一种电容屏的噪声检测电路、检测方法及移动终端技术

本发明专利技术实施例涉及电子技术领域，公开了一种电容屏的噪声检测电路、检测方法及移动终端，包括：电容屏、电流转换模块、第一混频模块、第二混频模块和运算模块；电流转换模块与电容屏相连，电流转换模块对噪声进行采样，并将噪声的采样结果转换为电流信号分别输出至第一混频模块和第二混频模块；第一混频模块和第二混频模块时钟正交，第一混频模块和第二混频模块分别用于以与噪声相同的频率值，对电流信号进行混频；运算模块根据第一混频模块和第二混频模块的混频结果，计算得到噪音能量值。本发明专利技术提供的电容屏的噪声检测电路，通过设置两路混频模块，得到相应的混频结果，进而可以快速准确地计算外部噪声能量的大小。

Noise detection circuit, detection method and mobile terminal of capacitance screen

【技术实现步骤摘要】
一种电容屏的噪声检测电路、检测方法及移动终端
本专利技术实施例涉及电子
，特别涉及一种电容屏的噪声检测电路、检测方法及移动终端。
技术介绍
越来越多的电子产品使用电容触控屏，一般的电容触控屏由驱动层和感应层构成，驱动层的Tx线和感应层的Rx线相交位置形成电容格点，Tx线发送一定频率的驱动信号，该驱动信号通过待测电容阵列耦合到Rx线，Rx线通过电流或电压方式可以间接检测出耦合电容阵列大小。当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近的耦合电容的大小，由此可以根据触摸位屏电容变化量的数据计算出触摸点的坐标。但电容触控面临很多种类型的干扰，比如LCD干扰，日光灯干扰，充电器干扰等。为了避开这种干扰，触控芯片会使用跳频技术，即尝试各种频率的驱动信号，统计各驱动频率下，一整帧数的的抖动值，从而得出抖动值最小的频率，然后设定驱动信号的频率为该频率。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：以现有技术的方式统计各个频率下，一整帧数据的抖动值，通常需要10ms左右时间，一个完整的统计至少需要10帧数据，也就是说，针对某一频率，判断其抖动值，至少需要100ms左右，如果需要统计5个频率，则一共需要500ms，这对于触控系统来说是一个比较长的时间。另一方面，上述方式统计各个频率下的抖动值，以此筛选出抖动值较小的频率，这种筛选方式本身就存在精度不够的问题，而且对于噪声干扰来说，即便某个频率显示很小的抖动特性，也会因为噪声相位的不同而导致驱动信号在不断的产生变化，由此可能在其他时刻造成很大的干扰。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种电容屏的噪声检测电路、检测方法及移动终端，可以快速准确地获取外部噪声能量大小。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种电容屏的噪声检测电路，包括：电容屏、电流转换模块、第一混频模块、第二混频模块和运算模块；电流转换模块与电容屏相连，电流转换模块对噪声进行采样，并将噪声的采样结果转换为电流信号分别输出至第一混频模块和第二混频模块；第一混频模块和第二混频模块时钟正交，第一混频模块和第二混频模块分别用于以与噪声相同的频率值，对电流信号进行混频；运算模块根据第一混频模块和第二混频模块的混频结果，计算得到噪音能量值。本专利技术的实施方式还提供了一种噪声检测方法，包括：对噪声进行采样，将噪声的采样结果转换为电流信号，分两路分别与第一频率和第二频率进行混频，得到两路混频结果，根据两路混频结果，计算得到噪声能量值；其中，第一频率与第二频率的频率值相同，且第一频率信号与第二频率信号时钟正交。本专利技术的实施方式还提供了一种移动终端，包括上述的电容屏的噪声检测电路。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，包括：电容屏、电流转换模块、第一混频模块、第二混频模块和运算模块；电流转换模块与电容屏相连，电流转换模块对噪声进行采样，并将噪声的采样结果转换为电流信号分别输出至第一混频模块和第二混频模块；第一混频模块和第二混频模块时钟正交，第一混频模块和第二混频模块分别用于以与噪声相同的频率值，对电流信号进行混频；运算模块根据第一混频模块和第二混频模块的混频结果，计算得到噪音能量值。通过上述的电路设计，设定第一混频模块和第二混频模块与待测噪声的相同的频率，另外第一混频模块和第二混频模块工作时钟正交，对混频结果计算所得结果即为噪声能量值，且和噪声相位无关，即本专利技术的噪声检测电路能快速准确获取某频率附近的噪声能量，且不受噪声相位的影响。另外，本专利技术利用电流转换模块可以等比例的缩小检测信号，因而可以支持更大范围噪声检测。另外，噪声检测电路还包括第一滤波采样模块和第二滤波采样模块；第一滤波采样模块接收第一混频模块的混频结果，滤除混频结果中的倍频信号，输出得到第一输出信号；第二滤波采样模块接收第二混频模块的混频结果，滤除混频结果中的倍频信号，输出得到第二输出信号；运算模块根据第一输出信号和所述第二输出信号计算得到噪音能量值。通过第一滤波采样模块和第二滤波采样模块滤除倍频信号的干扰，进一步提高了噪声检测电路的抗干扰能力。另外，电流转换模块包括：跨导放大器、第一偏置电路、第二偏置电路、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、和第三NMOS管；跨导放大器的同相输入端连接电容屏的接收端，跨导放大器的反相输入端连接基准电压；第一偏置电路的负极连接跨导放大器的输出端，第一偏置电路的正极连接第一PMOS管的栅极；第一PMOS管的源极连接供电电压，第一PMOS管的漏极反馈连接至跨导放大器的同相输入端；第二偏置电路的正极连接跨导放大器的输出端，第二偏置电路的负极连接第一NMOS管的栅极；第一NMOS管的漏极反馈连接至跨导放大器的同相输入端，第一NMOS管的源极接地；第二PMOS管的栅极连接第一PMOS管的栅极，第二PMOS管的源极连接供电电压，第二PMOS管的漏极相连并连接至第一混频器；第二NMOS管的栅极连接第一NMOS管的栅极，第二NMOS管的漏极连接至第一混频器，第二NMOS管的源极接地；第三PMOS管的栅极连接第一PMOS管的栅极，第三PMOS管的源极连接供电电压，第三PMOS管的漏极相连并连接至第二混频器；第三NMOS管的栅极连接第一NMOS管的栅极，第三NMOS管的漏极连接至第二混频器，第三NMOS管的源极接地。该装置可以等比例地缩小输入的噪声值，降低后级功耗和处理难度，便于获取和转换噪声能量到合理范围，以便于后续ADC的检测。同时利用该装置的等比例缩小功能，可以检测更大范围的噪声能量。另外，滤波采样模块具体为增量SigmadeltaADC模数转换器。具体提供了一种滤波采样模块的实现方式，该增量SigmadeltaADC模数转换器对信号进行滤波，滤除倍频信号的干扰，进一步提高了检测电路的抗干扰能力，使其既具备低通滤波作用，又可以输出低采样率高精度的数字信号。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。图1是根据本专利技术第一实施方式的电容屏的噪声检测电路的结构示意图；图2是根据本专利技术第一实施方式的现有的电容屏的结构示意图；图3是根据本专利技术第一实施方式的电容屏的噪声检测电路的另一种结构示意图；图4是根据本专利技术第一实施方式的噪声检测电路的具体连接结构示意图；图5是根据本专利技术第二实施方式中的电流转换模块的一种结构示意图；图6是根据本专利技术第二实施方式中的滤波采样模块的具体结构示意图；图7是根据本专利技术第三实施方式的噪声检测方法的流程示意图；图8是根据本专利技术第四实施方式的移动终端的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容屏的噪声检测电路，其特征在于，包括：电容屏、电流转换模块、第一混频模块、第二混频模块和运算模块；/n所述电流转换模块与所述电容屏相连，所述电流转换模块对噪声进行采样，并将所述噪声的采样结果转换为电流信号分别输出至所述第一混频模块和第二混频模块；/n所述第一混频模块和第二混频模块时钟正交，所述第一混频模块和第二混频模块分别用于以与所述噪声相同的频率值，对所述电流信号进行混频；/n所述运算模块根据所述第一混频模块和第二混频模块的混频结果，获得噪音能量值。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容屏的噪声检测电路，其特征在于，包括：电容屏、电流转换模块、第一混频模块、第二混频模块和运算模块；
所述电流转换模块与所述电容屏相连，所述电流转换模块对噪声进行采样，并将所述噪声的采样结果转换为电流信号分别输出至所述第一混频模块和第二混频模块；
所述第一混频模块和第二混频模块时钟正交，所述第一混频模块和第二混频模块分别用于以与所述噪声相同的频率值，对所述电流信号进行混频；
所述运算模块根据所述第一混频模块和第二混频模块的混频结果，获得噪音能量值。


2.根据权利要求1所述的噪声检测电路，其特征在于，所述噪声检测电路还包括第一滤波采样模块和第二滤波采样模块；
第一滤波采样模块接收所述第一混频模块的所述混频结果，滤除所述混频结果中的倍频信号，输出得到第一输出信号；
第二滤波采样模块接收所述第二混频模块的所述混频结果，滤除所述混频结果中的倍频信号，输出得到第二输出信号；
所述运算模块根据所述第一输出信号和所述第二输出信号计算得到所述噪音能量值。


3.根据权利要求2所述的噪声检测电路，其特征在于，所述噪音能量值，由所述第一输出信号和所述第二输出信号作平方加运算得到。


4.根据权利要求2所述的噪声检测电路，其特征在于，所述第一滤波采样模块包括第一低通滤波器和第一模数转换器，所述第一低通滤波器接收所述第一混频模块的所述混频结果，经滤波获取第一直流信号，再将所述第一直流信号送入第一模数转换器获取第一数字信号；
所述第二滤波采样模块包括第二低通滤波器和第二模数转换器，所述第二低通滤波器接收所述第二混频模块的所述混频结果，经滤波获取第二直流信号，再将所述第二直流信号送入第二模数转换器获取第二数字信号；
所述运算模块根据所述第一数字信号和所述第二数字信号计算得到所述噪音能量值。


5.根据权利要求1所述的噪声检测电路，其特征在于，所述电流转换模块包括：跨导放大器、第一偏置电路、第二偏置电路、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管、第一NMOS管、第二NMOS管、和第三NMOS管；
所述跨导放大器的同相输入端连接所述电容屏的接收端，所述跨导放大器的反相输入端连接基准电压；
第一偏置电路的负极连接所述跨导放大器的输出端，所述第一偏置电路的正极连接所述第一PMOS管的栅极；
所述第一PMOS管的源极连接供电电压，所述第一PMOS管的漏极反馈连接至所述跨导放大器的同相输入端；
第二偏置电路的正极连接跨导放大器的输出端，所述第二偏置电路的负极连接所述第一NMOS管的栅极；
所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀国，尹裕，夏波，
申请(专利权)人：基合半导体宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33