电容检测电路、检测芯片及电子设备制造技术

一种电容检测电路、检测芯片及电子设备，电容检测电路(10)包括：第一驱动模块(11)、转换模块(12)、处理模块(13)以及控制模块(14)；第一驱动模(11)块用于对第一待测电容进行充电；转换模块(12)用于对第一待测电容进行电荷转化处理以生成输出电压，转换模块(12)包括第一抑制模块(121)，控制模块(14)用于控制第一抑制模块(121)在转换模块(12)生成输出电压时对小于第一频率或者大于第二频率的干扰信号进行抑制，第二频率大于第一频率；处理模块(13)用于根据输出电压确定第一待测电容被外加电场影响前后的电容变化量。电容检测电路(10)对小于第一频率或者大于第二频率的干扰信号进行抑制，减少了干扰信号的影响，提高了电容检测的灵敏度和精确度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容检测电路、检测芯片及电子设备
本申请实施例涉及电容检测
，尤其涉及电容检测电路、检测芯片及电子设备。
技术介绍
电容检测技术广泛应用于电子设备上，能够实现人机交互功能，例如，电子设备上的电容触控屏，能够通过电容检测实现触控功能；又如，耳机上的电容检测模块，能够实现自动检测用户是否佩戴耳机。当然，此处只是示例性说明。对于自电容来说，电容检测过程中，当没有人体靠近或触摸时，检测电极和电路地之间存在自电容，当人体靠近或触摸检测电极时，检测电极和电路地之间的电容会变大，通过检测电容的变化量来确定用户的相关操作。但是在一些应用场景中，由于在检测过程中一些干扰信号尤其低频干扰信号的存在，导致电容检测的灵敏度和精确度较低，不能准确判定用户的相关操作。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供一种电容检测电路、检测芯片及电子设备，用以克服或者缓解现有技术中的技术缺陷。第一方面，本申请实施例提供了一种电容检测电路，包括：第一驱动模块、转换模块、处理模块以及控制模块；第一驱动模块用于对第一待测电容进行充电；转换模块用于对第一待测电容进行电荷转化处理以生成输出电压，转换模块包括第一抑制模块，控制模块用于控制第一抑制模块转换模块生成输出电压时对小于第一频率或者大于第二频率的干扰信号进行抑制，第二频率大于第一频率；处理模块用于根据输出电压确定第一待测电容被外加电场影响前后的电容变化量。第二方面，本申请实施例提供了一种检测芯片，其特征在于，包括如第一方面的任意一个实施例中所描述的电容检测电路。第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，其特征在于，包括如第二方面所描述的检测芯片。本申请实施例的电容检测电路、检测芯片及电子设备，通过第一抑制模块在转换模块生成输出电压时，对小于第一频率或者大于第二频率的干扰信号进行抑制，减少了干扰信号的影响，提高了电容检测的灵敏度和精确度。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图2为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图3为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图4为本申请实施例提供的一种幅频特性示意图；图5为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图5a是本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图5b是本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图6为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图7为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图8为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图9为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图10为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图11为本申请实施例提供的一种控制时序图；图12为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图13为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图14为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图15为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图16为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图；图17为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图。具体实施方式实施本申请实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，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，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当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。本申请实施例提供的电容检测电路可应用到自容检测和互容检测，为此，以下实施例中首先对应用到自容检测的电容检测电路进行说明，再对互容检测时的电容检测电路连接进行说明。实施例一、应用到自容检测时的电容检测电路情形(图1-图14)如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图，如图1所示，该电容检测电路10包括：第一驱动模块11、转换模块12、处理模块13以及控制模块14；第一驱动模块11用于对第一待测电容Cx进行充电；转换模块12用于对第一待测电容进行电荷转化处理以生成输出电压，转换模块12包括第一抑制模块121，控制模块14用于控制第一抑制模块121在转换模块12生成输出电压时对小于第一频率或者大于第二频率的干扰信号进行抑制，第二频率大于第一频率；处理模块13用于根据输出电压确定第一待测电容被外加电场影响前后的电容变化量。电容检测电路10工作时，第一驱动模块11对第一待测电容充电，转换模块12对第一待测电容进行电荷转化处理生成输出电压，转换模块12对第一待测电容转移的电荷进行转化处理生成输出电压，此时，第一抑制模块121对小于第一频率或者大于第二频率的信号进行抑制。在有对象接近第一待测电容时，第一待测电容的电容大小发生变化，此时，第一待测电容向转移模块转移的电荷发生变化，转移模块输出的输出电压就会发生变化，以此可以检测出有对象接近第一待测电容。图2为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图，图2中，电容检测电路10还包括第三开关单元15，第三开关单元15连接在第一驱动模块11和转换模块12的第一输入端之间，第三开关单元15断开时，第一驱动模块11对第一待测电容进行充电，第三开关单元15闭合时，转换模块12对第一待测电容进行电荷转化处理生成输出电压。在自容检测电路中，第三开关单元15闭合时为电荷转移阶段，第三开关单元15可以是一个单刀单掷开关，当第三开关单元15连通第一待测电容和转换模块12时，为电荷转移阶段。图2中，以第三开关单元15控制第一待测电容和转换模块12连通或断开为例，通常情况下，第一驱动模块11也会配置一个开关，在充电阶段，连通第一驱动模块11和第一待测电容，此时，第三开关单元15断开；在电荷转移阶段，第一驱动模块11的开关断开，使得第一驱动模块11和第一待测电容断开，此时第三开关单元15闭合。当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。可选地，在本申请的一个实施例中，转换模块12具有第一输入端和第二输入端，转换模块12的第一输入端与第一驱动模块11电连接，第二输入端接入共模电压和/或与可等效产生共模电压的其他电路连接。具体地，转换模块12可以包括一个差分放大器，差分放大器可以是单端差分放大器122或者双端差分放大器123，此处，列举两个具体的应用场景分别对转换模块12分别包括单端差分放大器122和双端差分放大器123的情形进行说明：图3为本申请实施例提供的一种电容检测电路的结构图，可选地，在第一个应用场景中，以转化模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容检测电路，其特征在于，包括：第一驱动模块、转换模块、处理模块以及控制模块；所述第一驱动模块用于对第一待测电容进行充电；所述转换模块用于对所述第一待测电容进行电荷转化处理以生成输出电压，所述转换模块包括第一抑制模块，所述控制模块用于控制所述第一抑制模块在所述转换模块生成所述输出电压时对小于第一频率或者大于第二频率的干扰信号进行抑制，所述第二频率大于所述第一频率；所述处理模块用于根据所述输出电压确定所述第一待测电容被外加电场影响前后的电容变化量。/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：第一驱动模块、转换模块、处理模块以及控制模块；所述第一驱动模块用于对第一待测电容进行充电；所述转换模块用于对所述第一待测电容进行电荷转化处理以生成输出电压，所述转换模块包括第一抑制模块，所述控制模块用于控制所述第一抑制模块在所述转换模块生成所述输出电压时对小于第一频率或者大于第二频率的干扰信号进行抑制，所述第二频率大于所述第一频率；所述处理模块用于根据所述输出电压确定所述第一待测电容被外加电场影响前后的电容变化量。


根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述转换模块具有第一输入端和第二输入端，所述转换模块的第一输入端与所述第一驱动模块电连接，所述第二输入端接入共模电压和/或与可等效产生共模电压的其他电路连接。


根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述转化模块包括单端差分放大器，所述转换模块的第一输入端为所述单端差分放大器的反相输入端，所述转换模块的第二输入端为所述单端差分放大器的正相输入端，所述第一驱动模块与所述单端差分放大器的反相输入端电连接，所述单端差分放大器的正相输入端接入共模电压，所述单端差分放大器的输出端与所述处理模块电连接；所述第一抑制模块的两端分别连接在所述单端差分放大器的反相输入端和输出端。


根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一抑制模块包括第一开关单元、第一电容和第二电容；所述第一开关单元的第一端和第二端分别连接在所述单端差分放大器的反相输入端和输出端，所述第一电容通过所述第一开关单元的第三端可分别连接在所述第一开关单元的第一端和所述第一开关单元的第二端，所述第一电容的第二端接地，所述第二电容的两端分别连接在所述单端差分放大器的反相输入端和输出端；所述控制模块用于控制所述第一开关单元在第一端和第二端之间来回切换，以使所述第一开关单元的第三端与第一端连通或者第三端与第二端连通，所述第一开关单元切换的频率大于两倍的驱动频率，以对小于第一频率的电信号进行抑制。


根据权利要求4所述的电路，其特征在于，在自容检测电路中所述驱动频率为所述第一驱动模块内开关连通或断开的切换频率，或者，在互容检测电路中所述驱动频率为所述第一驱动模块的电源频率。


根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述转化模块包括双端差分放大器，所述双端差分放大器具有正相输入端、反相输入端、第一输出端和第二输出端，所述转换模块的第一输入端为所述双端差分放大器的反相输入端，所述转换模块的第二输入端为所述双端差分放大器的正相输入端，所述第一驱动模块与所述双端差分放大器的反相输入端电连接，所述双端差分放大器的正相输入端接入共模电压，所述双端差分放大器的第一输出端和第二输出端均与所述处理模块电连接；所述第一抑制模块的两端分别连接在所述双端差分放大器的反相输入端和第一输出端。


根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述转换模块还包括第二抑制模块，所述第二抑制模块的两端分别连接在所述双端差分放大器的正相输入端和第二输出端，所述控制模块用于控制所述第二抑制模块在所述转换模块生成所述输出电压时对小于所述第一频率或者大于所述第二频率的干扰信号进行抑制，所述第二频率大于所述第一频率。


根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第二抑制模块包括第二开关单元、第三电容和第四电容；所述第二开关单元的第一端和第二端分别连接在所述双端差分放大器的正相输入端和第二输出端，所述第四电容的两端分别连接在所述第二开关单元的第一端和所述第二开关单元的第二端，所述第三电容的第一端与所述第二开关单元的第三端电连接，所述第三电容的第二端接地；所述控制模块用于控制所述第二开关单元在第一端和第二端之间来回切换，以使所述第二开关单元的第三端与第一端连通或者第三端与第二端连通，所述第二开关单元切换的频率大于两倍的驱动频率，以对小于第一频率的电信号进行抑制。


根据权利要求8所述的电路，其特征在于，在自容检测电路中所述驱动频率为第二驱动模块内开关连通或断开的切换频率，或者，在互容检测电路中所述驱动频率为第二驱动模块的电源频率。


根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一驱动模块包括激励电源，所述激励电源通过所述第一待测电容与所述转换模块的第一输入端电连接。


根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电容检测电路还包括第三开关单元，所述第三开关单元连接在所述第一驱动模块和所述转换模块的第一输入端之间，所述第三开关单元闭合时，所述转换模块对所述第一待测电容进行电荷转化处理生成输出电压。


根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一驱动模块包括第四开关单元，所述控制模块进一步用于控制第四开关单元处于第一闭合状态以使所述第一驱动模块对所述第一待测电容进行充...

【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