触摸面板检测电路及操作方法技术

一种触摸面板检测电路，包括限流电路（４２，４４，４６，５０），该限流电路（４２，４４，４６，５０）具有耦合在第一电源电压端子和第一输入节点（５６）之间的第一部分以及耦合在第二输入节点（５５）和第二电源电压端子之间的第二部分。可编程预充电电路（３２），经由与限流电路的第一部分并联的导电路径将第一输入节点连接到第一电源电压端子，并将第一输入节点预充电为预定电压。比较电路（４８）被耦合到可编程预充电电路和第一输入节点。该比较电路检测第一输入节点和第二输入节点之间的电阻变化，且当该比较电路被可编程预充电电路使能时，提供响应于此的信号（６０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开总体上涉及可与触摸面板一起使用的电路，并且更具体地说涉及触摸面板 检测电路。
技术介绍
在多种应用中，触摸面板通常被用作输入装置。例如，电路可以感测何 时诸如笔的 物体施加压力到触摸面板，迫使触摸面板的两个表面接触。典型地，当没有压力施加到触 摸面板时，触摸面板电容器通过限流电阻器充电，而当施加压力时，触摸面板放电，以表示 压力已经被施加到触摸面板(即，表示下笔事件(pen down event))。在这一点上，可以发 生进一步处理，以决定，例如，是否后续压力已被施加或施加压力的位置。但是，随着技术发 展，触摸面板的尺寸(板面积)继续增加和厚度减小，导致更高的电容值。由于触摸面板电 容器通过限流电阻器充电，这些更高的电容值导致更高的电阻-电容(RC)时间常数，较高 的电阻-电容(RC)时间常数可能不利地减慢触摸面板电容器的充电，导致对施加的压力的 虚假指示(即虚假的下笔事件)。这些虚假指示降低了触摸面板显示系统的可靠性。现今的一种可行的解决方案是，试图通过减小如上所述的限流电阻器的电阻值来 减小RC时间常数。但是，在这种解决方案中，在下笔事件过程中，由于流过较小的限流电阻 器的电流增加，致使功耗增加。该情况在为了延长电池寿命应该使功耗最小化的手持或便 携式触摸面板显示系统中可能是特别有问题的。现今的另一种可行的解决方案是消除所有 限流电阻器。这种解决方案施加周期性脉冲，以周期性地充电触摸面板电容器，其中在充电 脉冲之间，触摸面板电容器保持浮置。但是，这种解决方案对噪声更加敏感，因此导致可靠 性降低，并且还导致电磁干扰(EMI)增加。附图说明本专利技术通过例子的方式进行说明，且并不受附图限制，在附图中，相同的参考标记 表示类似的元件。为了简单和清楚起见，图示了图中的一些元件，这些元件没有必要按比例 绘制。图1以框图形式示出了根据本专利技术一个实施例的触摸面板系统。图2用部分框图和部分示意图方式示出了图1的触摸面板系统的更详细的视图。图3示出了根据现有技术触摸面板电路的多个触摸面板检测电路波形。图4示出了根据本专利技术一个实施例的多个触摸面板检测电路波形。具体实施例方式根据触摸面板检测电路的至少一个实施例，使用预充电逻辑，通过将与当前限流 电阻器并联的路径使能，来预充电触摸面板电容器。以此方式，可以实现触摸面板电容器的 快速充电，这可以帮助增加触摸面板工作速度，可以帮助减小功耗，以及可以帮助减少虚假 的下笔事件的出现。如在此使用的，术语“总线”用来指可以用来传送一个或多个各类信息(如，数据、 地址、控制或状态)的多个信号或导体。在此论述的导体可以被图示或描述为单个导体、多 个导体、单向导体、或双向导体。但是，不同的实施例可以改变导体的实施方式。例如，可以 使用分开的单向导体，而不是双向导体；反之亦然。此外，可以用串行地传送多个信号或以 时间复用方式传送多个信号的单个导体代替多个导体。类似地，载送多个信号的单个导体 可以分为载送这些信号的子集的多种不同的导体。因此，对于传送信号存在多种选择。当涉及将信号、状态比特或类似设备表现为其逻辑真或逻辑假状态时，在此使用 术语“断言(assert) ”或“置位(set)，，以及“求反(negate)，，(或“去断言(deassert) ”或 “清除(clear)”)。如果逻辑真状态是逻辑电平1，那么逻辑假状态是逻辑电平0。而如果 逻辑真状态是逻辑电平0，那么逻辑假状态是逻辑电平1。在此描述的每个信号可以被设计为正或负逻辑，其中负逻辑可以由信号名称上的 条表示或信号名称后的星后缀(asterix) ( * )表示。在负逻辑信号的情况下，该信号是低 电平有效(active low)，其中逻辑真状态对应于逻辑电平零。在正逻辑信号的情况下，该信 号是高电平有效(active high)，其中逻辑真状态对应于逻辑电平1。注意，在此描述的任 意信号可以被设计为负或正逻辑信号。因此，在替代实施例中，被描述为正逻辑信号的那些 信号可以被实施为负逻辑信号，而被描述为负逻辑信号的那些信号可以被实施为正逻辑信 号。在此使用方括号来表示总线的导体或值的比特位置。例如，“总线60 ”或“总 线60的导体，，表示总线60的八个低位(Iowerorder)导体，而“地址位，，或 "ADDRESS ”表示地址值的八个低位比特。数字前面的符号“$”表示该数字以其十六进 制或基数十六(base sixteen)的形式表示。在数字前面的符号“ ％ ”表示该数字以其二进 制或基数二的形式表示。图1图示了根据本专利技术一个实施例的触摸面板系统10。系统10包括触摸面板12 和处理器14。触摸面板12包括导电板16和电阻板18，两个板彼此面对，由间隙30分开。 间隙30可以填充有介质材料或可以填充有空气。当没有压力(即，无触摸激励)施加到触 摸面板12时，从电的观点来看，触摸面板12看起来如同具有高的并联电阻(有效地，无穷 大电阻)的电容器。当通过物体，如用笔，将压力施加到板16上时(即，当施加触摸激励) 时，板16和18受迫接触，并且该并联电阻下降至低得多的值，同时触摸面板电容变化可以 忽略。当触摸面板12的电阻高时，在面板中没有电流流动。但是，当施加了压力并且板16 和18接触时，允许电流流动。由于面板12的电阻的变化，该电流变化允许触摸面板检测电 路(如在处理器14内)检测施加的压力(即，检测下笔事件)。注意，尽管施加的压力可以 被称为下笔事件，但是并不必须使用笔来施加压力。可以使用对触摸面板12施加压力的任 意物体(如笔或手指)来提供对触摸面板12的触摸激励，该触摸激励会导致下笔事件。仍然参考图1，电阻板18包括电极19-22。这些电极的每一个可以分别连接到端子24-27中相应的一个。这些连接中的任意一个或全部可以被处理器14内的触摸面板检 测电路用来检测下笔事件。一旦检测到下笔事件，例如处理器14内的电路可用来确定施加 的压力的位置。在一个实施例中，经由端子24和26的来自电极19和21的信息可用于确 定所施加的压力的沿第一轴的位置，而经由端子25和27的来自电极20和22的信息可用 于确定所施加的压力的沿第二轴的位置，该第二轴基本上垂直于第一轴。以此方式，可以确定触摸面板12上的施加的压力的位置。注意，可以使用任何常规电路和方法来响应于检测 到下笔事件确定触摸面板12上的触摸激励或施加的压力的位置。图2示出了图1的系统10的更详细的视图。在图2中，触摸面板12由电容器 62 (表示由板16和18形成的触摸面板电容器)和并联电阻64表示。注意，当无触摸激励 68时(即，当没有压力施加到触摸面板12时)，与电容器62并联的电路路径具有接近无穷 大的电阻。但是，当施加了触摸激励68时(即，当压力被施加到触摸面板12时)，开关66 闭合(这表示板16和18在接触)，因此允许电容器62放电并允许电流流过触摸面板12。 因此，触摸面板12响应于触摸激励68 (即，响应于被物体物理地触摸)改变节点56和55 之间的电阻。图2还示出了处理器14的更详细的视图，处理器14包括可编程预充电逻辑32， 电阻器42，二极管44，开关40、46和50，触摸位置电路38，比较电路48 (例如，其可以包括 逻辑门，如所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸面板检测电路，包括：限流电路，其包括耦合在第一电源电压端子和第一输入节点之间的第一部分，并且包括耦合在第二输入节点和第二电源电压端子之间的第二部分；可编程预充电电路，其用于经由与限流电路的第一部分并联的导电路径将第一输入节点连接到第一电源电压端子，以及用于将第一输入节点预充电到预定的电压；以及比较电路，其被耦合到可编程预充电电路和第一输入节点，该比较电路检测第一输入节点和第二输入节点之间的电阻变化，且当该比较电路被可编程预充电电路使能时，提供响应于此的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S皮尔特里，林晟，A奥尔莫斯，DR蒂普里，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]