一种具有调压功能的互电容检测电路及互电容检测系统技术方案

一种具有调压功能的互电容检测电路及具有调压功能的互电容检测系统，所述互电容检测电路包括：电压调节模块、感应模块及接收模块；电压调节模块根据接收到的控制信号对输入电压进行调节后输出电压扫描信号；感应模块根据电压扫描信号输出响应信号；感应模块包括至少一个感应电极、与感应电极的数量相同的驱动电极，感应电极和驱动电极一一对应设置，驱动电极用于接收并传输电压扫描信号，以使感应电极生成响应信号，响应信号响应于驱动电极在电压扫描信号驱动下的运行参数变化量；接收模块根据响应信号获取驱动电极和感应电极之间的互电容变化量；所述互电容检测电路具有较为灵活的调压功能，简化了电路结构，降低了互电容检测中的调压成本。

A mutual capacitance detection circuit with voltage regulation function and mutual capacitance detection system

【技术实现步骤摘要】
一种具有调压功能的互电容检测电路及互电容检测系统
本技术属于互电容检测
，尤其涉及一种具有调压功能的互电容检测电路及具有调压功能的互电容检测系统。
技术介绍
在电子电路的参数检测技技术中，互电容作为一个重要的参数，其被广泛地应用在指纹识别和压力检测系统等各个
；由于感应块接收到外界的扰动量时，那么相邻感应块之间的互电容会发生相应的变化，根据互电容的变化量可得到外界扰动量的实际变化情况，进而得到用户所需要的电路参数信息；以电容指纹识别系统为例，由于用户的手指的指纹存在深浅的差异，那么随着手指的指纹在按压感应块的过程中，感应块之间的互电容会随着指纹纹路的压力发生相应的改变，进而通过对于感应块之间互电容进行检测后，可直接得到用户的指纹纹路的实际结构信息；因此通过互电容的变化量进行实时检测，进而精确地获取用户的特定指纹纹路信息；并且所述互电容的检测过程较为简单，而且检测灵敏度极高，因此通过对于互电容进行检测可实时获取电路的实际结构信息。然而在对于互电容进行检测的过程中，需要改变所述感应块的输入信号的幅值，再检测相邻感应块的输出信号，以获取实际的互电容变化信息，比如改变所述感应块的电压以获取相应的输出量，进而判断出相邻感应块的互电容是否发生变化；传统技术的互电容检测电路调压范围较小，技术人员通常需要采用电感、稳压电路等辅助元件来改变所述感应块的电压以增大调压范围；这种调压方式需要大量的额外电子元器件，造成互电容检测电路的电路设计更加复杂，电路的空间体积更大，制造和应用成本变高。因此传统技术中的互电容检测电路的调压步骤过于繁琐，提高了电容检测电路的电路结构复杂度和设计成本，给互电容的检测带来了极大的不便。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供了一种具有调压功能的互电容检测电路及具有调压功能的互电容检测系统，旨在解决传统的技术方案中互电容检测电路的调压功能灵活性较低，导致互电容检测电路的结构较为复杂，自身的空间体积增大，互电容检测过程中调压成本过高的问题。本技术实施例的第一方面提供了一种具有调压功能的互电容检测电路，包括：电压调节模块，用于根据接收到的控制信号对输入电压进行调节后输出电压扫描信号；感应模块，与所述电压调节模块连接，所述感应模块用于根据所述电压扫描信号输出响应信号；所述感应模块包括至少一个感应电极、个数与所述感应电极的数量相同的驱动电极，所述感应电极与所述驱动电极一一对应设置，所述驱动电极用于接收并传输所述电压扫描信号，以使所述感应电极生成所述响应信号，所述响应信号响应于所述驱动电极在所述电压扫描信号驱动下的运行参数变化量；以及接收模块，与所述感应模块连接，所述接收模块用于根据所述响应信号获取所述驱动电极和所述感应电极之间的互电容变化量。在其中的一个实施例中，所述电压调节模块包括：电压接入单元，接入N路第一驱动电压和M路第一参考电压，所述电压接入单元用于根据第一控制信号进行导通或者关断以输出一路第一正极电位信号和M路第一负极电位信号，根据第二控制信号进行导通或者关断以输出一路第二正极电位信号和M路第二负极电位信号；至少一个电压处理单元，每一所述电压处理单元接入逻辑控制信号，所述电压处理单元用于对所述逻辑控制信号进行电位转换处理得到电压驱动信号；以及至少一个开关控制单元，所述开关控制单元与所述电压接入单元连接，并且所述开关控制单元与所述电压处理单元一一对应连接，所述开关控制单元与所述驱动电极一一对应连接，所述开关控制单元用于根据所述逻辑控制信号的反相信号、所述第一驱动电压及所述电压接入单元输出的负极电位信号进行导通或者关断，以将所述电压驱动信号转换为所述电压扫描信号；其中所述电压接入单元输出的负极电位信号为所述第一负极电位信号或者所述第二负极电位信号，N为大于1的正整数，所述M为大于0的正整数，并且N＝M+1。在其中的一个实施例中，所述第一驱动电压、所述第一参考电压、所述第一正极电位信号、所述第一负极电位信号、所述第二正极电位信号、所述逻辑控制信号及所述第二负极电位信号满足以下关系：VPWR>VGND；VSSTX1＝VGND；VDDTX1＝VPWR；VSSTX2＝(N-i)*VPWR；VDDTX2＝N*VPWR；VIN1＝VPWR；VIN2＝VGND；在上式中，所述VPWR为所述第一驱动电压的幅值，所述VGND为所述第一参考电压的幅值，所述VSSTX1为所述第一负极电位信号的电压幅值，所述VDDTX1为所述第一正极电位信号的电压幅值，所述VSSTX2为所述第二负极电位信号的电压幅值，所述VDDTX2为所述第二正极电位信号的电压幅值；所述VIN1为所述逻辑控制信号的高电平幅值，所述VIN2为所述逻辑控制信号的低电平幅值，所述i为大于0并且小于N的正整数。在其中的一个实施例中，当M＝1时，所述电压接入单元包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管及第一电容；所述第一开关管的第一导通端接入所述第一驱动电压，所述第一开关管的控制端接入所述第一控制信号，所述第一开关管的第二导通端和所述第一电容的第一端共接形成所述电压接入单元的正极输出端，所述电压接入单元的正极输出端输出所述第一正极电位信号或者第二正极电位信号；所述第一电容的第二端、所述第二开关管的第一导通端及所述第三开关管的第一导通端共接形成所述电压接入单元的负极输出端，所述电压接入单元的负极输出端输出所述第一负极电位信号或者所述第二负极电位信号；所述第二开关管的控制端接入所述第一控制信号；所述第三开关管的控制端接入所述第二控制信号；所述第二开关管的第二导通端接入所述第一参考电压；所述第三开关管的第二导通端接入所述第一驱动电压。在其中的一个实施例中，所述开关控制单元包括：第四开关管、第五开关管及第六开关管；所述第四开关管的第一导通端接电压处理单元，所述第四开关管的控制端接入所述第一负极电位信号或者所述第二负极电位信号，所述第四开关管的第二导通端和所述第五开关管的第一导通端共接形成所述开关控制单元的信号输出端，所述开关控制单元的信号输出端用于输出所述电压扫描信号；所述第五开关管的控制端接入所述第一驱动电压；所述第五开关管的第二导通端接所述第六开关管的第一导通端；所述第六开关管的第二导通端接入所述第一参考电压，所述第六开关管的控制端接入所述逻辑控制信号的反相信号。在其中的一个实施例中，当M>1时，所述电压接入单元包括：第七开关管、第八开关管、第九开关管、第二电容及开关阵列；所述第七开关管的第一导通端接入所述第一驱动电压，所述第七开关管的控制端接入所述第一控制信号，所述第七开关管的第二导通端和所述第二电容的第一端共接形成所述电压接入单元的正极输出端，所述电压接入单元的正极输出端输出所述第一正极电位信号或者所述第二正极电位信号；所述第八开关管的第一导通端接入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有调压功能的互电容检测电路，其特征在于，包括：/n电压调节模块，用于根据接收到的控制信号对输入电压进行调节后输出电压扫描信号；/n感应模块，与所述电压调节模块连接，所述感应模块用于根据所述电压扫描信号输出响应信号；所述感应模块包括至少一个感应电极、个数与所述感应电极的数量相同的驱动电极，所述感应电极与所述驱动电极一一对应设置，所述驱动电极用于接收并传输所述电压扫描信号，以使所述感应电极生成所述响应信号，所述响应信号响应于所述驱动电极在所述电压扫描信号驱动下的运行参数变化量；以及/n接收模块，与所述感应模块连接，所述接收模块用于根据所述响应信号获取所述驱动电极和所述感应电极之间的互电容变化量。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有调压功能的互电容检测电路，其特征在于，包括：
电压调节模块，用于根据接收到的控制信号对输入电压进行调节后输出电压扫描信号；
感应模块，与所述电压调节模块连接，所述感应模块用于根据所述电压扫描信号输出响应信号；所述感应模块包括至少一个感应电极、个数与所述感应电极的数量相同的驱动电极，所述感应电极与所述驱动电极一一对应设置，所述驱动电极用于接收并传输所述电压扫描信号，以使所述感应电极生成所述响应信号，所述响应信号响应于所述驱动电极在所述电压扫描信号驱动下的运行参数变化量；以及
接收模块，与所述感应模块连接，所述接收模块用于根据所述响应信号获取所述驱动电极和所述感应电极之间的互电容变化量。


2.根据权利要求1所述的互电容检测电路，其特征在于，所述电压调节模块包括：
电压接入单元，接入N路第一驱动电压和M路第一参考电压，所述电压接入单元用于根据第一控制信号进行导通或者关断以输出一路第一正极电位信号和M路第一负极电位信号，根据第二控制信号进行导通或者关断以输出一路第二正极电位信号和M路第二负极电位信号；
至少一个电压处理单元，每一所述电压处理单元接入逻辑控制信号，所述电压处理单元用于对所述逻辑控制信号进行电位转换处理得到电压驱动信号；以及
至少一个开关控制单元，所述开关控制单元与所述电压接入单元连接，并且所述开关控制单元与所述电压处理单元一一对应连接，所述开关控制单元与所述驱动电极一一对应连接，所述开关控制单元用于根据所述逻辑控制信号的反相信号、所述第一驱动电压及所述电压接入单元输出的负极电位信号进行导通或者关断，以将所述电压驱动信号转换为所述电压扫描信号；
其中所述电压接入单元输出的负极电位信号为所述第一负极电位信号或者所述第二负极电位信号，N为大于1的正整数，所述M为大于0的正整数，并且N＝M+1。


3.根据权利要求2所述的互电容检测电路，其特征在于，当M＝1时，所述电压接入单元包括：
第一开关管、第二开关管、第三开关管及第一电容；
所述第一开关管的第一导通端接入所述第一驱动电压，所述第一开关管的控制端接入所述第一控制信号，所述第一开关管的第二导通端和所述第一电容的第一端共接形成所述电压接入单元的正极输出端，所述电压接入单元的正极输出端输出所述第一正极电位信号或者第二正极电位信号；
所述第一电容的第二端、所述第二开关管的第一导通端及所述第三开关管的第一导通端共接形成所述电压接入单元的负极输出端，所述电压接入单元的负极输出端输出所述第一负极电位信号或者所述第二负极电位信号；
所述第二开关管的控制端接入所述第一控制信号；
所述第三开关管的控制端接入所述第二控制信号；
所述第二开关管的第二导通端接入所述第一参考电压；
所述第三开关管的第二导通端接入所述第一驱动电压。


4.根据权利要求3所述的互电容检测电路，其特征在于，所述开关控制单元包括：
第四开关管、第五开关管及第六开关管；
所述第四开关管的第一导通端接电压处理单元，所述第四开关管的控制端接入所述第一负极电位信号或者所述第二负极电位信号，所述第四开关管的第二导通端和所述第五开关管的第一导通端共接形成所述开关控制单元的信号输出端，所述开关控制单元的信号输出端用于输出所述电压扫描信号；
所述第五开关管的控制端接入所述第一驱动电压；
所述第五开关管的第二导通端接所述第六开关管的第一导通端；
所述第六开关管的第二导通端接入所述第一参考电压，所述第六开关管的控制端接入所述逻辑控制信号的反相信号。


5.根据权利要求2所述的互电容检测电路，其特征在于，当M>1时，所述电压接入单元包括：
第七开关管、第八开关管、第九开关管、第二电容及开关阵列；
所述第七开关管的第一导通端接入所述第一驱动电压，所述第七开关管的控制端接入所述第一控制信号，所述第七开关管的第二导通端和所述第二电容的第一端共接形成所述电压接入单元的正极输出端，所述电压接入单元的正极输出端输出所述第一正极电位信号或者所述第二正极电位信号；
所述第八开关管的第一导通端接入所述第一参考电压，所述第八开关管的控制端接入所述第一控制信号；
所述第九开关管的第一导通端接...

【专利技术属性】
技术研发人员：于泽，吕子熏，
申请(专利权)人：深圳芯启航科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44