电容检测电路、触控装置及终端设备制造方法及图纸

本申请实施例提供一种电容检测电路、触控装置及终端设备。电容检测电路包括：充电电路，用于对所述待测电容充电，使所述待测电容的极板两端的电压差值为第一预设电压值；放电电路，用于使充电后的所述待测电容释放第一电荷量的电荷，其中，所述第一电荷量小于所述第一预设电压值对应的电荷量；信号检测电路，用于检测通过所述放电电路放电后的所述待测电容上的电压值与第二预设电压值之间的电压差值，以根据所述电压差值确定所述待测电容的电容值变化量。该电容检测电路能够在自电容较大时进行电容检测。

Capacitance detection circuit, touch device and terminal equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容检测电路、触控装置及终端设备
本申请实施例涉及检测
，尤其涉及一种电容检测电路、触控装置及终端设备。
技术介绍
近年来，随着智能移动终端的普及，对电容式触摸屏的性能需求越来越高，相应地，对电容式触摸屏的检测要求，尤其是对电容式触摸屏的自电容检测的要求也越来越高。现有技术中，对自电容的架构性能较差。而随着电容式触控屏的发展，电容传感器(sensor)的自电容越来越大，从最开始50pF以内，慢慢增加到100pF、到现在主流200pF以及最新的电容传感器的自电容已经高达500pF。随着电容传感器的升高，电容传感器被触摸(touch)时产生的自电容反而极大地减小。如，自电容为50pF的电容传感器在被触摸时产生的自电容为1pF，而自电容为500pF的电容传感器在被触摸时产生的自电容为0.2pF。这使得自电容较大的电容传感器在被触摸时产生的电容变化信号极小，不能被现有的自电容架构所检测到。现有自电容架构仅能较好地支持对50pF的自电容的检测，最大勉强能够支持200pF左右自电容的检测，对于具有500pF的自电容的电容传感器，由于检测精度限制，现有的检测电路无法进行支持。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例所解决的技术问题之一在于提供一种电容检测电路、触控装置及终端设备，用以克服现有技术中自电容较大时不能进行电容检测的问题。本申请实施例提供一种电容检测电路，其包括：充电电路，用于对待测电容充电，使待测电容的极板两端的电压差值为第一预设电压值；放电电路，用于使充电后的待测电容释放第一电荷量的电荷，其中，第一电荷量小于第一预设电压值对应的电荷量；信号检测电路，用于检测通过放电电路放电后的待测电容上的电压值与第二预设电压值之间的电压差值，以根据电压差值确定待测电容的电容值变化量。可选地，第一电荷量根据第一预设电压值、第二预设电压值和待测电容的初始电容值确定，第一预设电压值大于第二预设电压值。可选地，第一电荷量根据第一预设电压值与第二预设电压值的差和初始电容值的乘积确定。可选地，充电电路包括第一开关，放电电路包括第二开关，信号检测电路包括第三开关，充电电路对待测电容充电时，第一开关闭合，第二开关和第三开关断开；放电电路使待测电容放电时，第二开关闭合，第一开关和第三开关断开；信号检测电路检测待测电容上的电压值与第二预设电压值之间的电压差值时，第三开关闭合，第一开关和第二开关断开。可选地，当第三开关闭合时，若待测电容的当前采样电容值等于设定电容值，则待测电容放电后，对应的电压值与第二预设电压值相等；当第三开关闭合时，若待测电容的当前采样电容值大于或小于设定电容值，则待测电容放电后，对应的电压值与第二预设电压值不相等。可选地，设定电容值等于待测电容的初始电容值。可选地，放电电路还包括放电电阻，放电电阻的第一端与第二开关连接，放电电路的第二端接地；当第二开关闭合时，待测电容通过放电电阻对地放电。本申请实施例还一种触控装置，其包括电容传感器及上述的电容检测电路；电容检测电路与电容传感器电连接，并对电容传感器进行电容检测，输出指示电容检测结果的电压差值，电容检测结果的电压差值用于确定作用于电容传感器上的触控信息。可选地，触控装置还包括开关矩阵，电容传感器通过开关矩阵与电容检测电路连接。可选地，电容传感器包括多个传感器通道；开关矩阵包括多个开关组，各开关组对应连接一个电容检测电路，各开关组内包括至少两个通道控制开关，各通道控制开关对应连接有一个传感器通道。可选地，触控装置还包括处理模块，处理模块与电容检测电路连接，获取并处理电容检测电路输出的电压差值。可选地，处理模块包括：数字化模块，用于将电压差值转化为数字信号；混合模块，用于对数字信号进行电压幅度解调；坐标计算模块，用于根据解调后的数字信号计算电容传感器上的触控位置的坐标；坐标发送模块，用于发送坐标。本申请实施例还提供一种终端设备，其包括上述的触控装置。由以上技术方案可见，本申请实施例的电容检测电路，在通过充电电路对待测电容进行充电后，通过放电电路使待测电容放电(例如，对地放电)，以将待测电容上的部分电荷释放，从而避免通过信号检测电路对待测电容进行检测时，由于待测电容的电容值较大，存储的电荷量较多，造成信号检测电路饱和，不能对待测电容的电容变化进行检测的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了根据本申请的实施例的电容检测电路与待测电容、处理模块及主机连接的结构示意图；图2示出了根据本申请的实施例的电容检测电路的开关控制时序图；图3示出了根据本申请的实施例的传感器为条形图案电容传感器的触控装置的结构示意图；图4示出了根据本申请的实施例的传感器为矩阵式图案电容传感器的触控装置的结构示意图；图5示出了根据本申请的实施例的传感器为三角Pattern图案电容传感器的触控装置的结构示意图；图6示出了根据本申请的实施例的触控装置的开关矩阵的结构示意图；图7示出了根据本申请的实施例的触控装置的处理模块的结构示意图。具体实施方式为使得本申请实施例的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。如图1所示，电容检测电路包括充电电路10、放电电路20和信号检测电路30。充电电路10用于对待测电容Cx充电，使待测电容Cx的极板两端的电压差值为第一预设电压值；放电电路20用于使充电后的待测电容Cx释放第一电荷量的电荷，其中，第一电荷量小于第一预设电压值对应的电荷量；信号检测电路30用于检测通过放电电路20放电后的待测电容Cx上的电压值与第二预设电压值之间的电压差值，以根据电压差值确定待测电容Cx的电容值变化量。该电容检测电路通过充电电路10对待测电容Cx进行充电后，通过放电电路20使待测电容Cx放电(例如，对地放电)，以将待测电容Cx上的部分电荷释放，从而避免通过信号检测电路30对待测电容Cx进行检测时，由于待测电容Cx的电容值较大，存储的电荷量较多，造成信号检测电路30饱和，不能对待测电容Cx的电容变化进行检测的问题。下面结合图1，以通过PGA电路(可编程增益放大电路)对电容传感器的自电容进行检测为例，对电容检测电路的检测原理进行说明：针对自电容较大的电容传感器(电容sensor)，尤其是自电容在500pF的电容传感器，由于其自电容较大，存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容检测电路，其特征在于，包括：/n充电电路，用于对所述待测电容充电，使所述待测电容的极板两端的电压差值为第一预设电压值；/n放电电路，用于使充电后的所述待测电容释放第一电荷量的电荷，其中，所述第一电荷量小于所述第一预设电压值对应的电荷量；/n信号检测电路，用于检测通过所述放电电路放电后的所述待测电容上的电压值与第二预设电压值之间的电压差值，以根据所述电压差值确定所述待测电容的电容值变化量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种电容检测电路，其特征在于，包括：
充电电路，用于对所述待测电容充电，使所述待测电容的极板两端的电压差值为第一预设电压值；
放电电路，用于使充电后的所述待测电容释放第一电荷量的电荷，其中，所述第一电荷量小于所述第一预设电压值对应的电荷量；
信号检测电路，用于检测通过所述放电电路放电后的所述待测电容上的电压值与第二预设电压值之间的电压差值，以根据所述电压差值确定所述待测电容的电容值变化量。


根据权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述第一电荷量根据所述第一预设电压值、所述第二预设电压值和所述待测电容的初始电容值确定，所述第一预设电压值大于所述第二预设电压值。


根据权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，所述第一电荷量根据所述第一预设电压值与所述第二预设电压值的差和所述初始电容值的乘积确定。


根据权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述充电电路包括第一开关，所述放电电路包括第二开关，所述信号检测电路包括第三开关，
所述充电电路对所述待测电容充电时，所述第一开关闭合，所述第二开关和所述第三开关断开；
所述放电电路使所述待测电容放电时，所述第二开关闭合，所述第一开关和所述第三开关断开；
所述信号检测电路检测所述待测电容上的电压值与第二预设电压值之间的电压差值时，所述第三开关闭合，所述第一开关和所述第二开关断开。


根据权利要求4所述的电容检测电路，其特征在于，
当所述第三开关闭合时，若所述待测电容的当前采样电容值等于设定电容值，则所述待测电容放电后，对应的电压值与所述第二预设电压值相等；
当所述第三开关闭合时，若所述待测电容的当前采样电容值大于或小于所述设定电容值，则所述待测电容放电后，对应的电压值与所述第二预设电压值不相等。

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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋宏，
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