一种用于电容触摸按键检测的振荡器电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于电容触摸按键检测的振荡器电路，所述振荡器电路包括：与触摸按键连接的外部电容、给所述外部电容充电的第一电流镜电路、给所述外部电容放电的第二电流镜电路、控制所述第一电流镜电路和所述第二电流镜电路工作状态的第一开关电路、以及根据所述外部电容的电压调节所述第一开关电路控制状态的比较器电路，所述比较器电路的输出信号作为所述外部电容是否触碰的检测信号，当所述检测信号的频率发生变化时，所述外部电容发生触碰。与现有技术相比，本实用新型专利技术克服了传统的时钟产生振荡器电路的缺点，大大提高了抗干扰能力，同时对电源电压不敏感，电路结构简单，易于实现，节省了芯片版图面积。节省了芯片版图面积。节省了芯片版图面积。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电容触摸按键检测的振荡器电路


[0001]本技术涉及振荡器电路
，特别是一种用于电容触摸按键检测的振荡器电路。

技术介绍

[0002]电容式触摸按键是一种较新的技术，兼具灵敏度、稳定性、可靠性。和传统的机械按键对比，电容式触摸按键的寿命更长，灵敏度更高。而且电容式触摸按键不需要人体直接接触金属，可以杜绝安全隐患，不受按键材质影响，所以在按键方案上，能为产品带来整体的外观档次提升。
[0003]电容式触摸按键的原理：两个导体之间总会存在着感应电容，一个按键即一个焊盘与地即可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是一个固定值。但是当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。电容式触摸按键就是在检测到按键的感应电容值发生改变后，产生对应的信号。电容式触摸按键检测的电量是微小的变化，所以对检测电路的抗干扰和精度要求比较高。
[0004]现有的检测方法主要包括两种：（1）把外部的电容触摸按键与一个电阻和施密特触发器组成RC振荡电路，通过检测振荡频率的变化来判断是否有人触碰电容按键；（2）建立一个恒流源对外部电容进行反复充放电，通过检测单位时间内充放电次数或者每次充电时抵达固定参考电压值的时间来判断外部电容值是否发生变化。但是这两种方法都存在不好的地方，如方法（1）的缺点是发生误触的几率比较大，而且目前还没有较好的办法避免，方法（1）的主体结构虽然简单，但是如果要获得稳定的振荡频率，还需要添加额外的滤波电路，和一些带隙基准，稳压电路等，实际上电路规模也不小。方法（2）的缺点则是会受到外部电磁环境的干扰，尤其是低频率的干扰下，会使电容发生充放电失衡，还有对检测电路内部的电源电压比较敏感等等。
[0005]因此，如何设计一种用于电容触摸按键检测的振荡器电路，能克服传统的时钟产生振荡器电路的缺点，提高抗干扰能力，是业界亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的缺陷，本技术提出了一种用于电容触摸按键检测的振荡器电路。
[0007]本技术的技术方案为，提出了一种用于电容触摸按键检测的振荡器电路，包括：与触摸按键连接的外部电容、给所述外部电容充电的第一电流镜电路、给所述外部电容放电的第二电流镜电路、控制所述第一电流镜电路和所述第二电流镜电路工作状态的第一开关电路、以及根据所述外部电容的电压调节所述第一开关电路控制状态的比较器电路，所述比较器电路的输出信号作为所述外部电容是否触碰的检测信号，当所述检测信号的频率发生变化时，所述外部电容发生触碰。
[0008]进一步，还包括与所述第一电流镜电路和第二电流镜电路连接的分压电路、以及连接所述分压电路与所述比较器电路的第二开关电路，所述分压电路可输出两不同的电压信号作为所述比较器电路的基准电压，所述第二开关电路用于切换输出给所述比较器电路的电压信号。
[0009]进一步，所述第一电流镜电路与所述第二电流镜电路的放大倍数相同，使所述第一电流镜电路对所述外部电容的充电时间等于所述第二电流镜电路对所述外部电容的放电时间，所述检测信号为占空比等于50%的时钟信号。
[0010]进一步，所述第一开关电路包括连接于所述第一电流镜电路与外部电容之间的第一开关、以及连接于所述第二电流镜电路与外部电容之间的第二开关，所述比较器电路包括同相输入端与所述外部电容连接的比较器、以及连接于所述比较器输出端的反相器，所述比较器的反相输入端接入基准电压，所述第一开关的控制端与所述反相器的输出端连接，所述第二开关的控制端与所述比较器的输出端连接。
[0011]进一步，所述第一电流镜电路为PMOS电流镜结构，所述第二电流镜电路为NMOS电流镜结构。
[0012]进一步，所述第二开关电路包括与所述分压电路连接的第一传输门和第二传输门，所述第一传输门的输入端连接于所述分压电路的高压侧，所述第二传输门的输入端连接于所述分压电路的低压侧，所述第一传输门与所述第二传输门的输出端相互连接后与所述比较器电路连接。
[0013]进一步，所述分压电路采用符合欧姆定律的元器件，且所述元器件的两侧分别为高压侧和低压侧。
[0014]进一步，所述振荡器电路包括：MOS管PM1、MOS管PM2、MOS管PM3、MOS管NM1、MOS管NM2、MOS管NM3、外部电容C0、比较器COMP、反相器INV、传输门TG1、传输门TG2、电阻R0；
[0015]所述MOS管PM1的第一端连接电源AVDD、第二端连接所述MOS管PM3的第一端、第三端与所述MOS管PM2的第三端连接，所述MOS管PM3的第二端与所述MOS管NM3的第二端连接，所述MOS管NM3的第一端与所述MOS管NM1的第二端连接，所述MOS管NM1的第一端接地，所述MOS管NM1的第三端与所述MOS管NM2的第三端连接，所述MOS管PM2的第一端连接电源AVDD、第二端与所述电阻R0连接，所述电阻R0的另一端与所述MOS管NM2的第二端连接，所述MOS管NM2的第一端接地，所述传输门TG1的输入端连接于所述MOS管PM2与电阻R0之间，所述传输门TG2的输入端连接于所述MOS管NM2与电阻R0之间，所述传输门TG1与传输门TG2的输出端相互连接后与接入所述比较器COMP的反相输入端，所述比较器COMP的同相输入端串联外部电容C0后接地、输出端分别连接到所述MOS管PM3的第三端和所述MOS管NM3的第三端。
[0016]进一步，所述检测信号的周期为：T=2RC/n；
[0017]其中，T为所述检测信号的周期，R为所述电阻R0的阻值，C为所述外部电容C0的容值，n为所述外部电容C0充放电电流相比于所述电阻R0上电流的比值。
[0018]与现有技术相比，本技术至少具有如下有益效果：
[0019]本技术使用三角波来生成时钟，克服了传统的时钟产生振荡器电路的缺点，大大提高了抗干扰能力，同时对电源电压变化不敏感，电路结构简单，易于实现，节省芯片版图面积。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术的振荡器电路的电路原理示意图；
[0022]图2为本技术振荡器电路的连接示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0024]由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本技术的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本技术的每个实施方式必须具有所说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电容触摸按键检测的振荡器电路，其特征在于，包括：与触摸按键连接的外部电容、给所述外部电容充电的第一电流镜电路、给所述外部电容放电的第二电流镜电路、控制所述第一电流镜电路和所述第二电流镜电路工作状态的第一开关电路、以及根据所述外部电容的电压调节所述第一开关电路控制状态的比较器电路，所述比较器电路的输出信号作为所述外部电容是否触碰的检测信号，当所述检测信号的频率发生变化时，所述外部电容发生触碰。2.根据权利要求1所述的振荡器电路，其特征在于，还包括与所述第一电流镜电路和第二电流镜电路连接的分压电路、以及连接所述分压电路与所述比较器电路的第二开关电路，所述分压电路可输出两不同的电压信号作为所述比较器电路的基准电压，所述第二开关电路用于切换输出给所述比较器电路的电压信号。3.根据权利要求1所述的振荡器电路，其特征在于，所述第一电流镜电路与所述第二电流镜电路的放大倍数相同，使所述第一电流镜电路对所述外部电容的充电时间等于所述第二电流镜电路对所述外部电容的放电时间，所述检测信号为占空比等于50%的时钟信号。4.根据权利要求1所述的振荡器电路，其特征在于，所述第一开关电路包括连接于所述第一电流镜电路与外部电容之间的第一开关、以及连接于所述第二电流镜电路与外部电容之间的第二开关，所述比较器电路包括同相输入端与所述外部电容连接的比较器、以及连接于所述比较器输出端的反相器，所述比较器的反相输入端接入基准电压，所述第一开关的控制端与所述反相器的输出端连接，所述第二开关的控制端与所述比较器的输出端连接。5.根据权利要求1所述的振荡器电路，其特征在于，所述第一电流镜电路为PMOS电流镜结构，所述第二电流镜电路为NMOS电流镜结构。6.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国辅，
申请(专利权)人：国微集团深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：