电容检测电路、电容检测的方法、触摸检测装置和终端设备制造方法及图纸

本申请提供了一种电容检测电路、电容检测的方法、触摸检测装置和终端设备，可以克服大自电容对自容检测的影响，提升自容检测的灵敏度。该电容检测电路，用于检测N个待测电容器的电容，该N大于或等于2，包括：参考电容器、至少N‑1个用于将待测电容器的电容信号转化为第一电压信号并将该第一电压信号求差的第一前端电路、至少一个用于将待测电容器和参考电容器的电容信号转化为第二电压信号并将该第二电压信号求差的第二前端电路、以及处理电路；该处理电路根据该每个第一前端电路输出的第一差分信号和该每个第二前端电路输出的第二差分信号确定该N个待测电容器中每个待测电容器的电容值。

Capacitance detection circuit, method of capacitance detection, touch detection device and terminal equipment

This application provides a capacitance detection circuit, a capacitance detection method, a touch detection device and a terminal device. It can overcome the influence of large self capacitance on self capacitance detection and enhance the sensitivity of self capacitance detection. The capacitance detection circuit for detecting N capacitor capacitance to be measured, the N is greater than or equal to 2, including the reference capacitor, at least 1 N for the first front-end circuit, capacitance signal to be measured capacitor into a first voltage signal and the first signal voltage difference at least one for capacitance signal to be measured and the reference capacitor capacitor into second voltage signal and the second front-end circuit, the second voltage difference and the signal processing circuit; the processing circuit according to the each of the first front-end circuit output the first differential signal and the output of each of the second front end circuit second determines the differential signal N tested each capacitor in the capacitor capacitance value to be measured.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容检测电路、电容检测的方法、触摸检测装置和终端设备
本申请涉及电容检测
，尤其涉及一种电容检测电路、电容检测的方法、触摸检测装置和终端设备。
技术介绍
电容器被广泛地应用在许多终端电子设备上，例如，终端设备显示屏上用于触摸控制的触控传感器。电容器在使用过程中，必不可少地需要对其容值进行测量分析，如今，自容检测已成为一种非常重要的测量分析方法。然而，由于自电容往往比较大，已有的自容检测方式在自电容较大时灵敏度较低；而用于提高灵敏度的抵消(cancel)电容较大，以致cancel电容无法集成，同时cancel电容成本也过高；进一步地，自电容的增大，使得已有的自容检测方式灵敏度降低，已经无法正确检测电容值。因此，如何在成本可控的范围内，提高自容检测灵敏度，准确检测电容值，是一项亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种电容检测电路、电容检测的方法、触摸检测装置和终端设备，不仅可以解决现有方案解决不了的自电容较大时的电容检测问题，而且提升了电容检测的灵敏度。第一方面，本申请实施例提供了一种电容检测电路，用于检测N个待测电容器的电容，该N大于或等于2，包括：参考电容器、至少N-1个用于将待测电容器的电容信号转化为第一电压信号并将该第一电压信号求差的第一前端电路、至少一个用于将待测电容器和参考电容器的电容信号转化为第二电压信号并将该第二电压信号求差的第二前端电路、以及处理电路，其中，至少N-1个第一前端电路中每个第一前端电路包括第一输入端和第二输入端，至少一个第二前端电路中的每个第二前端电路包括第三输入端和第四输入端；至少N-2个第一前端电路中的每个第一前端电路的第一输入端和第二输入端分别连接两个不同的待测电容器；除该至少N-2个第一前端电路之外的第一前端电路的第一输入端同时连接一个第二前端电路的第三输入端及一个待测电容器，除该至少N-2个第一前端电路之外的第一前端电路的第二输入端同时连接该至少N-2个第一前端电路中一个第一前端电路的第一输入端及一个待测电容器，除该至少N-2个第一前端电路之外的第一前端电路的两个输入端所连接的待测电容器为不同的待测电容器；该至少一个第二前端电路中的每个第二前端电路的第三输入端连接一个待测电容器、第四输入端连接一个参考电容器；该至少N-1个第一前端电路中的每个第一前端电路输出所连接的两个待测电容器对应的电压的第一差分信号；该至少一个第二前端电路中每个第二前端电路输出所连接的待测电容器和参考电容器对应的电压的第二差分信号；该处理电路与每个第一前端电路和每个第二前端电路的输出端相连接，用于根据该每个第一前端电路输出的第一差分信号和该每个第二前端电路输出的第二差分信号确定该N个待测电容器中每个待测电容器的电容值。因此，在本申请实施例的电容检测电路中，第一前端电路向处理电路输出所连接的两个待测电容器对应的电压的第一差分信号，第二前端电路向处理电路输出所连接的待测电容器和参考电容器对应的电压的第二差分信号，此即为差分过程；处理电路根据从第一前端电路接收到的第一差分信号和从第二前端电路接收到的第二差分信号，确定N个待测电容器中每个待测电容器的电容值，此即为还原过程。通过这种先差分后还原的方式，能够在基本无成本增加的基础上，提升电容检测灵敏度。可选地，在第一方面的一种实现方式中，该第一前端电路包括第一控制电路和第一可编程增益放大PGA电路，其中，该第一控制电路连接直流电压源、该第一前端电路所连接的两个待测电容器和该第一PGA电路；该第一控制电路，用于控制该直流电压源为该第一前端电路所连接的两个待测电容器充电，以及控制该第一前端电路所连接的两个待测电容器放电；该第一PGA电路，用于在该第一前端电路所连接的两个待测电容器放电时，将待测电容器的电容信号转化为该第一电压信号，以及将所连接的两个待测电容器的该第一电压信号求差，以得到该第一前端电路所连接的两个待测电容器对应的电压的第一差分信号；或者，该第一前端电路包括第一转化电路及第二PGA电路，其中，该第一转化电路连接打码电压源、该第一前端电路所连接的两个待测电容器和该第二PGA电路；该第一转化电路，用于将该第一前端电路所连接的两个待测电容器的电容信号转化为该第一电压信号；该第二PGA电路，用于从该第一转化电路获取该第一前端电路所连接的两个待测电容器对应的该第一电压信号，以及将所连接的两个待测电容器的该第一电压信号求差，以得到该第一前端电路所连接的两个待测电容器对应的电压的第一差分信号。可选地，在第一方面的一种实现方式中，该第一控制电路包括第一开关组和第二开关组，该第一开关组与该直流电压源和该第一前端电路所连接的两个待测电容器相连接，该第二开关组与该第一前端电路所连接的两个待测电容器和该第一PGA电路相连接，其中，在该第一开关组处于闭合状态，且该第二开关组处于开启状态时，该直流电压源为该第一前端电路所连接的两个待测电容器充电；在该第二开关组处于闭合状态，且该第一开关组处于开启状态时，该第一前端电路所连接的两个待测电容器向该第一PGA电路放电。可选地，在第一方面的一种实现方式中，该第一转化电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，其中，该第一分压电阻与该打码电压源、该第二PGA电路和该第一前端电路所连接的两个待测电容器中的一个待测电容器相连接；该第二分压电阻与该打码电压源、该第二PGA电路和该第一前端电路所连接的两个待测电容器中的另一个待测电容器相连接。可选地，在第一方面的一种实现方式中，该第二前端电路包括第二控制电路和第三PGA电路，其中，该第二控制电路连接直流电压源、该第三PGA电路、该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器；该第二控制电路，用于控制该直流电压源为该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器充电，以及控制该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器放电；该第三PGA电路，用于在该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器放电时，将待测电容器和参考电容器的电容信号转化为该第二电压信号，以及将所连接的待测电容器和参考电容器的该第二电压信号求差，以得到该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器对应的电压的第二差分信号；或者，该第二前端电路包括第二转化电路及第四PGA电路，其中，该第二转化电路连接打码电压源、该第四PGA电路、该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器；该第二转化电路，用于将该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器的电容值转化为电压值；该第四PGA电路，用于从该第二转化电路获取该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器对应的该第二电压信号，以及将所连接的待测电容器和参考电容器的该第二电压信号求差，以得到该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器对应的电压的第二差分信号。可选地，在第一方面的一种实现方式中，该第二控制电路包括第三开关组和第四开关组，该第三开关组与该直流电压源和该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器相连接，该第四开关组与该第三PGA电路、该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器相连接，其中，在该第三开关组处于闭合状态，且该第四开关组处于开启状态时，该直流电压源为该第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器充电；在该第四开关组处于闭合状态，且该第三开关组处于开启状态时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容检测电路，用于检测N个待测电容器的电容，所述N大于或等于2，其特征在于，包括：参考电容器、至少N‑1个用于将待测电容器的电容信号转化为第一电压信号并将所述第一电压信号求差的第一前端电路、至少一个用于将待测电容器和参考电容器的电容信号转化为第二电压信号并将所述第二电压信号求差的第二前端电路、以及处理电路，其中，至少N‑1个第一前端电路中每个第一前端电路包括第一输入端和第二输入端，至少一个第二前端电路中的每个第二前端电路包括第三输入端和第四输入端；至少N‑2个第一前端电路中的每个第一前端电路的第一输入端和第二输入端分别连接两个不同的待测电容器；除所述至少N‑2个第一前端电路之外的第一前端电路的第一输入端同时连接一个第二前端电路的第三输入端及一个待测电容器，除所述至少N‑2个第一前端电路之外的第一前端电路的第二输入端同时连接所述至少N‑2个第一前端电路中一个第一前端电路的第一输入端及一个待测电容器，除所述至少N‑2个第一前端电路之外的第一前端电路的两个输入端所连接的待测电容器为不同的待测电容器；所述至少一个第二前端电路中的每个第二前端电路的第三输入端连接一个待测电容器、第四输入端连接一个参考电容器；所述至少N‑1个第一前端电路中的每个第一前端电路输出所连接的两个待测电容器对应的电压的第一差分信号；所述至少一个第二前端电路中每个第二前端电路输出所连接的待测电容器和参考电容器对应的电压的第二差分信号；所述处理电路与每个第一前端电路和每个第二前端电路的输出端相连接，用于根据所述每个第一前端电路输出的第一差分信号和所述每个第二前端电路输出的第二差分信号确定所述N个待测电容器中每个待测电容器的电容值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电容检测电路，用于检测N个待测电容器的电容，所述N大于或等于2，其特征在于，包括：参考电容器、至少N-1个用于将待测电容器的电容信号转化为第一电压信号并将所述第一电压信号求差的第一前端电路、至少一个用于将待测电容器和参考电容器的电容信号转化为第二电压信号并将所述第二电压信号求差的第二前端电路、以及处理电路，其中，至少N-1个第一前端电路中每个第一前端电路包括第一输入端和第二输入端，至少一个第二前端电路中的每个第二前端电路包括第三输入端和第四输入端；至少N-2个第一前端电路中的每个第一前端电路的第一输入端和第二输入端分别连接两个不同的待测电容器；除所述至少N-2个第一前端电路之外的第一前端电路的第一输入端同时连接一个第二前端电路的第三输入端及一个待测电容器，除所述至少N-2个第一前端电路之外的第一前端电路的第二输入端同时连接所述至少N-2个第一前端电路中一个第一前端电路的第一输入端及一个待测电容器，除所述至少N-2个第一前端电路之外的第一前端电路的两个输入端所连接的待测电容器为不同的待测电容器；所述至少一个第二前端电路中的每个第二前端电路的第三输入端连接一个待测电容器、第四输入端连接一个参考电容器；所述至少N-1个第一前端电路中的每个第一前端电路输出所连接的两个待测电容器对应的电压的第一差分信号；所述至少一个第二前端电路中每个第二前端电路输出所连接的待测电容器和参考电容器对应的电压的第二差分信号；所述处理电路与每个第一前端电路和每个第二前端电路的输出端相连接，用于根据所述每个第一前端电路输出的第一差分信号和所述每个第二前端电路输出的第二差分信号确定所述N个待测电容器中每个待测电容器的电容值。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一前端电路包括第一控制电路和第一可编程增益放大PGA电路，其中，所述第一控制电路连接直流电压源、所述第一前端电路所连接的两个待测电容器和所述第一PGA电路；所述第一控制电路，用于控制所述直流电压源为所述第一前端电路所连接的两个待测电容器充电，以及控制所述第一前端电路所连接的两个待测电容器放电；所述第一PGA电路，用于在所述第一前端电路所连接的两个待测电容器放电时，将待测电容器的电容信号转化为所述第一电压信号，以及将所连接的两个待测电容器的所述第一电压信号求差，以得到所述第一前端电路所连接的两个待测电容器对应的电压的第一差分信号；或者，所述第一前端电路包括第一转化电路及第二PGA电路，其中，所述第一转化电路连接打码电压源、所述第一前端电路所连接的两个待测电容器和所述第二PGA电路；所述第一转化电路，用于将所述第一前端电路所连接的两个待测电容器的电容信号转化为所述第一电压信号；所述第二PGA电路，用于从所述第一转化电路获取所述第一前端电路所连接的两个待测电容器对应的所述第一电压信号，以及将所连接的两个待测电容器的所述第一电压信号求差，以得到所述第一前端电路所连接的两个待测电容器对应的电压的第一差分信号。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一控制电路包括第一开关组和第二开关组，所述第一开关组与所述直流电压源和所述第一前端电路所连接的两个待测电容器相连接，所述第二开关组与所述第一前端电路所连接的两个待测电容器和所述第一PGA电路相连接，其中，在所述第一开关组处于闭合状态，且所述第二开关组处于开启状态时，所述直流电压源为所述第一前端电路所连接的两个待测电容器充电；在所述第二开关组处于闭合状态，且所述第一开关组处于开启状态时，所述第一前端电路所连接的两个待测电容器向所述第一PGA电路放电。4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一转化电路包括第一分压电阻和第二分压电阻，其中，所述第一分压电阻与所述打码电压源、所述第二PGA电路和所述第一前端电路所连接的两个待测电容器中的一个待测电容器相连接；所述第二分压电阻与所述打码电压源、所述第二PGA电路和所述第一前端电路所连接的两个待测电容器中的另一个待测电容器相连接。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电路，其特征在于，所述第二前端电路包括第二控制电路和第三PGA电路，其中，所述第二控制电路连接直流电压源、所述第三PGA电路、所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器；所述第二控制电路，用于控制所述直流电压源为所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器充电，以及控制所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器放电；所述第三PGA电路，用于在所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器放电时，将待测电容器和参考电容器的电容信号转化为所述第二电压信号，以及将所连接的待测电容器和参考电容器的所述第二电压信号求差，以得到所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器对应的电压的第二差分信号；或者，所述第二前端电路包括第二转化电路及第四PGA电路，其中，所述第二转化电路连接打码电压源、所述第四PGA电路、所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器；所述第二转化电路，用于将所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器的电容值转化为电压值；所述第四PGA电路，用于从所述第二转化电路获取所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器对应的所述第二电压信号，以及将所连接的待测电容器和参考电容器的所述第二电压信号求差，以得到所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器对应的电压的第二差分信号。6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第二控制电路包括第三开关组和第四开关组，所述第三开关组与所述直流电压源和所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器相连接，所述第四开关组与所述第三PGA电路、所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器相连接，其中，在所述第三开关组处于闭合状态，且所述第四开关组处于开启状态时，所述直流电压源为所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器充电；在所述第四开关组处于闭合状态，且所述第三开关组处于开启状态时，所述第二前端电路所连接的待测电容器和参考电容器向所述第三PGA电路放电。7.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第二转化电路包括第三分压电阻和第四分压电阻，其中，所述第三分压电阻与所述打码电压源、所述第四PGA电路和所述第二前端电路所连接的待测电容器相连接；所述第四分压电阻与所述打码电压源、所述第四PGA电路和所述第二前端电路所连接的参考电容器相连接。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电路，其特征在于，所述第一前端电路包括第一滤波电路和/或第一积分电路，其中，所述第一滤波电路，用于过滤所述第一前端电路输出的所连接的两个待测电容器对应的电压的第一差分信号中的干扰信号；所述第一积分电路，用于对所述第一前端电路输出的所连接的两个待测电容器对应的电压的第一差分信号进行积分放大处理。9.根据权利要求1至8中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋宏，张冠军，
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