电容检测电路、触控芯片及电子设备制造技术

一种电容检测电路、触控芯片及电子设备，电容检测电路，其包括：控制模块、驱动模块、抵消模块以及电荷转移模块，所述驱动模块用于在所述控制模块的控制下通过第一充电支路对检测电容进行正向充电，或者，通过第二充电支路对所述检测电容进行反向充电；所述抵消模块用于在所述控制模块的控制下通过第一抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理，或者，在所述控制模块的控制下通过第二抵消支路对所述检测电容进行所述基础电容量的抵消处理；所述电荷转移模块用于对所述检测电容的电荷进行转移处理以生成输出电压。该电容检测电路提高了自电容检测的灵敏度，最终提高了自电容检测的准确度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容检测电路、触控芯片及电子设备
本申请实施例涉及电容检测
，尤其涉及一种电容检测电路、触控芯片及电子设备。
技术介绍
对自电容检测来说，其原理是检测电极与系统地之间会形成电容，称之为自电容检测，检测电极与系统地之间形成的电容具有基础电容量或初始电容量。当手指靠近或触摸检测电极时，检测电极和系统地之间的电容量会变大，通过检测该电容的变化量，可以判断用户的相关触控操作。在电容触控领域，柔性屏是一个重要的发展方向。当利用上述自电容原理实现电容触控检测时，由于柔性屏往往比传统电容触控屏更薄，导致检测电极相对于系统地距离更近，因而该电容的基础电容量显著高于传统电容触控屏的该电容的基础电容量。另外，由于使用细金属线网格(metal-mesh)作为检测电极，感应面积相对较小，当有手指触控时，导致该电容变化量较小。较小的电容变化量意味着需要较高的电路增益，以使检测电路能够检测到触摸时电容变化量产生的电信号，但是由于基础电容量远高于电容变化量，如果采用较高的电路增益又容易导致检测电路饱和。另外，电容的变化量较小由此导致产生的电信号也很小，容易被电路噪声淹没而无法检测到。由此可见，现有技术存在自电容检测灵敏度低，最终导致自电容检测的准确度较低的缺陷。
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、触控芯片及电子设备，用以克服现有技术中上述缺陷。本申请实施例提供了一种电容检测电路，其包括：控制模块、驱动模块、抵消模块以及电荷转移模块，所述驱动模块用于在所述控制模块的控制下通过第一充电支路对检测电容进行正向充电，或者，通过第二充电支路对所述检测电容进行反向充电；所述抵消模块用于在所述控制模块的控制下通过第一抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理，或者，在所述控制模块的控制下通过第二抵消支路对所述检测电容进行所述基础电容量的抵消处理；所述电荷转移模块用于对所述检测电容的电荷进行转移处理以生成输出电压。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，所述驱动模块包括至少两个开关单元，所述至少两个开关单元在所述控制模块的控制下切换开关状态以形成所述第一充电支路或者所述第二充电支路。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，所述开关单元为单刀单掷开关单元，所述控制模块进一步用于控制其中一个所述单刀单掷开关单元处于闭合时形成所述第一充电支路，或者，控制另外一个所述单刀单掷开关单元处于闭合时形成所述第二充电支路。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，所述开关单元为单刀双掷开关单元，所述控制模块进一步用于控制所述单刀双掷开关单元在不同的触点之间切换以形成述第一充电支路或者第二充电支路。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，所述检测电容通过所述第一充电支路连接到正向电压源，以使第一充电支路对检测电容进行正向充电；所述检测电容通过所述第二充电支路电连接到负向电压源，以使第二充电支路对所述检测电容进行反向充电。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，所述抵消模块包括至少两个开关单元，所述至少两个开关单元在所述控制模块的控制下切换开关状态以形成所述第一抵消支路或者所述第二抵消支路。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，所述开关单元为单刀单掷开关单元，所述控制模块进一步用于控制其中一个所述单刀单掷开关单元处于闭合时形成所述第一抵消支路，或者，控制另外一个所述单刀单掷开关单元处于闭合时形成所述第二抵消支路。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，所述开关单元为单刀双掷开关单元，所述控制模块进一步用于控制所述单刀双掷开关单元在不同的触点之间切换以形成述第一抵消支路或者第二抵消支路。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，所述抵消模块通过所述第一抵消支路一端连接到负向电压源，以使第一抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理；所述抵消模块通过所述第二抵消支路一端连接到正向电压源，以使第二抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，所述抵消模块包括第一抵消电阻和第二抵消电阻，所述抵消模块通过第一抵消支路对所述检测电容的基础电容量进行抵消处理时，所述检测电容通过第一抵消电阻处于第一放电状态；所述抵消模块通过第二抵消支路对所述检测电容的基础电容量进行抵消处理时，所述检测电容通过第二抵消电阻处于第二放电状态。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，第一抵消电阻的阻值与第二抵消电阻的阻值不相等。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，通过第一充电支路对检测电容进行正向充电之后，通过第一抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理；或者，通过第二充电支路对检测电容进行反向充电之后，通过二抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，所述电荷转移模块包括差分放大电路，所述差分放大电路的反相端电连接有共模电压，所述差分放大电路的正相端与所述检测电容电连接，以使在所述检测电容进行电荷转移处理；或者所述差分放大电路的正相端与所述检测电容断开电连接，以使所述检测电容进行充电处理或者抵消处理。可选地，在本申请的任一电容检测电路实施例中，若所述检测电容的数量为多个，则可对每个所述检测电容配置一个驱动模块、抵消模块以及电荷转移模块。本申请实施例提供一种电容检测方法，其包括：驱动模块在控制模块的控制下通过第一充电支路对检测电容进行正向充电，或者，通过第二充电支路对所述检测电容进行反向充电；抵消模块在所述控制模块的控制下通过第一抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理，或者，在所述控制模块的控制下通过第二抵消支路对所述检测电容进行所述基础电容量的抵消处理；电荷转移模块对所述检测电容的电荷进行转移处理以生成输出电压。可选地，在本申请的任一电容检测方法实施例中，所述驱动模块包括至少两个开关单元，对应地，还包括：所述至少两个开关单元在所述控制模块的控制下切换开关状态以形成所述第一充电支路或者所述第二充电支路。可选地，在本申请的任一电容检测方法实施例中，所述开关单元为单刀单掷开关单元，所述至少两个开关单元在所述控制模块的控制下切换开关状态以形成所述第一充电支路或者所述第二充电支路，包括：所述控制模块控制其中一个所述单刀单掷开关单元处于闭合以形成所述第一充电支路，或者，所述控制模块控制另外一个所述单刀单掷开关单元处于闭合以形成所述第二充电支路。可选地，在本申请的任一电容检测方法实施例中，所述开关单元为单刀双掷开关单元，对应地，还包括：所述控制模块控制所述单刀双掷开关单元在不同的触点之间切换以形成述第一充电支路或者第二充电支路。可选地，在本申请的任一电容检测方法实施例中，通过第一充电支路对检测电容进行正向充电时，所述检测电容通过所述第一充电支路连接到正向电压源；通过第二充电支路对所述检测电容进行反向充电时，所述检测电容通过所述第二充电支路电连接到负向电压源。...

【技术保护点】
一种电容检测电路，其特征在于，包括：控制模块、驱动模块、抵消模块以及电荷转移模块，所述驱动模块用于在所述控制模块的控制下通过第一充电支路对检测电容进行正向充电，或者，通过第二充电支路对所述检测电容进行反向充电；所述抵消模块用于在所述控制模块的控制下通过第一抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理，或者，在所述控制模块的控制下通过第二抵消支路对所述检测电容进行所述基础电容量的抵消处理；所述电荷转移模块用于对所述检测电容的电荷进行转移处理以生成输出电压。/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：控制模块、驱动模块、抵消模块以及电荷转移模块，所述驱动模块用于在所述控制模块的控制下通过第一充电支路对检测电容进行正向充电，或者，通过第二充电支路对所述检测电容进行反向充电；所述抵消模块用于在所述控制模块的控制下通过第一抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理，或者，在所述控制模块的控制下通过第二抵消支路对所述检测电容进行所述基础电容量的抵消处理；所述电荷转移模块用于对所述检测电容的电荷进行转移处理以生成输出电压。


根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述驱动模块包括至少两个开关单元，所述至少两个开关单元在所述控制模块的控制下切换开关状态以形成所述第一充电支路或者所述第二充电支路。


根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述开关单元为单刀单掷开关单元，所述控制模块进一步用于控制其中一个所述单刀单掷开关单元处于闭合时形成所述第一充电支路，或者，控制另外一个所述单刀单掷开关单元处于闭合时形成所述第二充电支路。


根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述开关单元为单刀双掷开关单元，所述控制模块进一步用于控制所述单刀双掷开关单元在不同的触点之间切换以形成述第一充电支路或者第二充电支路。


根据权利要求1-4任一项所述的电路，其特征在于，所述检测电容通过所述第一充电支路连接到正向电压源，以使第一充电支路对检测电容进行正向充电；所述检测电容通过所述第二充电支路电连接到负向电压源，以使第二充电支路对所述检测电容进行反向充电。


根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述抵消模块包括至少两个开关单元，所述至少两个开关单元在所述控制模块的控制下切换开关状态以形成所述第一抵消支路或者所述第二抵消支路。


根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述开关单元为单刀单掷开关单元，所述控制模块进一步用于控制其中一个所述单刀单掷开关单元处于闭合时形成所述第一抵消支路，或者，控制另外一个所述单刀单掷开关单元处于闭合时形成所述第二抵消支路。


根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述开关单元为单刀双掷开关单元，所述控制模块进一步用于控制所述单刀双掷开关单元在不同的触点之间切换以形成述第一抵消支路或者第二抵消支路。


根据权利要求1-8任一项所述的电路，其特征在于，所述抵消模块通过所述第一抵消支路一端连接到负向电压源，以使第一抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理；所述抵消模块通过所述第二抵消支路一端连接到正向电压源，以使第二抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理。


根据权利要求1-9任一项所述的电路，其特征在于，所述抵消模块包括第一抵消电阻和第二抵消电阻，所述抵消模块通过第一抵消支路对所述检测电容的基础电容量进行抵消处理时，所述检测电容通过第一抵消电阻处于第一放电状态；所述抵消模块通过第二抵消支路对所述检测电容的基础电容量进行抵消处理时，所述检测电容通过第二抵消电阻处于第二放电状态。


根据权利要求10所述的电路，其特征在于，第一抵消电阻的阻值与第二抵消电阻的阻值不相等。


根据权利要求1-11任一项所述的电路，其特征在于，通过第一充电支路对检测电容进行正向充电之后，通过第一抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理；或者，通过第二充电支路对检测电容进行反向充电之后，通过第二抵消支路对所述检测电容进行基础电容量的抵消处理。


根据权利要求1-12任一项所述的电路，其特征在于，所述电荷转移模块包括差分放大电路，所述差分放大电路的反相端电连接有共模电压，所述差分放大电路的正相端与所述检测电容电连接，以使在所述检测电容进行电荷转移处理；或者所述差分放大电路的正相端与所述检测电容断开电连接，以使所述检测电容进行充电处理或者抵消处理。


根据权利要求1-13任一项所述的电路，其特征在于，若所述检测电容的数量为多个，则可对每个所述检测电容配置一个驱动模块、抵消模块以及电荷转移模块。


一种电容检测方法，其特征在于，包括：
驱动模块在控制模块的控制下通过第一充电支路对检测电容进行正向充电，或者，通过第二充电支路对所述检测电容进行反向充电；
抵消模块在所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁广凯，蒋宏，唐智，沈海明，
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