TWI545896B - 具有用於差動積分之取樣電容器之電容性觸控式感測器控制單元 - Google Patents

具有用於差動積分之取樣電容器之電容性觸控式感測器控制單元 Download PDF

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TWI545896B
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塔耶沙瓦 辛格
特朗德 彼得森
堤瑞 塞特
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愛特梅爾公司
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Description

具有用於差動積分之取樣電容器之電容性觸控式感測器控制單元
本發明大體而言係關於觸控式感測器。
一觸控式位置感測器可偵測藉由一手指或藉由諸如一手寫筆之另一物件所做之一觸控之存在及位置。舉例而言,一觸控式位置感測器可在該觸控式位置感測器之一外部介面之一區內偵測一觸控之存在及位置。在一觸敏顯示器應用中,觸控式位置感測器使得能夠與顯示於螢幕上之內容直接互動而非藉助一滑鼠或觸控墊間接互動。
存在若干種不同類型之觸控式位置感測器,諸如電阻性觸控螢幕、表面聲波觸控螢幕、電容性觸控螢幕等。觸控式位置感測器可附著至諸如以下各項之具有一顯示器之裝置或作為該等裝置之部分而提供:電腦、個人數位助理、衛星導航裝置、行動電話、可攜式媒體播放器、可攜式遊戲主控台、公共資訊亭及銷售點系統。觸控式位置感測器亦已用作電器上之控制面板。
為本發明以及其特徵及優點之一更完全理解,現連同附圖參考以下說明。
圖1圖解說明包括耦合至一控制單元150之一電容性觸控式感測器105之一實例性系統100。控制單元150可包含一驅動單元110,驅動單元110包括經組態以產生用於傳輸至電容性觸控式感測器105之一電脈衝之一脈衝驅動器。控 制單元150可進一步包括一感測單元120,感測單元120包含耦合至一第一切換器及一第二切換器之一計時電路。該計時電路經組態以:在電脈衝之一第一邊緣之持續時間內使第一切換器保持閉合及使第二切換器保持斷開;及在電脈衝之一第二邊緣之持續時間內使第二切換器保持閉合及使第一切換器保持斷開。感測單元120可進一步包括可操作以透過第一切換器耦合至電容性觸控式感測器105之一第一電容器。第一電容器經組態以接收指示電容性觸控式感測器105之一區104之一電容之一第一電荷量。感測單元120可進一步包括可操作以透過第二切換器耦合至電容性觸控式感測器105之一第二電容器,該第二電容器經組態以放電指示電容性觸控式感測器之區104之電容之一第二電荷量。感測單元120可進一步包括耦合至第一電容器及第二電容器之一差動輸出。該差動輸出經組態以將第一電容器與第二電容器之間的電壓差之一度量提供至該感測單元之一後端電路之一部分。
系統100之電容性觸控式感測器105可包含包括塗佈有呈一特定圖案之一透明導體之一絕緣體之一螢幕。當一手指或其他物件觸控該螢幕之表面時,存在電容之一改變。可將指示電容之此改變之一信號發送至控制單元150用於處理以判定該觸控之位置。在各項實施例中,系統100可操作以處理任何適合類型之電容(諸如,表面電容、投射電容、互電容及自電容或絕對電容)之量測。
如所繪示,電容性觸控式感測器105包含感測區105A。 驅動電極103(x)及感測電極103(y)可形成於一或多個基板上之感測區105A中。如所繪示,驅動電極103(x)沿一水平方向延續,且感測電極103(y)沿一垂直方向延續。然而,感測及驅動電極可具有任何適合形狀及配置。電容性感測通道104可形成於感測區中驅動電極103(x)及感測電極103(y)之邊緣毗鄰之區域處。在某些實施例中,驅動電極103(x)及感測電極103(y)以彼此電隔離方式配置。舉例而言,電容性觸控式感測器105之驅動電極103(x)及感測電極103(y)可配置於一絕緣基板之相對表面上以使得該基板提供該等驅動與感測電極之間的電隔離。
系統100之控制單元150可與電容性觸控式感測器105通信。如所繪示,控制單元150包含一驅動單元110、一感測單元120、一儲存裝置130及一處理器單元140。儲存裝置130可在一電腦可讀儲存媒體中儲存用於由處理器單元140執行之程式及在處理器單元140之操作中使用或由處理器單元140之操作產生之資料。在某些實施例中,控制單元150係一積體電路晶片,諸如:一個一般用途微處理器、一微控制器、一可程式化邏輯裝置/陣列、一特殊應用積體電路(ASIC)或其一組合。在其他實施例中,驅動單元110、感測單元120及/或處理器單元140可提供於單獨控制單元中。
處理器單元140控制驅動單元110以將驅動信號(諸如,電脈衝)供應至驅動電極103(x)以便在與驅動電極103(x)交叉之感測電極103(y)上感應電荷。感測單元120經由感測電 極103(y)感測各個交叉點104處之電荷,且感測單元120將表示節點電容之量測信號提供至處理器單元140。
在所繪示之實施例中,驅動電極103(x)經由一或多個第一切換元件170連接至驅動單元110,且感測電極103(y)經由一或多個第二切換元件160連接至感測單元120。切換元件160及170由處理器單元140控制。在一特定實施例中,處理器單元140控制切換元件160及170以及驅動單元110及感測單元120以在感測區105A上之所有交叉點104處實施感測並提供全感測解析度。可驅動每一驅動電極103(x),且可感測來自每一感測電極103(y)之信號。在一不同實施例中,處理器單元140控制切換元件160及170以及驅動單元110及感測單元120以經由較小數目個通道來驅動及感測。可使用該等驅動及感測電極之選定子集。在此實例中,將驅動信號施加至形成較小數目個驅動通道之驅動電極103(x)之群組,且自形成較小數目個感測通道之感測電極103(y)之群組感測信號。
在一特定實施例中,處理器單元140能夠處理自感測單元120接收之資料並判定電容性觸控式感測器105上之一觸控之存在及位置。在一特定實施例中,電容性觸控式感測器105上之一觸控之存在及位置可藉由偵測該電容性觸控式感測器之一或多個電容性感測通道104之電容之一改變來判定。在某些實施例中,可週期性地對一或多個電容性感測通道104之電容進行取樣以便判定該等通道之電容是否已改變。
在典型系統中,為了感測一電容性感測通道之電容,可將一控制單元之一單個電容器耦合至該電容性感測通道。該單個電容器可收集由發送至該電容性感測通道之一驅動信號感應之電荷。然而,一單個電容器僅能夠執行一單端量測。可將一反相電路放置於該單個電容器與該電容性感測通道之間,以使得該單個電容器可在驅動信號之一上升邊緣(透過不通過反相電路之一路徑)及驅動信號之一下降邊緣(透過確實包含反相電路之一路徑)期間收集電荷。然而,此感測方法易受電容性觸控式感測器與單個電容器之間的路徑中之非理想因素(諸如,放大器偏移)之影響。在某些情形中,該等非理想因素可使藉由單個電容器獲得之量測失真。
圖2圖解說明進一步包括用於指示電容性感測通道104之一電容之一信號之差動積分之雙重取樣電容器224及226的圖1之系統100。在某些實施例中,電容器224經組態以透過由電脈衝208之一第一邊緣感應之一電流收集電荷,且電容器226經組態以透過由電脈衝之一第二邊緣感應之一電流釋放電荷。在電脈衝208之兩個邊緣皆已感應由電容器224及226儲存之電荷量之改變之後,可在差動輸出228處以差動方式讀取該等電容器。由系統100提供之差動感測能力可使得能夠拒斥在耦合至電容器224及226之一傳輸路徑中之某些非理想因素且提供與使用單端感測之系統相比對電容性感測通道104之電容之更準確量測。
如圖2中所展示,系統100進一步包括:一脈衝驅動器 206、驅動墊210、接收墊214、電流輸送器216、計時電路218、切換器220及222以及差動輸出228。脈衝驅動器206可操作以產生各自包括一正(亦即,上升)邊緣及一負(亦即,下降)邊緣之電脈衝208。在正邊緣與負邊緣之間,脈衝可在一時間段內保持大體上恆定(亦即,在正邊緣之後處於一高值且在負邊緣之後處於一低值)。可經由驅動墊210將一電脈衝208傳輸至一電容性觸控式感測器105。在各項實施例中,驅動墊210耦合至電容性觸控式感測器105之一驅動線103(x)。驅動墊210可操作以允許將電脈衝208傳輸至驅動線103(x)。
將電脈衝208傳輸至電容性觸控式感測器之一電容性感測通道104之一側。電脈衝208之正邊緣及負邊緣可在電容性感測通道104之相對側上感應一電荷移位。在某些實施例中,電容性感測通道104之相對側耦合至電容性觸控式感測器105之一感測線103(y)。感測線103(y)耦合至控制單元150之接收墊214。由電脈衝208之邊緣感應之電荷可導致穿過控制單元150之接收墊214及電流輸送器216之一電流。電脈衝208之一正邊緣可導致穿過接收墊且朝向電流輸送器216及節點221流動之電流(假定閉合切換器220或222中之至少一者)。電脈衝208之一負邊緣可導致沿相反方向流動之電流。
電流輸送器216可係允許電流在接收墊214與兩個電容器224及226中間流動之任何適合傳輸介質。在某些實施例中,電流輸送器216可包括具有一可調整增益控制之一電 流放大器。電流輸送器216可操作以自接收墊214接收一定量之電流、藉由可調整增益放大該電流並允許經放大電流朝向節點221流動。類似地,電流輸送器216可操作以自節點221接收一定量之電流、藉由可調整增益放大該電流並允許經放大電流朝向接收墊214流動。
計時電路218可操作以在任何適當時間處將電容器224及/或226耦合至電流輸送器216。計時電路218可藉由任何適當構件(諸如,切換器220及222)將電容器224及226耦合至電流輸送器216。當一電容器(諸如,電容器224)耦合至電流輸送器216時,由電脈衝208感應之電流可使該電容器充電或放電(取決於該電流係由電脈衝之正邊緣還是由負邊緣感應的)。
本發明之一實施例將兩個取樣電容器224及226用於指示電容性感測通道104之電容之一信號之差動積分。在某些實施例中,電容器224之大小約等於電容器226之大小。在某些實施例中,電容器224經組態以透過由電脈衝208之一第一邊緣感應之一電流收集電荷,且電容器226經組態以透過由電脈衝之一第二邊緣感應之一電流釋放電荷。在各項實施例中,第一邊緣可係正邊緣且第二邊緣可係負邊緣,或第一邊緣可係負邊緣且第二邊緣可係正邊緣。在一特定實施例中,電容器224經組態以透過由電脈衝208之正邊緣感應之一電流收集電荷,且電容器226經組態以透過由電脈衝之負邊緣感應之一電流釋放電荷。在接收到電脈衝208之兩個邊緣之後,可在差動輸出228處以差動方式讀 取電容器224及226。
本發明之某些實施例可提供以下技術優點中之某些、不提供以下技術優點或提供所有以下技術優點。舉例而言,某些實施例可以差動方式感測指示一電容性觸控式感測器105之一區(諸如,一電容性感測通道104)之一電容之一信號。此等實施例可使得能夠拒斥耦合至儲存電容之一量測之電容器224及226之一傳輸路徑中之某些非理想因素。此等實施例可進一步允許對一電容性觸控式感測器之一區之一電容之較準確量測。
圖3A至圖3C圖解說明系統100之各種操作狀態。將連同如圖4中所繪示之用於以差動方式取樣一電容性觸控式感測器之一區之一電容之一實例性方法400一起來闡述此等狀態。
該方法在步驟402處開始。在步驟404處,將一正邊緣電容器與負邊緣電容器耦合在一起,並將一重設電壓施加至每一電容器。出於圖解說明之目的,一正邊緣電容器係由於一電脈衝之一上升邊緣而收集電荷之一電容器,且一負邊緣電容器係由於一電脈衝之一下降邊緣而放電之一電容器。在圖3A至圖3C中,電容器224對應於一正邊緣電容器,此乃因其在電脈衝208之正邊緣期間收集電荷,且電容器226對應於一負邊緣電容器,此乃因其在電脈衝208之負邊緣期間放電。當然,在一替代實施例中,電容器224可在電脈衝208之一負邊緣期間收集電荷,且電容器226可在電脈衝208之一正邊緣期間放電。
在重設階段期間,電容器可以任何適合方式(諸如,透過一或多個切換器)彼此耦合及耦合至重設電壓源或一電壓緩衝器。如圖3A中所繪示,電容器224與226耦合在一起且每一電容器由重設電壓源230重設至一初始電壓位準(Vreset)。在某些實施例中,重設電壓源230將一直流(DC)電壓施加至電容器224及226。在某些實施例中,重設電壓係控制單元150之一供應電壓(例如,Vsupply)之約一半以在達到接地或Vsupply之前使該等電容器中之每一者上之可允許電壓擺幅最大化。
圖3A至圖3C之右側處之圖表展示在各個階段處電容器224之電壓位準(Vp)及電容器226之電壓位準(Vn)以及差動輸出228之電壓位準(Vdiff)。在將電容器重設至Vreset之後,差動輸出228之電壓係零。在特定實施例中,如所繪示,在將重設電壓230施加至電容器224及226時,計時電路218使切換器220及222保持斷開。在步驟406處,將正邊緣電容器224及負邊緣電容器226彼此解耦並與重設電壓供應器230解耦。
在步驟408處,將電流輸送器耦合至正邊緣電容器。舉例而言,圖3B繪示電流輸送器216經由閉合之切換器220耦合至電容器224。在某些實施例中,計時電路218可閉合切換器220以將電容器224耦合至電流輸送器。在一實施例中,在施加重設電壓230之後且在電脈衝208之正邊緣感應穿過電流輸送器216之電流之前閉合切換器220。在一實施例中,計時電路218可在至少電脈衝208之正邊緣之持續時 間內使切換器220保持閉合且使切換器222保持斷開。
在步驟410處,將一脈衝之一正邊緣發送至一驅動墊並在正邊緣電容器中收集電流。圖3B繪示將電脈衝208之正邊緣發送至驅動墊210。可透過驅動墊210將該脈衝傳輸至電容性觸控式感測器105之一電容性感測通道104之一側。此可感應流動穿過電流輸送器216至電容器224之一電流231。由於電流231之量值取決於電容性感測通道104之電容之值,因此由於電脈衝108之正邊緣而在電容器224中收集之電荷量指示此電容。如圖表中所展示,在電脈衝208之正邊緣之後,跨越電容器224之電壓(Vp)大於其初始電壓(Vreset)。
在步驟412處,將電流輸送器與正邊緣電容器解耦。舉例而言,可經由切換器220之斷開而將電流輸送器216與電容器224解耦。在某些實施例中,計時電路218可斷開切換器220。可在電脈衝208之正邊緣之後且在該脈衝之負邊緣之前斷開切換器220。
在步驟414處,將電流輸送器耦合至負邊緣電容器。舉例而言,圖3C繪示電流輸送器216經由閉合之切換器222耦合至電容器226。在某些實施例中,計時電路218可閉合切換器222以將電容器226耦合至電流輸送器216。在一實施例中,在電脈衝208之正邊緣與負邊緣之間閉合切換器222。在一實施例中,計時電路218可在至少電脈衝208之負邊緣之持續時間內使切換器222保持閉合且使切換器220保持斷開。
在步驟416處,將一脈衝之一負邊緣發送至一驅動墊並自負邊緣電容器汲取電流。圖3C繪示將電脈衝208之負邊緣發送至驅動墊210。可透過驅動墊210將該脈衝傳輸至電容性觸控式感測器105之一電容性感測通道104之一側。此可感應自電容器226流動穿過電流輸送器216之一電流232。由於電流232之量值取決於電容性感測通道104之電容之值,因此自電容器226汲取之電荷量指示此電容。如圖所展示,在電脈衝208之負邊緣之後,跨越電容器226之電壓(Vn)小於其初始電壓(Vreset)。
在步驟418處,將電流輸送器與負邊緣電容器解耦。舉例而言,可經由切換器222之斷開而將電流輸送器216與電容器226解耦。在某些實施例中,計時電路218可斷開切換器222。可在電脈衝208之負邊緣之後斷開切換器222。
在步驟420處,感測正邊緣電容器與負邊緣電容器之間的差動電壓。如圖3C中所繪示,差動電壓228(Vdiff)等於電容器224上之電壓(Vp)減去電容器226上之電壓(Vn)。可將該電壓提供至一後端電路之至少一部分。在某些實施例中,該後端電路可感測差動輸出228之電壓位準並將其轉換成一數位值。在一特定實施例中,後端電路係一類比轉數位轉換器(ADC)。
在典型系統中,一後端電路(諸如,一ADC)具有其自身之取樣電容器。因此,儲存於積分電容器224及226中之電荷將必須在由後端電路處理之前被傳送至該後端電路之取樣電容器。此導致速度之一損失、電荷再分佈誤差及電路 面積之增加。
在一特定實施例中,電容器224與226構成後端電路(例如,一ADC)之取樣電容器。亦即,電容器224及226可與後端電路之取樣電容器合併。此一實施例導致系統速度之增加、電荷再分佈誤差之顯著減小及電路面積之降低。
方法400在步驟422處結束。可藉由返回至步驟404並將電容器之電壓重設至重設電壓來重複該方法。在某些實施例中,可針對電容性觸控式感測器105之複數個電容性感測通道104執行此方法400,且可針對所量測之每一電容性感測通道儲存由一後端電路計算之一結果。在一實施例中,可在執行步驟420之前多次執行步驟408至步驟418。亦即,可在感測差動輸出228之電壓位準之前將多個電脈衝208發送至電容性感測通道104(假設多個脈衝將不致使電容器224及226在供應電壓或接地下削波)。
儘管本發明將圖4之方法之特定步驟闡述及圖解說明為以一特定次序發生,但本發明涵蓋圖4之方法之任何適合步驟以任何適合次序發生。此外,儘管本發明闡述及圖解說明實施圖4之方法之特定步驟之特定組件,但本發明涵蓋實施圖4之方法之任何適合步驟之任何適合組件之任何適合組合。
圖5圖解說明可藉由本發明之某些實施例達成之一期望結果。特定而言,圖5係系統100之一實施例之一電路圖,其具有展示非理想因素之共模拒斥之注釋。在所繪示之實施例中,電流234及236表示由電容性感測通道104與節點 221之間的路徑之非理想因素產生之電流。電流234表示如圖3B中所圖解說明在方法400之步驟408及步驟410期間在閉合切換器220時由非理想因素產生之電流。電流236表示如圖3C中所圖解說明在方法400之步驟414及步驟416期間在閉合切換器222時由非理想因素產生之電流。
如所繪示,電路路徑中之非理想因素(諸如,電流輸送器216之一放大器偏移誤差)可在每一電容器224及226上導致相同之增加(或減小)電荷量。由於該路徑耦合至兩個電容器,因此該路徑之非理想因素以一類似方式影響每一電容器。藉由採取跨越路徑之差動電壓,可消除此等非理想因素(Vdiff=0)。在某些實施例中,計時電路218可經組態以在切換器220及222正分別量測電脈衝208之正邊緣及負邊緣時在一相等時間量內閉合切換器220及222,以使得電路路徑之非理想因素對每一電容器224及226具有一類似量值之影響。因此,由系統100提供之差動積分能力可操作以將自電容性感測通道104至節點221之路徑之非理想因素中之至少某些轉換成共模變化並將其拒斥。此導致對雜訊之敏感度之一減小、可量測之信號範圍之一增加及量測之準確度之一改良。
本文中,對一電腦可讀儲存媒體之提及囊括擁有結構之一或多個非暫時有形電腦可讀儲存媒體。作為一實例且不以限制方式,一電腦可讀儲存媒體可包含:一基於半導體之IC或其他IC(諸如,舉例而言,一場可程式化閘陣列(FPGA)或一ASIC)、一硬碟、一HDD、一混合式硬碟機 (HHD)、一光碟、一光碟機(ODD)、一磁光碟、一磁光碟機、一軟碟、一軟碟機(FDD)、磁帶、一全像儲存媒體、一固態磁碟機(SSD)、一RAM磁碟機、一安全數位卡、一安全數位磁碟機或另一適合電腦可讀儲存媒體或者在適當之情形下此各項中之兩者或兩者以上之一組合。本文中,對一電腦可讀儲存媒體之提及不包含不具有依據35 U.S.C.§ 101受專利保護之資格之任何媒體。本文中,對電腦可讀儲存媒體之提及不包含暫時形式之信號傳輸(諸如,一傳播電或電磁信號自身),從而其不具有依據35 U.S.C.§ 101受專利保護之資格。一電腦可讀非暫時儲存媒體可係揮發性、非揮發性或在適當時揮發性與非揮發性之一組合。
本文中,「或」係包含性而非排他性,除非上下文另有明確指示或另有指示。因此,本文中,「A或B」意指「A、B或兩者」,除非上下文另有明確指示或另有指示。此外,「及」既係聯合的又係各自的,除非上下文另有明確指示或另有指示。因此,本文中,「A及B」意指「A及B,聯合地或各自地」,除非上下文另有明確指示或另有指示。
本發明囊括熟習此項技術者將理解之對本文中之實例性實施例之所有改變、替代、變化、更改及修改。類似地,在適當之情形下,隨附申請專利範圍囊括熟習此項技術者將理解之對本文中之實例性實施例之所有改變、替代、變化、更改及修改。此外,在隨附申請專利範圍中對經調適 以、經配置以、能夠、經組態以、經啟用以、可操作以或操作以執行一特定功能之一設備或系統或者一設備或系統之一組件之提及囊括彼設備、系統或組件,不論其或彼特定功能是否被啟動、接通或解除鎖定,惟彼設備、系統或組件經如此調適、經如此配置、能夠如此、經如此組態、經如此啟用、可如此操作或如此操作。
100‧‧‧實例性系統/系統
103(x)‧‧‧驅動電極/驅動線
103(y)‧‧‧感測電極/感測線
104‧‧‧電容性感測通道/交叉點/區
105‧‧‧電容性觸控式感測器
105A‧‧‧感測區
110‧‧‧驅動單元
120‧‧‧感測單元
130‧‧‧儲存裝置
140‧‧‧處理器單元
150‧‧‧控制單元
160‧‧‧第二切換元件/切換元件
170‧‧‧第一切換元件/切換元件
206‧‧‧脈衝驅動器
208‧‧‧電脈衝
210‧‧‧驅動墊
214‧‧‧接收墊
216‧‧‧電流輸送器
218‧‧‧計時電路
220‧‧‧切換器/閉合之切換器
221‧‧‧節點
222‧‧‧切換器/閉合之切換器
224‧‧‧雙重取樣電容器/電容器/取樣電容器/正邊緣 電容器/積分電容器
226‧‧‧雙重取樣電容器/電容器/取樣電容器/負邊緣 電容器/積分電容器
228‧‧‧差動輸出/差動電壓
230‧‧‧重設電壓源/重設電壓/重設電壓供應器
231‧‧‧電流
232‧‧‧電流
234‧‧‧電流
236‧‧‧電流
Vdiff‧‧‧電壓位準/差動電壓/非理想因素
Vn‧‧‧電壓位準/電壓
Vp‧‧‧電壓位準/電壓
Vreset‧‧‧初始電壓位準/初始電壓
Vsupply‧‧‧供應電壓
圖1圖解說明包括耦合至一控制單元之一電容性觸控式感測器之一實例性系統。
圖2圖解說明包括具有用於指示一電容之一信號之差動積分之取樣電容器之一電容性觸控式感測器控制單元之一實例性系統。
圖3A至圖3C圖解說明圖2之系統之各種操作狀態。
圖4圖解說明用於以差動方式取樣一電容性觸控式感測器之一區之一電容之一實例性方法。
圖5圖解說明圖2之系統之一實例性實施例,其圖解說明非理想因素之共模拒斥。
100‧‧‧實例性系統/系統
103(x)‧‧‧驅動電極/驅動線
103(y)‧‧‧感測電極/感測線
104‧‧‧電容性感測通道/交叉點/區
105‧‧‧電容性觸控式感測器
105A‧‧‧感測區
110‧‧‧驅動單元
120‧‧‧感測單元
130‧‧‧儲存裝置
140‧‧‧處理器單元
150‧‧‧控制單元
160‧‧‧第二切換元件/切換元件
170‧‧‧第一切換元件/切換元件

Claims (21)

  1. 一種觸控設備,其包括:一脈衝驅動器,其經組態以產生用於傳輸至一電容性觸控式感測器之複數個電脈衝;一計時電路,其耦合至一第一切換器及一第二切換器,該第一切換器及該第二切換器並聯地耦合至該電容性觸控式感測器的一感測線,該計時電路經組態以:在一第一電脈衝之一第一邊緣之持續時間內使該第一切換器保持閉合(closed)且使該第二切換器保持斷開(open),該第一邊緣包含該第一電脈衝的一上升邊緣(rising edge);及在該第一電脈衝之一第二邊緣之持續時間內使該第二切換器保持閉合且使該第一切換器保持斷開,該第二邊緣包含該第一電脈衝的一下降邊緣(falling edge),該第一電脈衝在該下降邊緣及該上升邊緣之間保持實質上恆定(constant);一第一電容器,其可操作以透過該第一切換器耦合至該電容性觸控式感測器的該感測線,在該第一電脈衝的該上升邊緣之持續期間該第一切換器閉合同時,該第一電容器經組態以接收指示該電容性觸控式感測器之一區(area)之一電容之一第一電荷量;一第二電容器,其可操作以透過該第二切換器耦合至該電容性觸控式感測器的該感測線,在該第一電脈衝的該下降邊緣之持續期間該第二切換器閉合同時,該第二 電容器經組態以放電指示該電容性觸控式感測器之該區之該電容之一第二電荷量;及一差動(differential)輸出,其耦合至該第一電容器及該第二電容器,該差動輸出經組態以將該第一電容器與該第二電容器之間的電壓差之一度量(measure)提供至一後端電路之一部分。
  2. 如請求項1之觸控設備,其進一步包括:一電壓源或電壓緩衝器,其以可拆卸方式耦合至該第一電容器及該第二電容器,且經組態以將該第一電容器及該第二電容器設定至一共同電壓。
  3. 如請求項1之觸控設備,其進一步包括:一電壓源或電壓緩衝器,其經組態以將該第一電容器及該第二電容器設定至一共同電壓,該共同電壓等於該設備之一供應電壓之約一半。
  4. 如請求項1之觸控設備,其中:該後端電路包括一類比轉數位轉換器;且該第一電容器與該第二電容器共同地構成該類比轉數位轉換器之取樣電容器。
  5. 如請求項1之觸控設備,其進一步包括:一電流輸送器,其耦合於該電容性觸控式感測器與該第一切換器及該第二切換器之間,該電流輸送器經組態以將該第一電荷量供應至該第一電容器並自該第二電容器接收該第二電荷量。
  6. 如請求項5之觸控設備,其中: 該電流輸送器包括經組態以放大自該電容性觸控式感測器接收之一電流之一可調整增益控制電路。
  7. 如請求項1之觸控設備,其中:該第一電容器與該第二電容器係約相同大小。
  8. 一種觸控方法,其包括:產生用於傳輸至一電容性觸控式感測器之一第一電脈衝;在該第一電脈衝之一第一邊緣之持續時間內使一第一切換器保持閉合且使一第二切換器保持斷開,以將一第一電容器耦合至該電容性觸控式感測器的一感測線,該第一邊緣包含該第一電脈衝的一上升邊緣,及該第一切換器及該第二切換器並聯地耦合至該電容性觸控式感測器的該感測線;在該第一電脈衝的該上升邊緣的持續期間在該第一電容器處,透過由該第一電脈衝之該上升邊緣感應(induced)之一電流接收來自該感測線的一第一電荷量;在該電脈衝之一第二邊緣之持續時間內保持該第一切斷器斷開及該第二切換器閉合,以將一第二電容器耦合至該電容性觸控式感測器的該感測線,該第二邊緣包含該第一電脈衝的一下降邊緣,該第一電脈衝在該下降邊緣及該上升邊緣之間保持實質上恆定;在該第一電脈衝的該下降邊緣的持續期間該第二切換器閉合同時,自該第二電容器,透過由該第一電脈衝之該下降邊緣感應之一電流,放電來自該感測線的一第二 電荷量;及藉由一差動輸出將該第一電容器與該第二電容器之間的電壓差之一度量提供至一後端電路之一部分。
  9. 如請求項8之觸控方法,其進一步包括:藉由以可拆卸方式耦合至該第一電容器及該第二電容器之一電壓源或電壓緩衝器將該第一電容器及該第二電容器設定至一共同電壓。
  10. 如請求項8之觸控方法,其進一步包括:在產生該電脈衝之前,將該第一電容器及該第二電容器設定至一共同電壓,該共同電壓等於一供應電壓之約一半。
  11. 如請求項8之觸控方法,其中:該後端電路包括一類比轉數位轉換器;且該第一電容器與該第二電容器共同地構成該類比轉數位轉換器之取樣電容器。
  12. 如請求項8之觸控方法,其進一步包括:藉由耦合於該電容性觸控式感測器與該第一電容器及該第二電容器之間的一電流輸送器將該第一電荷量供應至該第一電容器;及藉由該電流輸送器自該第二電容器接收該第二電荷量。
  13. 如請求項12之觸控方法,其進一步包括:根據由該電流輸送器之一可調整增益控制電路設定之一增益來放大自該電容性觸控式感測器接收之一電流。
  14. 如請求項8之觸控方法,其中:該第一電容器與該第二電容器係約相同大小。
  15. 一種觸控設備,其包括:一電容性觸控式感測器,其包括複數個節點;及一控制單元,其耦合至該電容性觸控式感測器,該控制單元包括:一脈衝驅動器,其經組態以產生用於傳輸至該電容性觸控式感測器之該複數個節點中之一節點之複數個電脈衝;一計時電路,其耦合至一第一切換器及一第二切換器,該第一切換器及該第二切換器並聯地耦合至與該電容性觸控式感測器之該節點相關聯的一感測線,該計時電路經組態以:在該第一電脈衝之一第一邊緣之持續時間內使該第一切換器保持閉合且使該第二切換器保持斷開,該第一邊緣包含該第一電脈衝的一上升邊緣;及在該第一電脈衝之一第二邊緣之持續時間內使該第二切換器保持閉合且使該第一切換器保持斷開,該第二邊緣包含該第一電脈衝的一下降邊緣,該第一電脈衝在該下降邊緣及該上升邊緣之間保持實質上恆定;一第一電容器,其透過該第一切換器選擇性地耦合至與該電容性觸控式感測器之該節點相關聯的該感測線,在該第一電脈衝的該上升邊緣持續期間該第一切 換器閉合時,該第一電容器經組態以接收指示該電容性觸控式感測器之該節點之一電容之一第一電荷量;一第二電容器,其透過該第二切換器選擇性地耦合至該電容性觸控式感測器之該節點相關聯的該感測線,在該第一電脈衝的該下降邊緣期間該第二切換器閉合時,該第二電容器經組態以放電指示該電容性觸控式感測器之該節點之該電容之一第二電荷量;及一差動輸出,其耦合至該第一電容器及該第二電容器,該差動輸出經組態以將該第一電容器與該第二電容器之間的電壓差之一度量提供至一後端電路之一部分。
  16. 如請求項15之觸控設備,其進一步包括:一電壓源或電壓緩衝器,其以可拆卸方式耦合至該第一電容器及該第二電容器,且經組態以將該第一電容器及該第二電容器設定至一共同電壓。
  17. 如請求項15之觸控設備,其進一步包括:一電壓源或電壓緩衝器,其經組態以將該第一電容器及該第二電容器設定至一共同電壓,該共同電壓等於該設備之一供應電壓之約一半。
  18. 如請求項15之觸控設備,其中:該後端電路包括一類比轉數位轉換器;且該第一電容器與該第二電容器共同地構成該類比轉數位轉換器之取樣電容器。
  19. 如請求項15之觸控設備,其進一步包括: 一電流輸送器,其耦合於該電容性觸控式感測器之該節點與該第一切換器及該第二切換器之間,該電流輸送器經組態以將該第一電荷量供應至該第一電容器並自該第二電容器接收該第二電荷量。
  20. 如請求項15之觸控設備,其中:該電流輸送器包括經組態以放大自第二電極接收之一電流之一可調整增益控制電路。
  21. 如請求項15之觸控設備,其中:該第一電容器與該第二電容器係約相同大小。
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