用于电容性感测的连续时间接收器的干扰抑制和时钟抖动制造技术

本文的实施例描述了包括用于采样电容性感测信号的、执行连续时间解调的接收器的输入装置。提供了一种输入装置，其包括在输入装置的感测区中的多个传感器电极以及耦合至多个传感器电极的处理系统，并且该处理系统配置成：在第一时间周期期间生成使用多个传感器电极中的第一传感器电极获取的电容性感测信号的第一测量，该电容性感测信号包括驱动到多个传感器电极中的至少一个上的第一调制信号的效应，该第一测量基于时钟信号在第一感测频率处生成；周期性地抖动时钟信号；以及基于抖动后的时钟信号调整解调频率，以在第二时间周期期间基于抖动后的时钟信号在第一感测频率处生成电容性感测信号的第二测量。

【技术实现步骤摘要】
用于电容性感测的连续时间接收器的干扰抑制和时钟抖动
本公开一般涉及电子装置，以及更具体地，涉及用于电容性感测的连续时间接收器的干扰抑制和时钟抖动。
技术介绍
包括接近传感器装置(通常又称作触摸板或触摸传感器装置)的输入装置广泛用于多种电子系统中。接近传感器装置通常包括常常通过表面来区分的感测区，其中接近传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用来提供电子系统的接口。例如，接近传感器装置常常用作较大计算系统的输入装置(诸如笔记本或台式计算机中集成的或者作为其外设的不透明触摸板)。接近传感器装置还常常用于较小计算系统(诸如蜂窝电话中集成的触摸屏)中。
技术实现思路
本公开总体上提供了用于电容性感测的连续时间接收器的干扰抑制和时钟抖动的输入装置、处理系统和方法。本文的技术允许连续时间接收器的时钟抖动以减少电磁辐射（EMI），同时也通过调整接收器配置而抑制由于改变感测频率引起的触摸感测的干扰，以在每次通过时钟抖动改变时钟时调整解调频率，使得感测频率是恒定的。本文描述的一个实施例是一种输入装置，其包括在输入装置的感测区中的多个传感器电极，以及耦合至多个传感器电极的处理系统。处理系统配置成在第一时间周期期间生成使用多个传感器电极中的第一传感器电极获取的电容性感测信号的第一测量，其中电容性感测信号包括驱动到多个传感器电极中的至少一个上的第一调制信号的效应，并且其中第一测量基于时钟信号在第一感测频率处生成。处理系统配置成周期地抖动时钟信号。处理系统配置成基于抖动后的时钟信号调整解调频率，以在第二时间周期期间基于抖动后的时钟信号在第一感测频率处生成使用第一传感器电极获取的电容性感测信号的第二测量。本文描述的另一个实施例是一种电容性感测的方法。所述方法包括：驱动第一调制信号到多个传感器电极中的至少一个上以获取电容性感测信号，其中所述电容性感测信号包括至少一个传感器电极上的第一调制信号的效应，以及在第一时间周期期间生成电容性感测信号的第一测量，以及其中第一测量基于时钟信号在第一感测频率处生成。所述方法包括抖动时钟信号，以及基于抖动后的时钟信号调整解调频率，以在第二时间周期期间基于抖动后的时钟信号在第一感测频率处生成电容性感测信号的第二测量。本文描述的又一个实施例是一种用于输入装置的处理系统。所述处理系统包括传感器电路，其配置成驱动第一调制信号到多个传感器电极中的至少一个上以获取电容性感测信号，其中电容性感测信号包括至少一个传感器电极上的第一调制信号的效应。处理系统包括时钟生成器模块，其配置成生成时钟信号。处理系统包括确定模块，其配置成在第一时间周期期间生成电容性感测信号的第一测量，其中第一测量基于时钟信号在第一感测频率处生成。时钟生成器模块配置成抖动时钟信号。确定模块配置成基于抖动后的时钟信号调整解调频率，以在第二时间周期期间基于抖动后的时钟信号在第一感测频率处生成电容性感测信号的第二测量。附图说明为了能够详细了解本公开的上述特征的方式，可参照各方面对以上概述的本公开的内容进行更具体的描述，在附图中示出了这些方面的一部分。然而要注意的是，附图仅示出了本公开的典型方面，并且因此不能被理解为限制其范围，因为本公开可容许其它同样有效的方面。图1是按照本文描述的实施例的包括输入装置的示范系统的框图。图2示出了按照本文描述的实施例的电容性感测像素的部分示范图案。图3是按照本文描述的实施例的使用时钟抖动和干扰抑制来生成电容性感测测量的流程图。图4是按照本文描述的实施例的使用时钟抖动和干扰抑制来生成电容性感测测量的连续时间接收器。图5示出了按照本文描述的实施例的在输入装置中使用带有抖动的时钟。图5A示出了按照本文描述的实施例的根据图5生成的带有抖动的时钟信号。为了便于理解，相同的参考标号在可能的情况下用于表示各附图共有的相同元件。设想在一个实施例中公开的元件可有利地用于其它实施例而无需具体说明。这里所参照的附图不应当被理解为按比例绘制，除非明确说明。另外，为了呈现和说明的清楚起见，附图通常经过简化并且省略细节或组件。附图和论述用于说明以下讨论的原理，其中相似名称表示相似元件。具体实施方式以下的详细描述实际上只是示范的而不是意在限制本公开或者其应用和使用。此外，并不是意在通过前面的
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技术介绍
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技术实现思路
或者以下详细描述中提出的任何明确表达或暗示的理论来进行限制。本文的一些方面描述输入装置，其包括用于采样电容性感测信号的连续时间接收器（例如，∑-Δ（sigma-delta）模拟前端（AFE））。在某些方面，连续时间接收器执行连续解调。使用连续解调的一个好处是接收器中使用模拟组件执行的功能可以通过数字逻辑来代替。例如，作为包括用于执行低通滤波的大电容器的替代，该滤波可以通过数字逻辑来执行，由此减少接收器的尺寸、成本和/或功率消耗。然而，使用连续时间接收器的一个不利之处在于，来自此类接收器的电磁辐射（EMI）相比来自传统AFE的EMI会高出不少。连续时间接收器的较高EMI可能是接收器在感测时连续地运行在高时钟率上的结果，和/或因为连续时间AFE包括比传统AFE更多的数字硬件。时钟抖动可用来减少EMI。时钟抖动扩展时钟信号的频谱。一般地，抖动时钟信号意味着改变它的占空比，其增加和/或减少时钟和它所导出信号的频率。然而，因为变化的感测频率，抖动时钟信号可以降低接收器的干扰抑制和/或信噪比（SNR）性能。如下文中更加详细地描述的，本公开的方面提供了用于连续时间接收器的在例如脉冲突发边界或感测半周期边界的时钟抖动，以及在每次时钟变化时调整接收器的解调频率配置，使得在时钟抖动过程中感测频率是恒定的。由此，可通过使用时钟抖动减少EMI，同时可通过调整解调频率来保持干扰抑制和SNR性能。现在回到附图，图1是按照本公开的实施例的示范输入装置100的框图。输入装置100可配置成向电子系统（未示出）提供输入。如本文档所使用的术语“电子系统”(或“电子装置”)广义地表示能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板、万维网浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。附加示例电子系统包括合成输入装置，诸如包括输入装置100和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。其它示例电子系统包括诸如数据输入装置(包括遥控和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏幕和打印机)之类的外设。其它示例包括远程终端、售货亭和视频游戏机(例如视频游戏控制台、便携游戏装置等)。其它示例包括通信装置(包括蜂窝电话，诸如智能电话)和媒体装置(包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视机、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机)。另外，电子系统可能是输入装置的主机或从机。输入装置100能够实现为电子系统的物理部分，或者能够与电子系统在物理上分离。视情况而定，输入装置100可使用下列的任一个或多个与电子系统的部分进行通信：总线、网络和其它有线或无线互连。示例包括I2C、SPI、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF和IRDA。图1中，输入装置100示出为接近传感器装置(又常常称作“触摸板”或“触摸传感器装置”)，其配置成感测由一个或多个输入对象140在感测区120中提供的输入。示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输入装置，包括：在所述输入装置的感测区中的多个传感器电极；以及耦合至所述多个传感器电极的处理系统，所述处理系统配置成：在第一时间周期期间生成使用所述多个传感器电极中的第一传感器电极获取的电容性感测信号的第一测量，其中所述电容性感测信号包括驱动到所述多个传感器电极中的至少一个上的第一调制信号的效应，并且其中所述第一测量基于时钟信号在第一感测频率处生成；抖动所述时钟信号；以及基于所述抖动后的时钟信号调整解调频率，以在第二时间周期期间基于所述抖动后的时钟信号在所述第一感测频率处生成使用所述第一传感器电极获取的所述电容性感测信号的第二测量。

【技术特征摘要】
2017.06.12 US 15/6204291.一种输入装置，包括：在所述输入装置的感测区中的多个传感器电极；以及耦合至所述多个传感器电极的处理系统，所述处理系统配置成：在第一时间周期期间生成使用所述多个传感器电极中的第一传感器电极获取的电容性感测信号的第一测量，其中所述电容性感测信号包括驱动到所述多个传感器电极中的至少一个上的第一调制信号的效应，并且其中所述第一测量基于时钟信号在第一感测频率处生成；抖动所述时钟信号；以及基于所述抖动后的时钟信号调整解调频率，以在第二时间周期期间基于所述抖动后的时钟信号在所述第一感测频率处生成使用所述第一传感器电极获取的所述电容性感测信号的第二测量。2.如权利要求1所述的输入装置，其中所述处理系统包括用于生成所述第一和第二测量的连续时间接收器。3.如权利要求1所述的输入装置，其中所述处理系统配置成在每个感测脉冲突发或每个感测半周期抖动所述时钟信号。4.如权利要求1所述的输入装置，其中所述处理系统配置成按照与所述时钟抖动值成反比的量来调整所述解调频率。5.如权利要求1所述的输入装置，其中所述处理系统配置成通过调整所述处理系统的硬件或固件配置的至少之一来调整所述解调频率。6.如权利要求1所述的输入装置，其中所述处理系统配置成通过取得指示时钟抖动频率、时钟抖动值以及解调频率调整的已储存的配置，来确定所述时钟抖动频率、所述时钟抖动值以及所述解调频率调整。7.一种电容性感测的方法，包括：驱动第一调制信号到多个传感器电极中的至少一个上以获取电容性感测信号，其中所述电容性感测信号包括所述至少一个传感器电极上的所述第一调制信号的效应；在第一时间周期期间生成所述电容性感测信号的第一测量，以及其中所述第一测量基于时钟信号在第一感测频率处生成；抖动所述时钟信号；以及基于所述抖动后的时钟信号调整解调频率，以在第二时间周期期间基于所述抖动后的时钟信号在所述第一感测频率处生成所述电容性感测信号的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：P谢佩列夫，SC罗，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US