电容检测电路、集成电路以及电子设备制造技术

本实用新型专利技术实施例提供了一种电容检测电路、集成电路以及电子设备。电容检测电路包括包括积分电路、激励源、第一开关电容电路、第二开关电容电路以及切换控制电路；第二开关电容电路的结构与第一开关电容电路的结构对称、积分方向与第一开关电容电路的积分方向相反；切换控制电路包括积分方向切换电路以及激励信号切换电路；积分方向切换电路连接于第一开关电容电路和第二开关电容电路；激励信号切换电路连接于激励源的两个输出端。本实用新型专利技术实施例提供的电容检测电路能够消除由于支路的不对称性而在积分过程中带来的动态的非线性误差，提高检测精度。

【技术实现步骤摘要】
电容检测电路、集成电路以及电子设备
本技术涉及触摸检测
，具体涉及一种电容检测电路、集成电路以及电子设备。
技术介绍
经过多年的技术演进和量产检验，触摸式按键技术如今日趋成熟。由于具有方便易用、时尚和低成本等优势，越来越多的电子产品开始从传统的机械按键转向触摸式按键。触摸式按键是通过电容检测芯片检测按键上的电容变化来判断触摸事件的发生，按键电容的变化会引起电容检测芯片的检测引脚上的电容变化，继而检测到触摸事件。目前，电容检测技术的实现普遍采用基于开关电容的电荷分享原理，在传统的电容检测技术中，通过两条支路互相适配，以消除积分过程中的静态误差。但是，由于两条支路在积分过程中的不对称性，在检测引脚上的电容发生变化时，会重新引入动态的非线性误差，导致检测精度的下降。
技术实现思路
鉴于以上问题，本技术实施例提供一种电容检测电路、集成电路以及电子设备，以解决上述技术问题。本技术实施例是采用以下技术方案实现的：一种电容检测电路，包括积分电路、激励源、第一开关电容电路、第二开关电容电路以及切换控制电路；激励源包括第一输出端以及第二输出端；第一开关电容电路一端连接于激励源的第一输出端、另一端连接于积分电路；第二开关电容电路一端连接于激励源的第二输出端、另一端连接于积分电路，第二开关电容电路的结构与第一开关电容电路的结构对称、积分方向与第一开关电容电路的积分方向相反；以及切换控制电路连接于激励源、第一开关电容电路以及第二开关电容电路；切换控制电路包括积分方向切换电路和激励信号切换电路，积分方向切换电路连接于第一开关电容电路和第二开关电容电路；激励信号切换电路连接于激励源的第一输出端和第二输出端。在一些实施方式中，切换控制电路还包括PWM发生器，PWM发生器连接于积分方向切换电路和激励信号切换电路。在一些实施方式中，激励信号切换电路包括第一多路开关以及第二多路开关，第一多路开关的第一端连接于激励源的第一输出端、第二端分别连接于第一开关电容电路以及第二开关电容电路，控制端连接于PWM发生器；第二多路开关的第一端连接于激励源的第二输出端、第二端分别连接于第二开关电容电路以及第二开关电容电路，控制端连接于PWM发生器。在一些实施方式中，激励源包括信号产生电路、第三多路开关以及第四多路开关；信号产生电路包括第一信号输出端以及第二信号输出端；第三多路开关第一端连接于所述信号产生电路的第一信号输出端、第二端分别连接于所述激励源的所述第一输出端和所述第二输出端，控制端连接于所述PWM发生器；第四多路开关，第二端连接于所述信号产生电路的第二信号输出端、第二端分别连接于所述激励源的所述第一输出端和所述第二输出端，控制端连接于所述PWM发生器。在一些实施方式中，第一开关电容电路包括第一电容，第二开关电容电路包括第二电容；第一电容和第二电容分别包括随机的N个单位电容；其中，N为正整数，N个单位电容来自于预设的电容阵列，电容阵列中包括多于2N个的单位电容。在一些实施方式中，积分电路还包括积分电容，积分电容包括随机的M个单位电容；其中，M为正整数，M个单位电容来自于电容阵列，电容阵列中包括多于2N+M个的单位电容。在一些实施方式中，电容检测电路还包括动态元件匹配电路以及开关电路；开关电路一端连接于动态元件匹配电路、另一端连接于电容阵列。在一些实施方式中，第一开关电容电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关、第七开关以及第一电容；第一开关一端连接于激励源、另一端通过依次连接的第四开关、第一电容以及第七开关与积分电路连接；第二开关一端连接于第一开关与第四开关之间、另一端接地；第三开关一端连接于第一开关与第四开关之间、另一端连接于第二开关电容电路；第五开关一端连接于第四开关与第一电容之间、另一端接地；第六开关一端连接于第一电容与第七开关之间、另一端接地；第二开关电容电路包括第八开关、第九开关、第十开关、第十一开关、第十二开关、第十三开关、第十四开关以及第二电容；第八开关一端连接于激励源、另一端通过依次连接第十一开关、第二电容以及第十四开关与积分电路连接；第九开关一端连接于第八开关与第十一开关之间、另一端接地；第十开关一端连接于第八开关与第十一开关之间、另一端连接于第三开关；第十二开关一端连接于第十一开关与第一电容之间、另一端接地；第十三开关一端连接于第一电容与第十四开关之间、另一端接地；第三开关与第十开关的连接节点用于连接检测引脚。一种集成电路，包括上述任一项的电容检测电路。一种电子设备，包括设备主体以及设于设备主体的如上述的集成电路。本技术实施例提供的电容检测电路、集成电路以及电子设备，设置有积分电路、激励源、结构相互对称且积分方向相反的第一开关电容电路和第二开关电容电路以及切换控制电路。激励源通过第一输出端和第二输出端可以输出两个不同的激励信号至第一开关电路电路和第二开关电容电路。本技术中的积分方向切换电路能够切换第一开关电容电路与第二开关电容电路的积分方向，激励信号切换电路能够切换激励源输入至第一开关电容电路与第二开关电容电路的激励信号，进而消除由于支路的不对称性而在积分过程中带来的动态的非线性误差，提高检测精度。本技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本技术实施例提供的一种电容感测系统的结构示意图。图2示出了本技术实施例提供的一种电容检测电路的模块框图。图3示出了本技术实施例提供的另一种电容检测电路的模块框图。图4示出了本技术实施例提供的一种电容检测电路的电路结构示意图。图5示出了本技术实施例提供的另一种电容检测电路的电路结构示意图。图6示出了本技术实施例提供的另一种电容检测电路的电路结构示意图。图7示出了本技术实施例提供的电容检测电路的一种工作示意图。图8示出了本技术实施例提供的电容检测电路的另一种工作示意图。图9示出了本技术实施例提供的电容检测电路的另一种工作示意图。图10示出了本技术实施例提供的另一种电容检测电路的电路结构示意图。图11示出了本技术实施例提供的动态元件匹配电路的一种工作示意图。图12示出了本技术实施例提供的一种集成电路的结构示意图。图13示出了本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地，仅用于解释本技术，而不能理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容检测电路，其特征在于，包括：/n积分电路；/n激励源，包括第一输出端以及第二输出端；/n第一开关电容电路，一端连接于所述激励源的所述第一输出端、另一端连接于所述积分电路；/n第二开关电容电路，一端连接于所述激励源的第二输出端、另一端连接于所述积分电路，所述第二开关电容电路的结构与所述第一开关电容电路的结构对称、积分方向与所述第一开关电容电路的积分方向相反；以及/n切换控制电路，连接于所述激励源、所述第一开关电容电路以及所述第二开关电容电路；其中，所述切换控制电路包括：/n积分方向切换电路，连接于所述第一开关电容电路和所述第二开关电容电路；以及/n激励信号切换电路，连接于所述激励源的所述第一输出端和所述第二输出端。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容检测电路，其特征在于，包括：
积分电路；
激励源，包括第一输出端以及第二输出端；
第一开关电容电路，一端连接于所述激励源的所述第一输出端、另一端连接于所述积分电路；
第二开关电容电路，一端连接于所述激励源的第二输出端、另一端连接于所述积分电路，所述第二开关电容电路的结构与所述第一开关电容电路的结构对称、积分方向与所述第一开关电容电路的积分方向相反；以及
切换控制电路，连接于所述激励源、所述第一开关电容电路以及所述第二开关电容电路；其中，所述切换控制电路包括：
积分方向切换电路，连接于所述第一开关电容电路和所述第二开关电容电路；以及
激励信号切换电路，连接于所述激励源的所述第一输出端和所述第二输出端。


2.如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述切换控制电路还包括：
PWM发生器，连接于所述积分方向切换电路和所述激励信号切换电路。


3.如权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，所述激励信号切换电路包括：
第一多路开关，第一端连接于所述激励源的所述第一输出端、第二端分别连接于所述第一开关电容电路以及所述第二开关电容电路，控制端连接于所述PWM发生器；以及
第二多路开关，第一端连接于所述激励源的所述第二输出端、第二端分别连接于所述第二开关电容电路以及所述第二开关电容电路，控制端连接于所述PWM发生器。


4.如权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，所述激励源包括：
信号产生电路，包括第一信号输出端以及第二信号输出端；
第三多路开关，第一端连接于所述信号产生电路的第一信号输出端、第二端分别连接于所述激励源的所述第一输出端和所述第二输出端，控制端连接于所述PWM发生器；以及
第四多路开关，第二端连接于所述信号产生电路的第二信号输出端、第二端分别连接于所述激励源的所述第一输出端和所述第二输出端，控制端连接于所述PWM发生器。


5.如权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述第一开关电容电路包括第一电容，所述第二开关电容电路包括第二电容；所述第一电容和所述第二电容分别包括随机的N个单位电容；
其中，N为正整数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏，陈培腾，
申请(专利权)人：芯海科技深圳股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44