具有倍频器的电容触控系统技术方案

提供一种适于检测低频信号的电容触控系统，该电容触控系统包含触控面板以及模拟前端。该模拟前端包含倍频器，该倍频器相对低频信号的不同功能符号以可变的参考频率对所述触控面板输出的低频信号进行升频，如此可避免增加模拟前端中放大器的电阻的电阻值，以降低制造成本及所述电阻上的漏电压降。制造成本及所述电阻上的漏电压降。制造成本及所述电阻上的漏电压降。

【技术实现步骤摘要】
具有倍频器的电容触控系统


[0001]本专利技术涉及一种互动式输入系统，具体地，涉及一种通过设置倍频器以检测低频信号的电容触控系统。

技术介绍

[0002]电容触控面板由于可提供较佳的用户经验，因此广泛地被应用至各式电子装置，例如应用于显示装置以形成触控式显示装置。
[0003]请参照图1所示，其显示电容触控系统的示意图，包括多个驱动电路11、触控面板12、模拟前端13、模拟数字转换器(ADC)14以及数字后端15。驱动电路11在每个驱动电极以驱动信号Sd驱动触控面板12以在每个检测电极输出检测信号So。触控面板12的驱动电极(显示为纵线)与检测电极(显示为横线)用于产生互容Cm。模拟前端13包含放大器131及噪声抑制滤波器(AAF)132来对检测信号So进行放大及滤波。模拟数字转换器14将模拟信号转换为数字信号后，供数字后端15判断触控位置。
[0004]目前的电容触控面板，除了可用于检测用户手指的触控，还可接收来自触控笔的外部信号来增加操作功能。
[0005]在来自触控笔的外部信号是低频信号(例如低于45KHz)的应用中，为了使电容触控系统能够检测到所述低频信号，传统上需要将放大器131中的电阻Rf的电阻值提高并降低电容Cf的电容值，才能使得所述低频信号通过模拟前端13的通带。然而，提高电阻Rf的电阻值则会有电阻Rf上的漏电压降及制造成本同时被提高的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供一种通过在模拟前端中另外设置倍频器，以避免增加放大器中的电阻的电阻值的电容触控系统。
[0007]本专利技术提出一种在模拟前端配置倍频器的电容触控系统。
[0008]本专利技术还提供一种相对低频信号的不同符号频率使倍频器(frequency booster)使用不同参考频率以进行升频的电容触控系统。
[0009]本专利技术提供一种包含触控面板以及模拟前端的电容触控系统。所述模拟前端用于从所述触控面板接收低频信号，并包含倍频器及放大器。所述倍频器用于对所述低频信号进行升频。所述放大器耦接所述倍频器，用于放大升频后信号。
[0010]本专利技术还提供一种包含触控面板、模拟前端以及数字后端的电容触控系统。所述模拟前端用于从所述触控面板接收低频信号，并包含倍频器用于使用参考频率对所述低频信号进行升频。所述数字后端用于判断所述触控面板是否输出所述低频信号。当所述数字后端判断所述触控面板未输出所述低频信号时，控制所述参考频率为固定值。当所述数字后端判断所述触控面板输出所述低频信号时，控制所述参考频率为变动值。
[0011]本专利技术还提供一种包含触控面板、模拟前端以及数字后端的电容触控系统。所述触控面板用于检测用户手指及触控笔。所述模拟前端用于从所述触控面板接收低频信号，
并包含倍频器用于使用参考频率对所述低频信号进行升频。所述数字后端用于判断所述触控面板上的是所述用户手指或是所述触控笔。当所述数字后端判断所述触控面板上的是所述用户手指时，控制所述参考频率为固定值。当所述数字后端判断所述触控面板上的是所述触控笔时，控制所述参考频率为变动值。
[0012]为了让本专利技术说明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，在本专利技术中，相同的构件以相同的符号表示，于此合先述明。
附图说明
[0013]图1为已知的电容触控系统的示意图；
[0014]图2为本专利技术实施例的电容触控系统的示意图；
[0015]图3为本专利技术实施例的电容触控系统的倍频器的运行示意图；
[0016]图4为本专利技术实施例的电容触控系统的倍频器的另一运行示意图；及
[0017]图5为本专利技术实施例的电容触控系统的运作方法的示意图。
[0018]附图标记说明
[0019]200
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电容触控系统
[0020]21
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驱动电路
[0021]23
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模拟前端
[0022]231
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放大器
[0023]232
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滤波器
[0024]233
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倍频器
[0025]24
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模拟数字转换器
[0026]25数字后端
[0027]Cm互感电容
具体实施方式
[0028]请参照图2所示，其为本专利技术实施例的电容触控系统200的方框示意图。电容触控系统200包含驱动电路21、电容式触控面板(以互感电容Cm表示)、模拟前端23、模拟数字转换(ADC)24以及数字后端25。某些实施例中，模拟数字转换电路24可包含于模拟前端23内。
[0029]必须说明的是，电容触控系统200的电容式触控面板(以下简称触控面板)实际上如图1所示包含多个互感电容Cm并被多个驱动电路21进行驱动。每个互感电容Cm是由触控面板的一条驱动电极与一条接收电极所形成，因其为已知且并非本专利技术的主要目的，故图2将触控面板简化由Cm表示。
[0030]此外，图2中仅显示耦接于一条检测电极下游的一个模拟前端23，电容触控系统200实际上包含多个模拟前端23分别耦接每一条检测电极，例如参照由本案申请人所共同拥有的美国专利申请号US 16/703,276，申请日为2019年12月4日，其全部内容在此引用作为参考。每个模拟前端23包含放大器231及滤波器(例如显示为噪声抑制滤波器AAF，但不限于)232。放大器231及滤波器232可形成带通滤波器，其详细内容同样可参照上述美国专利申请号US 16/703,276。
[0031]放大器231例如是可编程增益放大电路(IPGA)，但不限于此。如图2所示，放大器
231包含运算放大器OP、反馈电阻Rf及补偿电容Cf。反馈电阻Rf及补偿电容Cf连接于运算放大器OP的反向输入端及输出端之间。反馈电阻Rf及补偿电容Cf用于决定放大器231的截止频率及通带增益。
[0032]本专利技术中，触控面板可用于检测用户手指及触控笔(未绘示)。触控面板检测用户手指的方式为已知，故于此不再赘述。当触控笔未靠近触控面板时，触控面板的检测电极输出的检测信号不包含触控笔的低频信号Spen(例如仅包含触控信号So，其相关于驱动电路21的驱动信号Sd)；当触控笔靠近或接触触控面板时，触控面板的检测电极输出的检测信号还包含触控笔的低频信号Spen(例如检测信号为So+Spen)。本专利技术中，低频信号Spen是指其信号频率低于模拟前端23形成的带通滤波器的截止频率下限(lower cutoff frequency)。更详言之，低于放大器231的截止频率下限。
[0033]一种实施例中，驱动信号Sd的频率大于100KHz，而低频信号Spen的频率小于45KHz，但不限于此。如上所述，传统上为了能够检测到低频信号Spen，需增加反馈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容触控系统，该电容触控系统包含：触控面板；以及模拟前端，该模拟前端用于从所述触控面板接收低频信号，并包含：倍频器，该倍频器用于对所述低频信号进行升频；及放大器，该放大器耦接所述倍频器，用于放大升频后信号。2.根据权利要求1所述的电容触控系统，其中，所述倍频器还用于接收具有可变的参考频率的参考信号，及根据所述低频信号及所述参考信号产生所述升频后信号。3.根据权利要求2所述的电容触控系统，其中，所述低频信号包含信标符号及多个功能符号，且所述信标符号的长度及频率至少其中一者与所述多个功能符号的多个长度及多个频率不同，及所述参考频率相应所述信标符号及所述多个功能符号改变。4.根据权利要求3所述的电容触控系统，还包含数字后端，其中，该数字后端用于根据所述信标符号的所述长度及所述频率识别所述信标符号。5.根据权利要求1所述的电容触控系统，其中，所述放大器包含：运算放大器，具有反向输入端及非反向输入端，其中，所述倍频器耦接所述反向输入端；反馈电阻，连接于所述运算放大器的所述反向输入端及输出端之间；及补偿电容，连接于所述运算放大器的所述反向输入端及所述输出端之间。6.根据权利要求5所述的电容触控系统，其中，所述模拟前端还包含增益电容耦接于所述倍频器与所述运算放大器的所述反向输入端之间，及所述增益电容的电容值小于所述补偿电容的电容值。7.根据权利要求1所述的电容触控系统，其中，所述低频信号来自触控笔，及所述低频信号的信号频率低于所述放大器的截止频率下限。8.一种电容触控系统，该电容触控系统包含：触控面板；模拟前端，该模拟前端用于从所述触控面板接收低频信号，并包含：倍频器，该倍频器用于使用参考频率对所述低频信号进行升频；及数字后端，该数字后端用于判断所述触控面板是否输出所述低频信号，其中，当所述数字后端判断所述触控面板未输出所述低频信号时，控制所述参考频率为固定值，及当所述数字后端判断所述触控面板输出所述低频信号时，控制所述参考频率为变动值。9.根据权利要求8所述的电容触控系统，其中，所述低频信号包含信标符号及多个功能符号，且所述信标符号的长度及频率至少其中一者与所述多个功能符号的多个长度及多个频率不同，及所述参考频率相应所述信标符号及所述多个功能符号改变。
10.根据权利要求9所述的电容触控系统，其中，当所述数字后端判断所述触控面板未输出所述低频信号时，控制所述参考频率等于所述信标符号的所述频率。11.根据权利要求9所述的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫松翰，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：