一种电容检测电路、触控装置、终端设备制造方法及图纸

本申请公开了一种电容检测电路、触控装置和终端设备，用于检测待测电容器的自电容变化量。该电容检测电路包括电容转移模块和处理模块。电容转移模块包括充放电子电路、抵消子电路和转移储存子电路。充放电子电路用于对抵消子电路和待测电容器进行充电。抵消子电路用于抵消待测电容器的基础电荷量。转移储存子电路用于在待测电容器及抵消子电路充电后，转移并储存待测电容器和抵消子电路的电荷量的差值。处理模块用于对转移储存子电路两端的电荷差进行处理，并根据电荷差获得待测电容器的电容变化信息。

【技术实现步骤摘要】
一种电容检测电路、触控装置、终端设备
本申请涉及电容检测领域，更具体地，涉及一种电容检测电路、触控装置和终端设备。
技术介绍
电容型传感器被广泛应用于各种电子设备中，例如，该电容传感器可以用作输入设备提供输入信息，例如，位置、运动、作用力和持续时间等信息。在有些需要高精度电容检测的场景中，提升电容型传感器的检测精度将成为一个重要课题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种电容检测电路、触控装置和终端设备。所述电容检测电路、触控装置和终端设备，能够实现精准检测待测电容器的自电容的电容变化量。第一方面，提供了一种电容检测电路，用于检测待测电容器，电容检测电路包括电荷转移模块和处理模块。电荷转移模块用于将待测电容器受到外界的触摸而引起的电容变化所导致的电荷变化量转移至电容检测电路的内部并进行储存。电荷转移模块包括充放电子电路、抵消子电路和转移储存子电路。充放电子电路用于对待测电容器、抵消子电路进行充电或放电。抵消子电路用于抵消待测电容器在未触摸状态下充电后所积累的基础电荷量。转移储存子电路用于将待测电容器的电容变化量所导致的电荷变化量转移至电容检测电路内部，并储存于转移储存子电路，待测电容器受到外界的触摸而引起的电容变化所导致的电荷变化量为抵消子电路和待测电容器两端的电荷差值。处理模块用于根据转移储存子电路两端储存的电荷获得待测电容器的电容变化信息。现有技术中，检测触摸状态下的待测电容器的电容变化量，往往先直接检测待测电容器的电容值，再与待测电容器的基础电容值作差得到电容变化量。相对于现有技术，本申请因为只检测所述待测电容器的电容变化量，电容值的变化更容易被捕捉，能够实现精确检测，检测精度更高。可选地，抵消子电路充电后所积累的电荷量等于待测电容器在未触摸状态下充电后所积累的基础电荷量。可选地，转移储存子电路跨接抵消子电路和待测电容器，且满足抵消子电路的阻抗远远大于转移储存子电路的阻抗，如此一来可以实现将外部信号对电容检测电路的干扰进一步分压，衰减外部信号对电容检测电路的干扰。可选地，处理模块可以包括电荷转电压子电路、模数转换子电路和数字处理子电路。电荷转电压子电路用于将转移储存子电路两端的电荷差转换成放大的电压信号，以便进一步处理。模数转换子电路用于将电荷转电压子电路所输出的模拟信号转换为数字信号。数字处理子电路用于对模数转换子电路所输出的数字信号进行进一步分析处理，获得待测电容器的电容变化信息。可选地，电荷转电压子电路包括运算放大器和反馈器件，反馈器件的一端连接至运算放大器的反向输入端，反馈器件的另一端连接至运算放大器的输出端。电荷转电压子电路将转移储存子电路两端的电荷差值负反馈至零，并输出半圆弧形的信号波形，以便于后面进一步的处理。可选地，充放电子模块可以包括两个电源，分别用于对待测电容器和抵消子电路进行充电。两个电源可以是连接到电压源的电流源，电流源可以是固定电流源或者可变电流源；两个电源还可以是与电阻相连接的电压源，电阻可以是固定电阻或者可变电阻。本申请还提供了一种触控装置，所述触控装置包括上述任意一种电容检测电路。本申请还提供了一种终端设备，所述触控装置包括上述任意一种电容检测电路。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，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是根据本申请的电容检测电路的基础结构示意图；图2是根据本申请一实施例的电容检测电路的结构示意图；图3是根据本申请一实施例充电时外部干扰信号的等效电路图；图4是根据本申请一实施例的一种电容检测方法的时序图和波形图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本申请涉及一种电容检测电路，应用于触控领域，用于检测待测电容器的自电容变化信息。请参阅图1，本申请提供的电容检测电路100包括：电荷转移模块120和处理模块130，电荷转移模块用于将待测电容器110的电容变化量所导致的电荷变化量转移并储存至电容检测电路内部，处理模块用于处理转移并储存至电容检测电路内部的待测电容器的电容变化量所导致的电荷变化量，以获得待测电容器的电容变化信息。电荷转移模块120包括抵消子电路121、转移储存子电路122及充放电子电路123。充放电子电路用于对抵消子电路和待测电容器进行充电或放电。抵消子电路用于抵消待测电容器在未触摸状态下充电后所积累的基础电荷量。转移储存子电路用于将待测电容器的电容变化量所导致的电荷变化量转移至电容检测电路内部，并储存于转移储存子电路，待测电容器受到外界的触摸而引起的电容变化所导致的电荷变化量为抵消子电路和待测电容器两端的电荷差值。待测电容器在未触摸状态下充电后所积累的电荷量，称为基础电荷量。抵消子电路充电后所积累的电荷量等于待测电容器充电后所积累的基础电荷量。但由于噪声干扰等因素，有时抵消子电路充电后所积累的电荷量与待测电容器充电后所积累的基础电荷量之间有细微偏差。由此可知，充电后，抵消子电路所积累的电荷量和待测电容器所积累的电荷量的差值等于待测电容器的电容变化量所导致的待测电容器的电荷变化量。待测电容器的电荷变化量是指相对于待测电容器在未触摸状态下充电后所积累的基础电荷量，待测电容器在触摸状态下充电后所积累的电荷量与该基础电荷量的差别量。将抵消子电路充电后所积累的电荷量和待测电容器充电后所积累的电荷量的差值转移并储存至转移储存子电路，也即将待测电容器的电容变化量所导致的电荷变化量转移并储存至转移储存子电路。再利用处理模块130对转移储存子电路两端的电荷量进行处理，即可检测到待测电容器的电容变化的相关信息。一般而言，待测电容器的基础电容值远远大于待测电容器的电容变化量，因此，基础电容值的存在对精确检测待测电容器的电容变化量有较大影响。在本申请中，将待测电容器的电容变化量所导致的电荷变化量转移并储存至电容检测电路内部，由此去除基础电容值的影响，只检测待测电容器的电容变化量所导致的电荷变化量，因此大大提高检测待测电容器的电容变化量的精度。可选地，充放电子模块包括两个电源，分别用于对待测电容器和抵消子电路进行充电。两个电源可以是连接到电压源的电流源，电流源可以是固定电流源或者可变电流源；两个电源还可以是与电阻相连接的电压源，电阻可以是固定电阻或者可变电阻。具体地，为实现充电后抵消子电路两端所积累的电荷量等于待测电容器在未触控状态下充电后所积累的电荷量，满足以下关系：当待测电容器处于未触摸状态时，充电时流过待测电容器两端的电流值与抵消子电路的电容值的乘积等于充电时流过抵消子电路两端的电流值与待测电容器的电容值的乘积，且待测电容器的有效充电时间与抵消子电路的有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容检测电路，用于检测待测电容器的自电容的电容变化量，其特征在于，包括电荷转移模块和处理模块；/n所述电荷转移模块，用于将所述待测电容器受到外界的触摸而引起的电容变化所导致的电荷变化量转移至所述电容检测电路的内部并进行储存，所述电荷转移模块包括：充放电子电路、抵消子电路和转移储存子电路；/n所述充放电子电路，用于对所述待测电容器、所述抵消子电路进行充电或放电；/n所述抵消子电路，用于抵消所述待测电容器在未触摸状态下充电后所积累的基础电荷量；/n所述转移储存子电路，用于将所述待测电容器的电容变化量所导致的电荷变化量转移至电容检测电路内部，并储存于所述转移储存子电路，所述待测电容器受到外界的触摸而引起的电容变化所导致的电荷变化量为所述抵消子电路和所述待测电容器两端的电荷差值；/n所述处理模块，用于根据所述转移储存子电路两端储存的电荷获得所述待测电容器的电容变化信息；/n所述转移储存子电路的阻抗远远小于所述抵消子电路的阻抗。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容检测电路，用于检测待测电容器的自电容的电容变化量，其特征在于，包括电荷转移模块和处理模块；
所述电荷转移模块，用于将所述待测电容器受到外界的触摸而引起的电容变化所导致的电荷变化量转移至所述电容检测电路的内部并进行储存，所述电荷转移模块包括：充放电子电路、抵消子电路和转移储存子电路；
所述充放电子电路，用于对所述待测电容器、所述抵消子电路进行充电或放电；
所述抵消子电路，用于抵消所述待测电容器在未触摸状态下充电后所积累的基础电荷量；
所述转移储存子电路，用于将所述待测电容器的电容变化量所导致的电荷变化量转移至电容检测电路内部，并储存于所述转移储存子电路，所述待测电容器受到外界的触摸而引起的电容变化所导致的电荷变化量为所述抵消子电路和所述待测电容器两端的电荷差值；
所述处理模块，用于根据所述转移储存子电路两端储存的电荷获得所述待测电容器的电容变化信息；
所述转移储存子电路的阻抗远远小于所述抵消子电路的阻抗。


2.根据权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述抵消子电路充电后积累的电荷量等于所述待测电容器在未触摸状态下充电后所积累的基础电荷量。


3.根据权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，所述处理模块包括电荷转电压子电路、模数转换子电路及数字处理子电路；
所述电荷转电压子电路用于将所述转移储存子电路两端的电荷转换成电压信号；
所述模数转换子电路，用于将所述电荷转电压子电路输出的电压信号转换成数字信号；
所述数字处理子电路，用于根据所述模数转换子电路转换后的数字信号获得所述待测电容器的电容变化信息。


4.根据权利要求3所述的电容检测电路，其特征在于，所述电荷转电压子电路包括运算放大器和反馈器件，所述反馈器件的一端连接至所述运算放大器的反向输入端，所述反馈器件的另一端连接至所述运算放大器的输出端。


5.根据权利要求4所述的电容检测电路，其特征在于，所述充放电子电路包括第一电源和第二电源，所述第一电源用于对所述抵消子电路进行充电，所述第二电源用于对所述待测电容器进行充电。


6.根据权利要求5所述的电容检测电路，其特征在于，
所述第一电源或所述第二电源为连接到电压源的固定电流源，或者是连接到电压源的可变电流源；或者
所述第一电源或所述第二电源为与电阻相连接的电压源，所述电阻是可变电阻或者固定电阻。


7.根据权利要求5所述的电容检测电路，其特征在于，所述转移储存子电路跨接至所述抵消子电路和所述待测电容器之间。


8.根据权利要求7所述的电容检测电路，其特征在于，所述抵消子电路包括第一电容器，所述第一电容器是固定电容器或者可变电容器。


9.根据权利要求8所述的电容检测电路，其特征在于，所述转移储存子电路包括第二电容器，所述第二电容器是固定电容器或者可变电容器。


10.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：范硕，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44