积分电路及电容感测电路制造技术

本发明专利技术适用于触控技术领域，提供了一种积分电路，包含有放大器、积分电容、放电电容、第一开关和第二开关；放大器包含有第一输入端；第二输入端，以及输出端，用来输出一输出信号；积分电容耦接于第一输入端与输出端之间；放电电容包含有第一端和第二端，第一端用来接收第一电压；第一开关，耦接于放大器的第一输入端与放电电容的第二端之间；以及第二开关，耦接于放电电容的第一端与该第二端之间。本发明专利技术提供的积分电路能有效感测电容的变化。

Integral circuit and capacitance sensing circuit

The invention is applicable to the technical field of touch, provides an integral circuit includes an amplifier, integral capacitance, capacitance, the first and second switches; the amplifier comprises a first input end; second input, and an output terminal for outputting an output signal; the integral capacitor coupled between the first input and output end; the discharge capacitor includes a first end and a second end, the first end for receiving a first voltage; a first switch between a first input end coupled to the amplifier and the second end of the capacitor discharge; and a second switch between the first end is coupled to the discharge capacitor and the second end. The integral circuit provided by the invention can effectively detect the change of the capacitance.

【技术实现步骤摘要】
积分电路及电容感测电路
本专利技术适用于触控
，尤其涉及一种能有效感测电容变化的积分电路及电容感测电路。
技术介绍
随着科技日益进步，近年来各种电子产品的操作接口逐渐人性化。举例而言，透过触控面板，使用者可直接以手指或触控笔在屏幕上操作、输入信息/文字/图样，省去使用键盘或按键等输入装置的麻烦。实际上，触控面板通常是由感应面板和设置于感应面板后方的显示器组成。电子装置是根据使用者在感应面板上所触碰的位置，以及当时显示器所呈现的画面，来判断该次触碰的意涵，并执行相对应的操作结果。电容式触控技术利用感测待测电路中待测电容的电容变化量来判读触碰事件，现有的电容式触控技术可分为自容式(Self-Capacitance)和互容式(Mutual-Capacitance)两种，自容式触控面板或互容式触控面板中的电容感测电路可将待测电容的电容转换成模拟输出信号，并利用模拟数字转换器将模拟输出信号转换成数字信号，以供后端电容判断电路进行判读。然而，无论是自容式触控面板或是互容式触控面板，其待测电容的电容变化量都相当微小，而使得该模拟输出信号受到电容变化而产生的信号变化量也相应地微小。从另一角度来说，该模拟输出信号可包含有固定信号和变动信号，其中该变动信号为该模拟输出信号受到电容变化而产生的信号变化量，电容感测电路根据该模拟输出信号中变动信号的大小来判断待测电容的电容变化量。换句话说，变动信号对电容感测具有关键性影响。为了正确地解析待测电容的电容变化，现有技术利用具有大动态范围(DynamicRange)以及高分辨率的模拟数字转换器来解析该模拟输出信号，造成电路复杂度以及生产成本增加；另一方面，模拟数字转换器的大动态范围及高分辨率大多耗费在解析该模拟输出信号的固定信号部份，而对于对电容感测产生关键影响的变动信号反而无法有效地解析。因此，现有技术实有改善的必要。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的电容感测电路的示意图；图2为本专利技术实施例提供的多个波形图；图3为本专利技术实施例一提供的图1中的积分电路的示意图；图4为本专利技术实施例二提供的电容感测电路的示意图。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种积分电路，以有效感测电容的变化。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种积分电路，包括：放大器，包含有：第一输入端；第二输入端；以及输出端，用来输出一输出信号；积分电容，耦接于所述第一输入端与所述输出端之间；放电电容，包含有：第一端，用来接收第一电压；以及第二端；第一开关，耦接于所述放大器的第一输入端与所述放电电容的第二端之间；以及第二开关，耦接于所述放电电容的第一端与第二端之间。为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了电容感测电路，用来感测待测电路的待测电容，包括：第一模拟信号转换器，用来产生第一数字信号；电容判断电路，耦接于所述第一模拟信号转换器，用来根据所述第一数字信号，判断所述待测电容的电容变化；以及第一积分电路，耦接于所述待测电路与所述第一模拟信号转换器之间，所述第一积分电路包括：第一放大器，包含有：第一输入端；第二输入端；以及输出端，用来输出第一输出信号至所述第一模拟信号转换器；第一积分电容，耦接于所述第一放大器的第一输入端与输出端之间；第一放电电容，包括：第一端，用来接收第一电压；以及第二端；第一开关，耦接于所述第一放大器的第一输入端与所述放电电容的第二端之间；以及第二开关，耦接于所述第一放电电容的第一端与第二端之间。本专利技术实施例提供的积分电路利用放电电容及连接于放电电容的开关，将输出信号限制在最大电压与最小电压之间，如此一来，即使积分电路在进行长时间之后，总积分电压可远大于模拟信号转换器之动态范围，而不会造成模拟信号转换器进入饱和状态。因此，本专利技术的积分电路可降低对模拟信号转换器之动态范围的要求，进而降低电路复杂度及生产成本，且可以有效感测电容的变化。对于具有一定精度的模拟信号转换器，本专利技术也能提高电容感测电路的精度，从而提高系统的信噪比(SignaltoNoiseRatio，SNR)。另外，由于放电电容能有效减小积分的最大电压，因此积分电路中的积分电容可用相对较小的电容，从而减小电路面积。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参考图1，图1为本专利技术实施例电容感测电路10的示意图。电容感测电路10将信号TX施加于待测电路100，并从待测电路100接收信号RX，电容感测电路10根据信号TX和信号RX感测待测电路100的待测电容CUT。电容感测电路10包含有一积分电路104、模拟信号转换器108、电容判断电路102和混波器106。混波器106耦接于待测电路100与积分电路104之间，包含乘法器MP和波形产生器160，混波器106将一输入信号VIN输入至积分电路104；积分电路104根据输入信号VIN产生输出信号VOUT；模拟信号转换器108耦接于积分电路104，模拟信号转换器108用来将输出信号VOUT转换成数字信号VD；电容判断电路102耦接于模拟信号转换器108，用来根据数字信号VD判断待测电容CUT的电容变化。积分电路104包含有：放大器Amp、积分电容CI、放电电容CF、电阻R、控制信号产生器140和开关SW1、SW2。放大器Amp包含有负输入端(即第一输入端，标示有「－」号)、正输入端(即第二输入端，标示有「+」号)和输出端。放大器Amp的正输入端接收参考电压VREF，输出端用来输出输出信号VOUT。电阻R的一端耦接于放大器Amp的负输入端，另一端接收输入信号VIN，电阻R用来调整输入信号VIN与输出信号VOUT之间的比例。积分电容CI耦接于放大器Amp的负输入端与输出端之间，放电电容CF的第一端用来接收电压VS，第二端耦接于开关SW1，其中，电压VS小于参考电压VREF。开关SW1耦接于放大器Amp的负输入端与放电电容CF的第二端之间，而开关SW2耦接于放电电容CF的第一端与第二端之间。开关SW1、SW2受控于控制信号产生器140，即控制信号产生器140产生控制信号CTL1、CTL2，以分别控制开关SW1、SW2的导通状态。电容感测电路10与积分电路104的操作原理叙述如下。在第一阶段T1中，控制信号产生器140产生控制信号CTL1使开关SW1为断开，此时积分电路104持续地对输入信号VIN进行积分，即积分电容CI持续地累积电荷，输出信号VOUT也持续地下降。另外，在第一阶段T1的一段时间中，控制信号产生器140产生控制信号CTL2使开关SW2为导通，放电电容CF受到开关SW2为导通的影响而没有储存电荷。在第二阶段T2中，控制信号产生器140产生控制信号CTL1、CTL2使开关SW1导通而开关SW2为断开。此时因电压VS小于参考电压VREF，累积于积分电容CI的电荷会释放到放电电容CF，即对放电电容CF充电，待放电电容CF充电至饱和后，即可继续对输入信号VIN进行积分。其中，因积分电容CI耦接至放大器Amp的负输入端，当累积于积分电容CI的电荷释放到放电电容CF时，会造成输出信号VOUT瞬间被拉高，直到放电电容CF充电至饱和，其中，输出信号VOUT瞬间被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种积分电路，其特征在于，包括：放大器，包含有：第一输入端；第二输入端；以及输出端，用来输出一输出信号；积分电容，耦接于所述第一输入端与所述输出端之间；放电电容，包含有：第一端，用来接收第一电压；以及第二端；第一开关，耦接于所述放大器的第一输入端与所述放电电容的第二端之间；以及第二开关，耦接于所述放电电容的第一端与第二端之间。

【技术特征摘要】
1.一种积分电路，其特征在于，包括：放大器，包含有：第一输入端；第二输入端；以及输出端，用来输出一输出信号；积分电容，耦接于所述第一输入端与所述输出端之间；放电电容，包含有：第一端，用来接收第一电压；以及第二端；第一开关，耦接于所述放大器的第一输入端与所述放电电容的第二端之间；以及第二开关，耦接于所述放电电容的第一端与第二端之间。2.如权利要求1所述的积分电路，其特征在于，还包括：控制信号产生器，用来产生第一控制信号和第二控制信号，以分别控制所述第一开关和所述第二开关的导通状态。3.如权利要求2所述的积分电路，其特征在于，所述控制信号产生器根据频率信号或所述输出信号，产生所述第一控制信号和所述第二控制信号。4.如权利要求1所述的积分电路，其特征在于，所述放大器的第二输入端接收参考电压，所述第一电压小于所述参考电压。5.如权利要求1所述的积分电路，其特征在于，还包括电阻，所述电阻的一端耦接于所述放大器的第一输入端，电阻的另一端用来接收输入信号。6.如权利要求1所述的积分电路，其特征在于，还包括切换式电容模组，切换式电容模组的一端耦接于所述放大器的第一输入端，切换式电容模组的另一端用来接收输入信号。7.如权利要求6所述的积分电路，其特征在于，所述切换式电容模组包括：第一切换电容、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关；所述第三开关和所述第四开关耦接于所述第一切换电容的第一端，所述第五开关和所述第六开关耦接于所述第一切换电容的第二端，所述第三开关接收所述输入信号，所述第五开关耦接于所述放大器的第一输入端，所述第四开关和所述第六开关耦接于接地端。8.一种电容感测电路，用来感测待测电路的待测电容，其特征在于，包括：第一模拟信号转换器，用来产生第一数字信号；电容判断电路，耦接于所述第一模拟信号转换器，用来根据所述第一数字信号，判断所述待测电容的电容变化；以及第一积分电路，耦接于所述待测电路与所述第一模拟信号转换器之间，所述第一积分电路包括：第一放大器，包含有：第一输入端；第二输入端；以及输出端，用来输出第一输出信号至所述第一模拟信号转换器；第一积分电容，耦接于所述第一放大器的第一输入端与输出端之间；第一放电电容，包括：第一端，用来接收第一电压；以及第二端；第一开关，耦接于所述第一放大器的第一输入端与所述放电电容的第二端之间；以及第二开关，耦接于所述第一放电电容的第一端与第二端之间。9.如权利要求8所述的电容感测电路，其特征在于，所述第一积分电路还包括：控制信号产生器，用来产生第一控制信号和第二控制信号，以分别控制所述第一开关和所述第二开关的导通状态。10.如权利要求9所述的电容感测电路，其特征在于，所述控制信号产生器根据频率信号或所述第一输出信号，产生所述第一控制信号和所述第二控制信号。11.如权利要求8所述的电容感测电路，其特征在于，还包括混波器，耦接于所述待测电路与所述第一积分电路之间。12.如权利要求11所述的电容感测电路，其特征在于，还包括第一电阻，所述第一电阻的一端耦接于所述第一放大器的第一输入端，所述第一电阻的另一端耦接于所述混波器。13.如权利要求11所述的电容感测电路，其特征在于，还包括第一切换式...

【专利技术属性】
技术研发人员：文亚南，杨富强，梁颖思，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44