【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及oeld触控，特别涉及一种电荷采集器、数模转换器、模数转换电路及oled触摸装置。
技术介绍
1、一般而言，dac(数模转换器，digital-to-analog converter)的反馈电荷量通过电压乘以电容(即qdac＝vcom*cin)实现，显然，如果需要大的反馈电荷量，需要提供大的电压或者大的电容。大的电压一般通过电荷泵charge_pump实现，但是电荷泵charge_pump也很难轻易实现大的电压的进一步增大；大的电容需要增大电容，这会导致大的版图面积，且版图面积的增大倍数与电容量的增大倍数成正比。
2、因此，如何在很小的版图面积和很小的电压下，获得大的反馈电荷量，提高dac的量程，成为本领域亟待解决的技术问题之一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电荷采集器、数模转换器、模数转换电路及oled触摸装置，能够在很小的版图面积和很小的电压下，输出高量程和高精度的电荷量，进一步地，当应用到oled触摸装置中时，能够提高oled触摸装置的触摸灵敏度和准确性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种电荷采集器，其包括：
3、k比特开关电容阵列，用于提供k比特的输入电容并基于所述输入电容提供相应的初始电荷量qin，k≥2；
4、缓冲模块，耦接所述k比特开关电容阵列的输出端，用于根据所述k比特开关电容阵列所提供的所述初始电荷量，输出相应的偏置电压；
5、na倍电流镜，耦接所述k比特开关电容阵列
6、nb倍电流镜，耦接所述na倍电流镜和所述缓冲模块的输出端，用于在所述偏置电压的控制下，将电荷量qin/na放大为qdac＝nb*qin/na后输出，nb的取值是可变的且nb≥1。
7、可选的，所述k比特开关电容阵列包括k个电容，k个电容的一端相互连接以形成所述k比特开关电容阵列的输出端，每个电容的另一端分别连接对应的两个开关的一端，各个电容所连接的一个开关的另一端均连接第一电压线，以接入第一电压，各个电容所连接的另一个开关的另一端均连接第二电压线，第二电压线可选择性接入第二电压或地，两个开关的控制端接入反相的控制信号。
8、可选的，所述na倍电流镜具有二进制加权的n1路电流镜支路，na的取值范围为[1,2n1-1]；和/或，所述nb倍电流镜具有二进制加权的n2路电流镜支路，nb的取值范围为[1,2n2-1]。
9、可选的，所述na倍电流镜和/或所述nb倍电流镜中的每一路电流镜支路均包括依次耦接的上部电流镜、上控制开关、下控制开关和下部电流镜；所述缓冲模块分别为所述上部电流镜和所述下部电流镜提供相应的所述偏置电压。
10、可选的，所述上部电流镜包括级联的pmos管，所述下部电流镜包括级联的nmos管；n1路或n2路所述电流镜支路的pmos管的尺寸或数量是呈二进制加权的，n1路或n2路所述电流镜支路的nmos管的尺寸或数量是呈二进制加权的。
11、可选的，根据所述na的取值控制所述na倍电流镜中n1个所述上控制开关和n1个所述下控制开关接入的个数，和/或根据所述nb的取值控制所述nb倍电流镜中n2个所述上控制开关和n2个所述下控制开关接入的个数。
12、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种数模转换器，其包括本专利技术所述的电荷采集器，用于接收相应的数字信号，并在所述数字信号的控制下输出所述电荷量nb*qin/na。
13、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种模数转换电路，其包括积分器、可编程增益放大器、模数转换器及如本专利技术所述的数模转换器；其中，所述积分器的输出端耦接所述可编程增益放大器的输入端，所述可编程增益放大器的输出端耦接所述模数转换器的输入端，所述数模转换器的输入端耦接所述模数转换器的输出端，所述数模转换器的输出端耦接所述积分器的输入端。
14、可选的，所述积分器包括运算放大器、积分电容、积分开关，所述积分电容的一端和所述积分开关的一端均耦接所述运算放大器的负输入端和所述数模转换器的输出端，所述积分电容的另一端和所述积分开关的另一端均耦接所述运算放大器的输出端。
15、可选的，所述模数转换器输出所述数字信号，控制所述数模转换器的k比特开关电容阵列中的开关。
16、基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种oled触摸装置，其包括输入电极及其耦接的如本专利技术所述的模数转换电路，所述模数转换电路用于将所述输入电极上的感应电荷信号转换为数字信号。
17、可选的，所述的oled触摸装置还包括与所述输入电极耦接的电流源，所述电流源用于对所述输入电极的感应电荷进行相应电荷量的抽取或注入，以得到所述输入电极的减基准后的电荷量，所述模数转换电路的数模转换器用于将所述数字信号转换为反馈电荷量，所述模数转换电路的积分器用于对所述减基准后的电荷量与所述数模转换器所反馈的电荷量的差，进行积分输出。
18、与现有技术相比，本专利技术的技术方案至少具有以下有益效果之一：
19、1、通过增设缓冲模块、na倍电流镜和nb倍电流镜，可以灵活地将qdac放大到原来的nb倍，或者缩小到原来的1/na倍，且na和nb是可变的，从而可以在很小的版图面积和很小的电压下，增大电荷量qdac的可调范围，并避免现有技术中使用电压乘以电容的方式来增大电荷量qdac时造成电路版图面积增大、电路成本和复杂度增加的问题。
20、2、na倍电流镜具有二进制加权的n1路电流镜支路，nb倍电流镜具有二进制加权的n2路电流镜支路，进而可以简化电路设计且较为方便地实现na和nb的动态可调，即可以较为方便地实现电荷量qdac的动态调控。
21、3、应用于dac时，可以实现dac的高量程高信噪比检测。
22、4、在应用于模数转换电路时，能够提高模数转换电路的输入信号的量程。
23、5、在应用于oled触摸装置时，能够提高oled触摸装置的触摸灵敏度和准确性。
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1.一种电荷采集器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电荷采集器，其特征在于，所述K比特开关电容阵列包括K个电容，K个电容的一端相互连接以形成所述K比特开关电容阵列的输出端，每个电容的另一端分别连接对应的两个开关的一端，各个电容所连接的一个开关的另一端均连接第一电压线，以接入第一电压，各个电容所连接的另一个开关的另一端均连接第二电压线，第二电压线可选择性接入第二电压或地，两个开关的控制端接入反相的控制信号。
3.如权利要求1所述的电荷采集器，其特征在于，所述Na倍电流镜具有二进制加权的n1路电流镜支路，Na的取值范围为[1,2n1-1]；和/或，所述Nb倍电流镜具有二进制加权的n2路电流镜支路，Nb的取值范围为[1,2n2-1]。
4.如权利要求3所述的电荷采集器，其特征在于，所述Na倍电流镜和/或所述Nb倍电流镜中的每一路电流镜支路均包括依次耦接的上部电流镜、上控制开关、下控制开关和下部电流镜；所述缓冲模块分别为所述上部电流镜和所述下部电流镜提供相应的所述偏置电压。
5.如权利要求4所述的电荷采集器，其特征在于，所述上部电
6.如权利要求4所述的电荷采集器，其特征在于，根据所述Na的取值控制所述Na倍电流镜中n1个所述上控制开关和n1个所述下控制开关接入的个数，和/或，根据所述Nb的取值控制所述Nb倍电流镜中n2个所述上控制开关和n2个所述下控制开关接入的个数。
7.一种数模转换器，其特征在于，包括权利要求1-6中任一项所述的电荷采集器，用于接收相应的数字信号，并在所述数字信号的控制下输出所述电荷量Nb*Qin/Na。
8.一种模数转换电路，其特征在于，包括积分器、可编程增益放大器、模数转换器及如权利要求7所述的数模转换器；其中，所述积分器的输出端耦接所述可编程增益放大器的输入端，所述可编程增益放大器的输出端耦接所述模数转换器的输入端，所述数模转换器的输入端耦接所述模数转换器的输出端，所述数模转换器的输出端耦接所述积分器的输入端。
9.如权利要求8所述的模数转换电路，其特征在于，所述积分器包括运算放大器、积分电容、积分开关，所述积分电容的一端和所述积分开关的一端均耦接所述运算放大器的负输入端和所述数模转换器的输出端，所述积分电容的另一端和所述积分开关的另一端均耦接所述运算放大器的输出端。
10.如权利要求8所述的模数转换电路，其特征在于，所述模数转换器输出所述数字信号，控制所述数模转换器的K比特开关电容阵列中的开关。
11.一种OLED触摸装置，其特征在于，包括输入电极及其耦接的如权利要求8-10中任一项所述的模数转换电路，所述模数转换电路用于将所述输入电极上的感应电荷信号转换为数字信号。
12.如权利要求11所述的OLED触摸装置，其特征在于，还包括与所述输入电极耦接的电流源，所述电流源用于对所述输入电极的感应电荷进行相应电荷量的抽取或注入，以得到所述输入电极的减基准后的电荷量，所述模数转换电路的数模转换器用于将所述数字信号转换为反馈电荷量，所述模数转换电路的积分器用于对所述减基准后的电荷量与所述数模转换器所反馈的电荷量的差，进行积分输出。
...【技术特征摘要】
1.一种电荷采集器，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电荷采集器，其特征在于，所述k比特开关电容阵列包括k个电容，k个电容的一端相互连接以形成所述k比特开关电容阵列的输出端，每个电容的另一端分别连接对应的两个开关的一端，各个电容所连接的一个开关的另一端均连接第一电压线，以接入第一电压，各个电容所连接的另一个开关的另一端均连接第二电压线，第二电压线可选择性接入第二电压或地，两个开关的控制端接入反相的控制信号。
3.如权利要求1所述的电荷采集器，其特征在于，所述na倍电流镜具有二进制加权的n1路电流镜支路，na的取值范围为[1,2n1-1]；和/或，所述nb倍电流镜具有二进制加权的n2路电流镜支路，nb的取值范围为[1,2n2-1]。
4.如权利要求3所述的电荷采集器，其特征在于，所述na倍电流镜和/或所述nb倍电流镜中的每一路电流镜支路均包括依次耦接的上部电流镜、上控制开关、下控制开关和下部电流镜；所述缓冲模块分别为所述上部电流镜和所述下部电流镜提供相应的所述偏置电压。
5.如权利要求4所述的电荷采集器，其特征在于，所述上部电流镜包括级联的pmos管，所述下部电流镜包括级联的nmos管；n1路或n2路所述电流镜支路的pmos管的尺寸或数量是呈二进制加权的，n1路或n2路所述电流镜支路的nmos管的尺寸或数量是呈二进制加权的。
6.如权利要求4所述的电荷采集器，其特征在于，根据所述na的取值控制所述na倍电流镜中n1个所述上控制开关和n1个所述下控制开关接入的个数，和/或，根据所述nb的取值控制所述nb倍电流镜中n2个所述上控制开关和n2个所述下控制开关接入的个数。
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄景泽，
申请(专利权)人：上海思立微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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