具有Δ-Σ调制器的输入设备接收器制造技术

公开了适合于减小输入设备内的接收器尺寸的处理系统以及相关联的输入设备和方法。处理系统包括Δ‑Σ调制器，所述Δ‑Σ调制器包括一个或多个输入节点，所述输入节点被配置成基于从多个传感器电极中的至少第一传感器电极接收的传感器信号来接收信号。Δ‑Σ调制器还包括：积分器，其与一个或多个输入节点耦合并配置成产生积分信号；量化器，其与积分器的输出耦合并配置成量化积分信号；以及基于量化器控制的反馈数模转换器（DAC）。处理系统还包括数字滤波器，其与Δ‑Σ调制器的输出耦合并配置成减轻量化器的量化噪声。

Input Device Receiver with_-Modulator

A processing system suitable for reducing the size of a receiver in an input device and associated input devices and methods are disclosed. The processing system includes a_modulator comprising one or more input nodes configured to receive signals based on sensor signals received from at least the first sensor electrode in a plurality of sensor electrodes. The_modulator also includes an integrator, which is coupled with one or more input nodes and configured to generate an integral signal; a quantizer, which is coupled with the integrator's output and configured as a quantized integral signal; and a feedback digital-to-analog converter (DAC) based on quantizer control. The processing system also includes a digital filter coupled with the output of the_modulator and configured to reduce quantization noise of the quantizer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有Δ-Σ调制器的输入设备接收器
本专利技术的实施例一般涉及用于操作输入设备的技术，所述输入设备具有带有集成感测设备的显示设备。
技术介绍
包括接近传感器设备（通常又称作触摸板或触摸传感器设备）的输入设备广泛用于多种电子系统中。接近传感器设备通常包括常常通过表面来区分的感测区，在其中接近传感器设备确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可用来为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备常常用作较大计算系统的输入设备（诸如集成在笔记本或台式计算机中的或外围的不透明触摸板）。接近传感器设备还常常用于较小计算系统中（诸如蜂窝电话中集成的触摸屏）。
技术实现思路
本文中描述的一个实施例是用于输入设备的处理系统，所述输入设备包括多个传感器电极。处理系统包括：Δ-Σ调制器，所述Δ-Σ调制器包括一个或多个输入节点，所述输入节点被配置成基于从多个传感器电极中的至少第一传感器电极接收的传感器信号来接收信号；以及积分器，其与一个或多个输入节点耦合并配置成产生积分信号。Δ-Σ调制器还包括量化器，其与积分器的输出耦合并配置成量化积分信号；以及基于量化器控制的反馈数模转换器（DAC）。处理系统还包括数字滤波器，其与Δ-Σ调制器的输出耦合并配置成减轻量化器的量化噪声。本文中描述的另一个实施例是输入设备，其包括多个传感器电极以及与多个传感器电极耦合的处理系统。所述处理系统包括Δ-Σ调制器，所述Δ-Σ调制器包括一个或多个输入节点，所述输入节点被配置成基于从多个传感器电极中的第一传感器电极处接收的传感器信号来接收信号。Δ-Σ调制器还包括：积分器，其与一个或多个输入节点耦合并配置成产生积分信号；量化器，其与积分器的输出耦合并配置成量化积分信号；以及基于量化器控制的反馈数模转换器（DAC）。处理系统还包括数字滤波器，其与Δ-Σ调制器的输出耦合并配置成减轻量化器的量化噪声。本文中描述的另一个实施例是一种方法，其包括在一个或多个输入节点处从多个传感器电极中的第一传感器电极接收传感器信号。所述方法还包括基于传感器信号对信号进行积分以产生积分信号，并量化积分信号。所述方法还包括基于积分信号的量化来控制反馈数模转换器（DAC），反馈DAC与一个或多个输入节点耦合。所述方法还包括使用数字滤波器来减轻量化噪声。附图说明为了能够详细理解本公开的上述特征的方式，可通过参照实施例进行以上概述的本公开的更具体描述，所述实施例中的一些在附图中图示。然而要注意的是，附图仅图示了示例性实施例，并且因此将不被看作是对其范围的限制，可容许其它等同有效的实施例。图1是根据一个实施例的输入设备的示意性框图。图2和图3图示了根据一个实施例的示例性传感器电极布置的部分。图4图示了根据一个实施例的示例性输入设备的框图。图5图示了根据一个实施例的示例性输入设备的示意性框图。图6是根据一个实施例的处理从传感器电极接收的信号的示例性方法。为了促进理解，已经在可能的情况下使用相同的参考标号来表示对于附图而言共有的相同元件。预期的是，在一个实施例中公开的元件可以有利地用于其它实施例而无需具体记载。除非具体说明，否则这里提到的附图不应当理解为按比例绘制。而且，为了呈现和解释的清楚性，通常简化附图并省略细节或部件。附图和讨论用于解释下面讨论的原理，其中类似的标记表示类似的元件。具体实施方式以下详细描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开或本公开的应用和用途。此外，不是旨在受前述背景、
技术实现思路
或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。随着输入设备变得更加复杂并且包括越来越多数量的传感器电极，对处理系统的处理要求也类似地增加。为了在其它系统约束内适合地处理从传感器电极接收的输入信号，处理系统倾向于需要以下中的至少一个：（1）用于传感器电极的附加处理电路的更多区域，（2）用于给定区域的减小尺寸的处理电路，以及（3）用于处理接收的输入信号的更多时间。然而，随着输入设备功能性在相同（或更小）封装内继续增加，从而在某些情况下增加为处理电路分配的区域是不可行的。而且，为附加处理电路提供更多区域可能增加生产成本。此外，对于具有集成显示设备的输入设备，较高分辨率的显示器倾向于需要更多时间以用于显示更新。因此，在某些情况下，分配更多时间用于处理从传感器电极接收的输入信号是不可行的。本文中描述的实施例通常包括用于处理从传感器电极接收的信号的处理系统以及相关联的输入设备和方法。更具体地，处理系统包括Δ-Σ调制器，其包括积分器、量化器、反馈数模转换器（DAC）和共模反馈布置。在一些实施例中，Δ-Σ调制器包括在处理系统的模拟前端（AFE）或其它接收器电路内。在一些实施例中，Δ-Σ调制器包括差分一阶连续时间无源Δ-Σ调制器。总的来说，Δ-Σ调制器的部件导致AFE具有显著小于传统AFE的尺寸。示例性输入设备实现方式图1是根据本技术的实施例的输入设备100的示意性框图。在各种实施例中，输入设备100包括与感测设备集成的显示设备。输入设备100可配置成向电子系统150提供输入。如本文档中所使用的那样，术语“电子系统”（或“电子设备”）宽泛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、网络浏览器、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设备，诸如包括输入设备100和分离操纵杆或按键开关的物理键盘。另外的示例电子系统包括诸如数据输入设备（包括遥控器和鼠标）和数据输出设备（包括显示屏幕和打印机）之类的外围设备。其它示例包括远程终端、信息站和视频游戏机（例如，视频游戏控制台、便携游戏设备等）。其它示例包括通信设备（包括蜂窝电话，诸如智能电话）和媒体设备（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）。附加地，电子系统可能是输入设备的主机或从机。输入设备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，输入设备100可使用下列中的任一个或多个来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。在图1中，输入设备100示出为接近传感器设备（又常常称作“触摸板”或“触摸传感器设备”），其配置成感测由一个或多个输入对象140在感测区170中提供的输入。示例输入对象包括手指和触控笔，如图1中所示。感测区170涵盖输入设备100之上、周围、之中和/或附近的任何空间，在其中输入设备100能够检测用户输入（例如，由一个或多个输入对象140所提供的用户输入）。特定感测区的尺寸、形状和位置可因实施例而极大地变化。在一些实施例中，感测区170沿一个或多个方向从输入设备100的表面延伸到空间中，直到信噪比充分地阻碍准确的对象检测。在各种实施例中，这个感测区170沿特定方向所延伸到的距离可以是大约小于一毫米、数毫米、数厘米或者更多，并且可随所使用的感测技术的类型和期望的准确度而显著地变化。因此，一些实施例感测包括以下的输入：没有与输入设备100的任何表面的接触、与输入设备100的输入表面（例如触摸表面）的接触、以某个量的施加力或压力耦合的与输入设备100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于包括多个传感器电极的输入设备的处理系统，所述处理系统包括：Δ‑Σ调制器，其包括：一个或多个输入节点，其被配置成基于从所述多个传感器电极中的至少第一传感器电极接收的传感器信号来接收信号；积分器，其与所述一个或多个输入节点耦合并配置成产生积分信号；量化器，其与所述积分器的输出耦合并配置成量化所述积分信号；以及基于所述量化器控制的反馈数模转换器（DAC）；以及数字滤波器，其与所述Δ‑Σ调制器的输出耦合并配置成减轻所述量化器的量化噪声。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.30 US 15/1992761.一种用于包括多个传感器电极的输入设备的处理系统，所述处理系统包括：Δ-Σ调制器，其包括：一个或多个输入节点，其被配置成基于从所述多个传感器电极中的至少第一传感器电极接收的传感器信号来接收信号；积分器，其与所述一个或多个输入节点耦合并配置成产生积分信号；量化器，其与所述积分器的输出耦合并配置成量化所述积分信号；以及基于所述量化器控制的反馈数模转换器（DAC）；以及数字滤波器，其与所述Δ-Σ调制器的输出耦合并配置成减轻所述量化器的量化噪声。2.根据权利要求1所述的处理系统，还包括：电流传送器，其与所述第一传感器电极耦合并配置成接收所述传感器信号；以及混合器，其与所述电流传送器的输出以及与所述Δ-Σ调制器的所述一个或多个输入节点耦合。3.根据权利要求2所述的处理系统，其中所述Δ-Σ调制器还包括：共模反馈电路，其与所述一个或多个输入节点耦合并配置成减轻由所述电流传送器产生的共模电流。4.根据权利要求2所述的处理系统，其中所述电流传送器包括单端输入，并且所述Δ-Σ调制器包括全差分输入。5.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述Δ-Σ调制器是连续时间调制器，其中所述数字滤波器是低通滤波器，并且其中所述量化器是单比特量化器。6.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述积分器是无源积分器。7.根据权利要求6所述的处理系统，其中所述无源积分器包括所述第一传感器电极的电容。8.一种输入设备，包括：多个传感器电极；以及处理系统，其与所述多个传感器电极耦合并且包括：Δ-Σ调制器，其包括：一个或多个输入节点，其被配置成基于从所述多个传感器电极中的第一传感器电极处接收的传感器信号来接收信号；积分器，其与所述一个或多个输入节点耦合并配置成产生积分信号；量化器，其与所述积分器的输出耦合并配置成量化所述积分信号；以及基于所述量化器控制的反馈数模转换器（DAC）；以及数字滤波器，其与所述Δ-Σ调制器的输出耦合并配置成减轻所述量化器的量化噪声。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：ES博汉农，MJ小贝尔，杨毅红，
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