대한 정전용량 변화량을 계산한다. 손가락이 접근하거나 또는 터치 스크린을 터치할 때, 손가락이 접근하거나 터치된 위치의 통로가 시스템 그라운드에 대한 커패시턴스는 커진다. 도 24에 도시된 바와 같이, 만약 손가락과 구동통로(Tx) 사이의 커패시턴스가 Cd일 경우, 손가락과 감지통로(Rx) 사이의 커패시턴스는 Cs이다. 예를 들어, 손가락이 구동통로(Tx2)와 감지통로(Rx3)에 접근할 때, 인체를 도체로 하여 시스템 그라운드와 연결되기에, 구동통로(Tx2)가 시스템 그라운드에 대한 커패시턴스는 C2+Cd로 변화되고, 감지통로(Rx3)가 시스템 그라운드에 대한 커패시턴스는 C8+Cs로 변화된다. 터치 칩(2402)은 구동통로(Tx2)와 감지통로(Rx3)가 시스템 그라운드에 대한 커패시턴스가 모두 커진 것을 검출하고, 기타 통로가 시스템 그라운드에 대한 커패시턴스는 변하지 않거나 변하지 않은 것에 근접하거나 작게 변하기에, 터치 위치가 구동통로(Tx2)와 감지통로(Rx3)에서 교차되는 위치를 계산할 수 있어, 이 위치의 좌표를 호스트(2403)에 발송하여 각종 기능의 터치 조작을 구현하도록 한다.

본 실시예에서, 소음 검출 회로는 상기 도 24의 터치 칩(2402) 상에 구체적으로 배치되기에, 상기 터치 칩(2402)이 상기 실시예 에 따른 정전용량 검출회로로 이해될 수 있다.

도 25는 본 출원 실시예의 정전용량 터치시스템의 구조 모식도이고; 도 25에 도시된 바와 같이, 이는 터치센서(2501)와 터치 칩(2502)을 포함하고, 본 실시예 중의 터치센서와 터치 칩은 전술한 실시예와 동일하거나 유사하여, 여기서 더이상 설명하지 않는다. Tx5의 전극의 소음을 측정하는 것을 예로 들어 설명하면, 도면에서 검출 대기 정전용량은 구체적으로 전극(Tx5)과 GND 사이에 형성된 정전용량이고, 본 실시예는 단지 하나의 전극으로 형성된 정전용량을 측정하는 것을 예로 들어 도시하고, 기타 전극은 더이상 설명하지 않는다.

본 출원 실시예는 전자기기를 더 제공하는 바, 이는 본 출원의 어느 하나의 실시예에 따른 터치 칩을 더 제공한다.

설명할 필요가 있는 것은, 상기 실시예에서, 하나의 단일한 스위치가 각 스위치 유닛인 것을 예로 들어 설명하였지만, 실제상에서, 회로 조합 구조의 방식으로 구현될 수도 있되, 여기서 구성되는 소자는 온오프기능이 있는 임의의 전자 소자일 수 있는 바, 예를 들어, MOS관 등이다.

이밖에, 상호 정전용량 검출에 기반하여 터치 검출을 진행할 때, 상호 정전용량의 기초 커패시턴스가 비교적 커서 상호 정전용량의 변화량에 영향줄 수 있으면, 본 출원 하기 실시예의 사상을 응용할 수도 있다.

본 출원 실시예의 전자기기는 다양한 형식으로 존재하여, 하기 내용을 포함하나 이에 의해 한정된다:

(1) 이동통신기기: 이러한 기기의 특징은 이동통신기능이 구비되고, 또한 말소리, 데이터 통신을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다. 이러한 단말기는 스마트폰(예를 들어 iPhone), 멀티미디어폰, 기능성 폰, 및 로 엔드 폰 등이 포함된다.

(2) 초소형 모바일 PC: 이러한 기기는 개인용 컴퓨터의 범주에 속하고, 계산과 처리기능이 있어, 일반적으로 이동 인터넷 특성도 구비된다. 이러한 단말기는 PDA, MID와 UMPC 기기 등을 포함하되, 예를 들어 iPad이다.

(3) 휴대용 멀티미디어 기기: 이러한 기기는 멀티미디어 내용을 표시하고 재생할 수 있다. 이러한 기기는 오디오, 동영상 플레이어(예를 들어 iPod), 휴대용 게임기, 전자북, 블루투스 이어폰, 및 스마트 장난감과 휴대용 차량탑재용 내비게이션 기기를 포함한다.

(4) 서버: 계산기 서비스를 제공하는 기기로서, 서버의 구성은 프로세서, 하드 디스크, 메모리, 시스템 버스 등을 포함하고, 서버와 범용계산기 구성은 유사하지만, 신뢰성이 있는 서비스를 제공할 필요가 있기에, 처리능력, 안정성, 신뢰성, 안전성, 확장가능성, 관리가능성 등 방면에서 요구가 비교적 높다.

(5) 데이터 인터랙션 기능을 구비하는 기타 전자장치.

주의해야 할 것은, 본 출원의 상기 방법 실시예는 프로세서에 응용될 수 있거나, 또는 프로세서로 구현된다. 프로세서는 집적회로칩일 수 있어, 신호의 처리능력을 구비한다. 실현 과정에서, 상기 방법 실시예의 각 단계는 프로세서 중의 하드웨어의 집적로직회로 또는 소프트웨어 형식의 명령을 통해 완성된다. 상기의 프로세서는 통용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor, DSP), 응용 주문형 집적회로(application specific integrated circuit, ASIC), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(field programmable gate array, FPGA) 또는 기타 프로그램 가능 로직소자, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직소자, 이산 하드웨어 어셈블리일 수 있다. 본 출원 실시예 중에 공개된 각 방법, 단계 및 로직 블록도를 구현하거나 수행할 수 있다. 통용 프로세서는 마이크로 프로세서일 수 있거나 또는 상기 프로세서는 임의의 통상적인 프로세서 등일 수도 있다. 본 출원 실시예에 공개된 방법의 단계는 직접적으로 하드웨어 디코딩 프로세서에 의해 수행 완성하거나, 디코딩 프로세서 중의 하드웨어 및 소프트웨어 모듈 조합으로 수행 완성될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 램(RAM), 플래시 메모리, 롬(ROM), 프로그램 가능 읽기전용 기억 장치 또는 이이피롬(EEPROM), 레지스터 등 본 기술분야의 성숙된 저장매체에 위치할 수 있다. 상기 저장매체는 메모리에 위치하고, 프로세서는 메모리 중의 정보를 판독하여, 그 하드웨어를 결합하여 상기 방법의 단계를 완성한다.

이해가능한 것은, 본 출원 실시예 중의 메모리는 휘발성메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있거나, 또는 휘발성과 비휘발성 메모리 양자를 포함할 수 있다. 여기서, 비휘발성 메모리는 읽기전용 기억장치(read-only memory, ROM), 프로그램 가능 읽기전용 기억장치(programmable rom, PROM), 소거가능 프로그램 가능 읽기전용 기억장치(erasable PROM, EPROM), 전기적 소거가능 프로그램 가능 읽기전용 기억장치(electrically EPROM, EEPROM) 또는 플래시 메모리일 수 있다. 휘발성 메모리는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)일 수 있고, 이는 외부 캐시로 사용된다. 예시적이지만 한정적이지 않은 설명에 따르면, 수많은 형식의 RAM이 사용가능하되, 예를 들어 정적 램(static RAM, SRAM), 동적 램(dynamic RAM, DRAM), 동기 디램(synchronous DRAM, SDRAM), 더블데이터레이트 동기 디램(double data rate SDRAM, DDR SDRAM), 증강형 동기 디램(enhanced SDRAM, ESDRAM), 동기 링크 디램(synchlink DRAM, SLDRAM)과 다이렉트 램버스 램(direct rambus RAM, DR RAM)이다. 응당 주의해야 할 것은, 본문에서 기술되는 시스템과 방법의 메모리는 이러한 것과 임의의 기타 적합한 유형의 메모리를 포함하나 이에 의해 한정되지 않는 것에 목적이 있다.

응당 이해해야 할 것은, 본 출원 실시예에서, "A와 상응한 B"는 B 와 A가 관련되는 것을 나타내고, A에 의해 B를 결정할 수 있다. 그러나 또 이해가능한 것은, A에 의해 B를 결정하는 것은 단지 A에 의해서만 B를 결정하는 것이 아니라, A 및/또는 기타 정보에 의해 B를 결정할 수도 있다.

이밖에, 본문 중의 용어"및/또는"는, 단지 관련 대상을 기술하는 관련 관계일 뿐, 세가지 관계가 존재할 수 있음을 나타내는 바, 예를 들어, A 및/또는 B는, A가 단독으로 존재하고, A와 B가 동시에 존재하고, B가 단독으로 존재하는 이 세가지 상황을 나타낼 수 있다. 이밖에, 본문 중의 부호"/"는, 일반적으로 전후 관련 대상이 하나의 "또는" 관계임을 나타낸다.

본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자들이 깨달을 수 있는 것은, 合본문에 공개된 실시예를 결합하여 기술된 각 예시적인 유닛 및 알고리즘 방법은, 전자 하드웨어, 또는 컴퓨터 소프트웨어와 전자 하드웨어의 결합을 통해 구현될 수 있다. 이러한 기능이 하드웨어 아니면 소프트웨어 방식으로 수행될 지는 기술적 해결수단의 특정 응용과 설계 제한 조건에 의해 결정된다. 전문 기술자는 각 특정된 응용에 대해 상이한 방법을 사용하여 기술된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현은 본 출원의 범위를 벗어나서는 아니된다.

본 발명이 속하는 기술분야의 기술자가 명확하게 알 수 있는 것은, 간편하고 간결하게 기술하기 위해, 상기 기술되는 시스템, 장치와 유닛의 구체적인 작동 과정은, 전술한 방법 실시예 중의 대응과정을 참조가능하기에, 여기서 더이상 설명하지 않는다.

본 출원에서 제공되는 몇가지 실시예에서, 응당 이해해야 할 것은, 언급된 시스템, 장치와 방법은 기타 방식으로 구현가능하다. 예를 들어, 상기 기술된 장치 실시예는 단지 예시적인 것인 바, 예를 들어, 상기 유닛의 구획은 단지 로직 기능의 구획일 뿐, 실제로 구현될 때 또 다른 구현 방식이 있을 수 있는 바, 예를 들어, 다수의 유닛 또는 어셈블리는 또 다른 시스템에 결합 또는 집적될 수 있거나, 또는 일부 특징은 생략가능하거나, 수행되지 않는다. 이밖에, 표시되거나 토론된 서로지간의 커플링 또는 직접 커플링 또는 통신 연결은 일부 인터페이스일 수 있고, 장치 또는 유닛의 간접 커플링 또는 통신 연결은 전기적, 기계적 또는 기타 형식일 수 있다.

상기 분리 부재로서 설명되는 유닛은 물리적으로 분리되는 것일 수도 있고 아닐 수도 있으며, 유닛으로 표시되는 부재는 물리적 유닛일 수도 있고 아닐 수도 있는 바, 즉 하나의 위치에 위치할 수 있거나, 또는 다수의 네트워크 유닛에 분포될 수도 있다. 실제 수요에 의해 그중의 일부분 또는 전부 유닛을 선택하여 본 실시예 방안의 목적을 구현할 수 있다.

이밖에, 본 출원의 각 실시예 중의 각 기능 유닛은 하나의 처리유닛에 집적될 수 있거나, 각 유닛이 단독으로 물리적으로 존재할 수도 있고, 두개 또는 두개 이상의 유닛이 하나의 유닛에 집적될 수 도 있다.

상기 기능이 소프트 웨어 기능 유닛의 형식으로 구현되어 독립적인 제품으로 판매되거나 사용될 때, 컴퓨터 판독가능 저장매체에 저장될 수 있다. 이러한 이해에 기반해보면, 본 출원의 기술적 해결수단 본질상 또는 선행기술이 공헌한 부분 또는 그 기술적 해결수단의 부분은 소프트웨어 제품의 형식으로 구현될 수 있는데, 상기 컴퓨터 소프트웨어 제품은 하나의 저장매체에 저장되고, 약간의 명령을 포함하여 한대의 컴퓨터 기기(개인용 컴퓨터, 서버, 또는 네트워크 기기 등이 수 있음)가 본 출원의 각 실시예에 따른 방법의 모든 단계 또는 부분 단계를 수행하도록한다. 전술한 저장매체는 U메모리, 이동 하드 디스크, 롬(read-only memory, ROM), 램(random access memory, RAM), 디스크 또는 시디롬 등 프로그램 코드를 저장가능한 각종 매체를 포함한다.

상기와 같이, 이는 단지 본 출원의 구체적인 실시형태일 뿐이지만, 본 출원의 보호범위는 이에 의해 한정되지 않고, 본 기술분야를 숙지하고 있는 어떠한 기술자든지 본 출원에 개시된 기술범위 내에서, 변화 또는 대체를 용이하게 생각해낼 수 있는 바, 이는 모두 본 출원의 보호범위 내에 내포된다. 따라서, 본 출원의 보호범위는 상기 청구범위의 보호범위를 기준으로 해야 된다.

Claims

제어모듈, 구동모듈, 상쇄모듈, 전하 전달 모듈 및 처리모듈을 포함하고; 상기 구동모듈은 상기 상쇄모듈과 연결되고, 상기 상쇄모듈은 상기 전하 전달 모듈과 연결되며, 상기 전하 전달 모듈은 상기 처리모듈과 연결되고, 상기 제어모듈은 상기 구동모듈, 상기 상쇄모듈 및 상기 전하 전달 모듈과 연결되는 소음 검출 회로에 있어서,
상기 제어모듈은 상기 구동모듈을 제어하여 제1 시간대에서 제1 전압으로 검출 대기 정전용량을 충전처리하도록 하기 위한 것이고, 또한, 상기 제어모듈은 상기 상쇄모듈을 제어하여 상기 제1 시간대에서 상기 제1 전압으로 상쇄 정전용량을 충전처리하거나 상기 상쇄 정전용량의 양단이 모두 상기 제1 전압과 연결되도록 하며;
상기 제어모듈은 상기 상쇄모듈을 제어하여 제2 시간대에서 상기 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상기 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되도록 하고;
상기 제어모듈은 상기 전하 전달 모듈을 제어하여 제3 시간대에서 상기 검출 대기 정전용량과 상기 상쇄 정전용량의 전하를 전환처리하여 출력전압이 생성되도록 하고;
상기 제1 시간대, 상기 제2 시간대와 상기 제3 시간대는 시간 상에서 연속되고, 상기 전하 전달 모듈은 증폭기를 포함하며; 상기 증폭기의 역상 입력단은 상기 제1 전압과 연결되고;
상기 처리모듈은 적어도 상기 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정하기 위한 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 전압은 공통 모드 전압인 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 구동모듈은 제1 스위치 유닛을 포함하고, 상기 제어모듈은 나아가 제1 스위치 유닛이 폐쇄 상태에 있도록 제어하여, 상기 제1 시간대에서, 상기 구동모듈이 상기 제1 전압을 사용하여 상기 검출 대기 정전용량을 충전처리하도록 하고;
상기 제1 스위치 유닛이 폐쇄 상태에 있을 때, 상기 검출 대기 정전용량의 제1 단은 상기 제1 전압과 연결되고; 상기 검출 대기 정전용량의 제2 단은 상기 어스전압과 연결되는 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 3 항에 있어서,
상기 상쇄모듈은 제2 스위치 유닛과 상기 상쇄 정전용량을 포함하고, 상기 제어모듈은 나아가 상기 제2 스위치 유닛이 상기 제1 시간대에서 폐쇄 상태에 있도록 제어하기 위한 것이고;
상기 제2 스위치 유닛이 폐쇄 상태에 있을 때, 상기 상쇄 정전용량을 충전처리하고, 상기 상쇄 정전용량의 제1 단은 상기 제1 전압과 연결되고, 상기 상쇄 정전용량의 제2 단은 상기 어스전압과 연결되며; 또는,
상기 제2 스위치 유닛이 폐쇄 상태에 있을 때, 상기 상쇄 정전용량의 제1 단은 상기 제1 전압과 연결되고, 상기 상쇄 정전용량의 제2 단은 상기 제1 전압과 연결되는 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 4 항에 있어서,
상기 상쇄모듈은 제3 스위치 유닛을 더 포함하고, 상기 제어모듈은 나아가 상기 제3 스위치 유닛이 상기 제2 시간대에서 폐쇄 상태에 있도록 제어하여 상기 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상기 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되도록 하기 위한 것이고;
상기 제3 스위치 유닛이 폐쇄 상태에 있을 때, 상기 상쇄 정전용량의 제1 단은 상기 제1 전압과 차단되고, 또한, 상기 검출 대기 정전용량의 제1 단은 상기 제1 전압과 차단되는 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 검출 대기 정전용량과 상기 상쇄 정전용량의 전하를 전환처리할 때, 상기 검출 대기 정전용량의 제1 단, 상기 상쇄 정전용량의 제1 단 및 상기 증폭기의 동상 입력단이 연결되는 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 제어모듈은 상기 전하 전달 모듈을 제어하여 제4 시간대에서 상기 전하 전달 모듈이 위치 복귀되도록 하고; 상기 제1 시간대, 상기 제2 시간대, 상기 제3 시간대와 상기 제4 시간대가 시간 상에서 연속되도록 하는 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 7 항에 있어서,
상기 전하 전달 모듈은 제4 스위치 유닛을 더 포함하고, 상기 제4 스위치 유닛은 상기 제3 시간대에서 폐쇄 상태에 있어, 상기 검출 대기 정전용량과 상기 상쇄 정전용량의 전하를 전환처리하여 상기 출력전압이 생성되도록 하고; 상기 제4 스위치 유닛은 상기 제4 시간대에서 차단 상태에 있어, 상기 전하 전달 모듈이 위치 복귀되도록 하는 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 제1 시간대에서, 상기 검출 대기 정전용량의 전압은 상기 제1 전압까지 증가되고, 상기 상쇄 정전용량의 전압은 상기 제1 전압까지 증가하거나 또는 상기 상쇄 정전용량의 전압은 0이고; 제2 시간대에서 상기 상쇄 정전용량의 제2 단의 연결상태는 상기 제1 시간대에서의 상쇄 정전용량의 제2 단의 연결상태와 동일하고; 상기 제1 시간대와 상기 제2 시간대에서, 상기 전하 전달 모듈의 출력전압은 0으로 증가되거나 감소되고, 상기 제4 시간대에서, 상기 전하 전달 모듈의 출력전압은 0으로 감소되거나 증가되는 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 7 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 처리모듈은 필터, 아날로그 디지털 변환기와 디지털 신호 프로세서를 포함하고; 상기 필터는 상기 전하 전달 모듈의 출력전압을 필터링하고; 상기 아날로그 디지털 변환기는 상기 필터링된 출력전압에 대해 아날로그 디지털 변환을 진행하고; 상기 디지털 신호 프로세서는 아날로그 디지털 변환된 출력전압을 복조(demodulation)하기 위한 것이고, 상기 복조에 사용되는 기준 주파수는 소음 검출 주기의 역수이며; 상기 소음 검출 주기는 소음 검출 반주기의 정수배와 같고, 상기 소음 검출 반주기는 상기 제1 시간대, 상기 제2 시간대, 상기 제3 시간대, 상기 제4 시간대의 합이고; 또는 상기 소음 검출 반주기는 상기 제1 시간대, 상기 제2 시간대, 상기 제3 시간대의 합인 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 10 항에 있어서,
상기 처리모듈이 적어도 상기 출력전압에 의해 소음의 크기를 결정하는 것은, 상기 처리모듈이 상기 소음 검출 주기 내의 상기 전하 전달 모듈의 출력전압에 의해 소음의 폭값을 결정하는 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 1 항에 있어서,
상기 구동모듈은 제13 스위치 유닛, 제14 스위치 유닛과 제19 스위치 유닛을 포함하고; 상기 제어모듈은 또한 상기 제13 스위치 유닛, 상기 제14 스위치 유닛과 상기 제19 스위치 유닛을 제어하여 소음검출 또는 자기 정전용량 검출을 진행하도록 하기 위한 것이고; 상기 소음검출을 진행할 때, 상기 제어모듈은 상기 제19 스위치 유닛을 제어하여 상기 제1 시간대에서 상기 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상기 제1 전압과 연결되도록 하기 위한 것이고; 상기 자기 정전용량 검출을 진행할 때, 상기 제어모듈은 상기 제13 스위치 유닛과 상기 제14 스위치 유닛을 제어하여 상기 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상기 어스전압 또는 전원전압과 연결되고; 상기 검출 대기 정전용량의 제2 단은 상기 어스전압과 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 12 항에 있어서,
상기 상쇄모듈은 제15 스위치 유닛, 제16 스위치 유닛, 제20 스위치 유닛, 제17 스위치 유닛, 제18 스위치 유닛과 제21 스위치 유닛을 포함하고; 상기 제어모듈은 또한 상기 제15 스위치 유닛, 상기 제16 스위치 유닛, 상기 제20 스위치 유닛, 상기 제17 스위치 유닛, 상기 제18 스위치 유닛과 상기 제21 스위치 유닛을 제어하여 상기 소음검출 또는 상기 자기 정전용량 검출을 진행하도록 하기 위한 것이고; 상기 소음검출을 진행할 때, 상기 제어모듈은 상기 제20 스위치 유닛과 상기 제21 스위치 유닛을 제어하여 상기 제1 시간대에서 상기 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단이 상기 제1 전압과 연결되거나, 또는 상기 제1 시간대에서 상기 상쇄 정전용량의 제1 단이 상기 제1 전압과 연결되고, 상기 상쇄 정전용량의 제2 단이 상기 어스전압과 연결되도록 하기 위한 것이고; 상기 자기 정전용량 검출을 진행할 때, 상기 제어모듈은 상기 제15 스위치 유닛, 상기 제16 스위치 유닛, 상기 제17 스위치 유닛과 상기 제18 스위치 유닛을 제어하여 상기 상쇄 정전용량의 제1 단과 제2 단이 상기 어스전압 또는 상기 전원전압과 연결되도록 하기 위한 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 13 항에 있어서,
상기 상쇄모듈은 제5 스위치 유닛을 더 포함하고, 상기 제어모듈은 또한 상기 제5 스위치 유닛을 제어하여 상기 제2 시간대와 상기 제3 시간대에서 상기 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상기 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되고, 상기 제1 시간대에서 상기 검출 대기 정전용량의 제1 단이 상기 상쇄 정전용량의 제1 단과 차단되도록 하기 위한 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 1 항에 있어서,
전원 변환 모듈을 더 포함하고, 상기 전원 변환 모듈은 상기 제어모듈, 상기 구동모듈 및 상기 상쇄모듈과 연결되고, 상기 전원 변환 모듈은 상기 제1 전압을 변환시켜, 상기 제어모듈이 상기 구동모듈, 상기 상쇄모듈, 상기 전하 전달 모듈과 상기 처리모듈을 제어하여 자기 정전용량 검출 또는 소음검출을 진행하도록 하기 위한 것이고, 상기 자기 정전용량 검출을 진행할 때, 상기 제어모듈은 또한 상기 상쇄 정전용량을 제어하여 상기 검출 대기 정전용량에 대하여 전하 상쇄 처리를 진행하도록 하기 위한 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 15 항에 있어서,
자기 정전용량 검출을 진행할 때, 상기 전원 변환 모듈은 상기 검출 대기 정전용량의 제1 단과 연결되는 두개의 제1 전압을 각각 전원전압과 상기 어스전압으로 변환시키기 위한 것이고; 상기 전원 변환 모듈은 또한 상기 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되는 두개의 제1 전압을 각각 상기 전원전압과 상기 어스전압으로 변환시키기 위한 것이고; 상기 전원 변환 모듈은 또한 상기 상쇄 정전용량의 제2 단과 연결되는 두개의 제1 전압을 각각 상기 전원전압과 상기 어스전압으로 변환시키기 위한 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
소음검출을 진행할 때, 상기 전원 변환 모듈은 상기 검출 대기 정전용량의 제1 단과 연결되는 전원전압과 상기 어스전압을 상기 제1 전압으로 변환시키기 위한 것이고; 상기 전원 변환 모듈은 또한 상기 상쇄 정전용량의 제1 단과 연결되는 전원전압과 상기 어스전압을 상기 제1 전압으로 변환시키기 위한 것이고; 상기 전원 변환 모듈은 또한 상기 상쇄 정전용량의 제2 단과 연결되는 전원전압과 상기 어스전압을 상기 제1 전압으로 변환시키기 위한 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 1 항에 있어서,
상기 구동모듈, 상기 상쇄모듈과 상기 전하 전달 모듈은 모두 적어도 하나의 스위치 유닛을 포함하고; 소음검출을 진행할 때의 상기 구동모듈, 상기 상쇄모듈과 상기 전하 전달 모듈의 스위치 유닛의 시퀀스는 자기 정전용량 검출을 진행할 때의 상기 구동모듈, 상기 상쇄모듈과 상기 전하 전달 모듈의 스위치 유닛의 시퀀스와 동일한 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 1 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 증폭기는 단일단 증폭기인 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 1 항 내지 제 18 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 증폭기는 완전 차동 증폭기인 것을 특징으로 하는 소음 검출 회로.
제 1 항 내지 제 20 항 중의 어느 한 항에 따른 소음 검출 회로를 사용하여 제1 주파수에서 작동하는 상기 소음 검출 회로의 소음의 폭값을 검출하는 단계; 상기 소음의 폭값이 미리 설정된 소음 문턱값보다 낮으면, 자기 정전용량 검출회로가 상기 제1 주파수로 정전용량 검출을 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 정전용량 검출방법.
제 21 항에 있어서,
상기 자기 정전용량 검출의 주기는 상기 제1 주파수의 역수와 같고, 상기 자기 정전용량 검출 회로가 상기 제1 주파수로 정전용량 검출을 진행하면, 상기 자기 정전용량 검출의 주기는 소음 검출 주기와 같은 것을 특징으로 하는 자기 정전용량 검출방법.
제 22 항에 있어서,
상기 소음 검출 주기는 소음 검출 반주기의 정수배와 같고, 상기 소음 검출 반주기는 상기 제1 시간대, 상기 제2 시간대, 상기 제3 시간대와 상기 제4 시간대의 합인 것을 특징으로 하는 자기 정전용량 검출방법.
제 23 항에 있어서,
상기 소음 검출 주기는 소음 검출 반주기의 두배인 것을 특징으로 하는 자기 정전용량 검출방법.
제 21 항에 있어서,
상기 자기 정전용량 검출 회로가 상기 제1 주파수에서 작동할 때, 상기 처리모듈은 상기 제1 주파수로 복조를 진행하여 자기 정전용량값을 얻도록 하는 것을 특징으로 하는 자기 정전용량 검출방법.
제 21 항에 있어서,
자기 정전용량 검출을 진행할 때, 제9 시간대에서, 상기 검출 대기 정전용량과 상기 상쇄 정전용량을 충전하고, 제10 시간대에서, 상기 검출 대기 정전용량과 상기 상쇄 정전용량에 대하여 전하 상쇄를 진행하며; 제11 시간대에서, 상기 검출 대기 정전용량과 상기 상쇄 정전용량의 전하에 대하여 전하 전달을 진행하고; 제12 시간대에서, 상기 전하 전달 모듈이 위치 복귀되고; 제13 시간대에서, 상기 검출 대기 정전용량을 방전하고, 상기 상쇄 정전용량을 충전하며; 제14 시간대에서, 상기 검출 대기 정전용량과 상기 상쇄 정전용량에 대하여 전하 상쇄를 진행하고; 제15 시간대에서, 상기 검출 대기 정전용량과 상기 상쇄 정전용량의 전하에 대하여 전하 전달을 진행하고; 제16 시간대에서, 상기 전하 전달 모듈이 위치 복귀되고; 상기 제9 시간대, 상기 제10 시간대, 상기 제11 시간대, 상기 제12 시간대의 길이는 각각 상기 제13 시간대, 상기 제14 시간대, 상기 제15 시간대와 상기 제16 시간대의 길이와 같고; 상기 제9 시간대, 상기 제10 시간대, 상기 제11 시간대, 상기 제12 시간대의 길이는 각각 상기 제1 시간대, 상기 제2 시간대, 상기 제3 시간대와 상기 제4 시간대의 길이와 같은 것을 특징으로 하는 자기 정전용량 검출방법.
제 1 항 내지 제 20 항 중의 어느 한 항에 따른 소음 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 칩.
제 27 항에 따른 터치 칩과 터치센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전용량 터치시스템.
제 27 항에 따른 터치 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.