电容测量电路制造技术

本发明专利技术公开一种电容测量电路，本发明专利技术的电容测量电路中，与外部电容接触的衬垫设置在反馈回路内部，并且，随着依次增加电容值，通过衬垫传递的噪声影响减小，因此，能够测量出正确的电容值。并且，由于周期性检测接触的电容，从而能够消除噪声的影响，并具有数字滤波器而能够获得稳定的电容值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电容测量电路，尤其涉及能够降低噪声的电容测量电路。
技术介绍
电容测量电路(capacitance measurement circuit)是指用于测量电容的电路，主要用在测量各种电路或元件的电容。但是，最近随着各种便携式装置提供如触控板、触摸屏以及靠近传感器等用户界面，能够检测用户的接触和靠近的电容测量电路的适用范围逐渐扩大。图1为示出现有的检测接触传感器的一例的示意图，其在韩国授权专利第0683249号中公开。图1的接触传感器包括测量信号发生部10、基准信号发生部20、多个传感信号发生部(30-1 30-n)、多个可变延迟部(35-1 35_n)、多个接触信号发生部(40-1 40-n)以及控制部50。测量信号发生部10将时序信号输出为测量信号in，并将测量信号in输出到基准信号发生部20和每个传感信号发生部(30-1 30-n)。基准信号发生部20由第一电阻Rl-1和电容器C构成，其与接触物体的接触与否不相关，一直将测量信号in延迟预定的时间之后输出基准信号ref。第一电阻Rl-1和电容器C用于设定针对可变延迟信号(Vsen2-1 Vsen2_n)的基准信号ref的延迟值。多个传感信号发生部(30-1 30-n)分别包括分别位于测量信号发生部10与多个可变延迟部(35-1 35-n)之间的第二电阻(R2-1 R2_n);分别位于第二电阻(R2-1 R2-n)与多个可变延迟部(35-1 35_n)之间而用于使具有电容的接触物体接触的衬垫PAD。每个第二电阻(R2-1 R2-n)用于使测量信号发生部10与每个衬垫PAD之间的延迟成分调节成相同。多个传感信号发生部(30-1 30-n)分别具有用于接触接触物体的衬垫PAD，并输出检测信号(sen2-l sen2-n)，以当接触物体接触到衬垫PAD时，将测量信号in相对基准信号ref延迟更多，当接触物体没有接触到衬垫PAD时，将测量信号in相对基准信号ref延迟更少，从而使测量信号in与基准信号ref之间产生延迟时间。接触物体可适用具有预定静电容量的所有物体，而作为一个代表例子有可积蓄大量电荷的人体。多个可变延迟部(35-1 35-n)分别响应从控制部50接收的控制信号(Dl Dn)之后，变更检测信号(sen2-l sen2-n)的延迟时间，并根据变更的延迟时间输出可变延迟信号(Vsen2-1 Vsen2-n)。可变延迟部(35-1 35_n)可由多个延迟单元和缓冲器构成，而多个延迟单元可分别由一个多路复用器(multiplexer)和两个反相器(inverter)构成。多路复用器包括两个输入端和一个输出端以及用于从两个输入端中选择一个输入端的选择输入端。所述选择输入端由从控制部50接收的控制信号(Dl Dn)中的对应的控制信号控制。两个反相器起到将多路复用器的输出延迟预定时间的作用。多个接触信号发生部(40-1 40-n)分别与基准信号ref同步，并对可变延迟信号(Vsen2-1 Vsen2-n)进行抽样并锁存之后输出接触信号(SI Sn)。多个接触信号发生部(40-1 40-n)分别由从对应的可变延迟部(35-1 35_n)接收可变延迟信号(Vsen2_l Vsen2-n)并由时序输入端CLK接收基准信号发生部20的基准信号ref而输出接触信号(SI Sn)的D触发器(D Flip-Flop)构成。若由于衬垫PAD接触有接触物体而接触信号(SI Sn)持续发生变化时，控制部50检测出接触传感器处于工作状态，并从与接触的衬垫PAD相应的接触信号发生部(40-1 40-n)接收接触信号(SI Sn)之后产生接触输出(Tout-Ι Tout-n);若衬垫PAD没有接触接触物体而导致接触信号(SI Sn)在预定时间内没有发生变化时，控制部50检测出接触传感器处于待机状态，并为了调整延迟时间而开始进行对分别输出到多个可变延迟部(35-1 35-n))的控制信号的调整。图2为示出现有的检测接触传感器的另一个例子的示意图，其在韩国授权专利第082656号中公开。脉冲信号发生部60根据从控制部90传送的控制代码code的代码值设定脉冲信号pul的脉宽，并输出具有已设定的脉宽的脉冲信号pul。脉冲信号发生部60具有时序信号发生器61、可变延迟链(delay chains)VDC、反相器INV以及与门AND。时序信号发生器61发生时序信号clk，并将其分别传送至可变延迟链VDC和与门AND。可变延迟链VDC响应从控制部90传送的控制代码的代码值而变更时序信号elk的延迟时间。反相器INV对从可变延迟链VDC输出的时序信号dclk进行逆转。与门AND对从时序信号发生器61传送的时序信号elk和经过可变延迟链VDC和反相器INV传送的时序信号(/dclk)进行逻辑与组合之后输出具有对应于可变延迟链VDC的延迟时间的脉宽的脉冲信号pul。由电阻R3和衬垫PAD构成的脉冲信号传递部70，当衬垫PAD没有接触接触物体时，脉冲信号pul以原来的状态传递到脉冲信号检测部80。但是，接触有具有预定静电容量的接触物体时，脉冲信号pul根据接触到衬垫PAD的接触物体的电容而不会被传递到脉冲信号检测部80。此时，接触物体可适用具有预定静电容量的所有物体，而作为一个代表例子有可积蓄大量电荷的人体。脉冲信号检测部80检测由脉冲信号传递部70传递的脉冲信号PUl，并将检测结果通报给控制部90。脉冲信号检测80可由T触发器TFF构成。T触发器当接收脉冲信号pul时，被脉冲信号pul的上升沿或下降沿同步化而触发输出信号，而当没有接收脉冲信号时不会触发输出信号。控制部90根据脉冲信号检测部80的检测结果生成用于通报接触物体的接触与否的输出信号out，并将该输出信号out输出到外部装置，而且还周期性进行校正动作，以在非接触状态下将脉冲信号PUl的脉宽校正为适合于当前的动作环境。当T触发器被触发的输出信号输出时，控制部90生成通报接触物体没有接触的输出信号out信号之后将该输出信号out输出到外部，反之，则生成通报接触物体已接触的输出信号out之后将该输出信号out输出到外部。上述图1和图2的检测接触传感器仅检测接触或非接触而输出，并不能输出电容的大小。并且，便携式装置其特性为周边环境经常变化，因此需要研发一种能够防止便携式装置因随着环境变化引起的各种噪声而发生误动作的、可降低噪声影响的电容器测量电路。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种可降低噪声影响的电容测量电路。为了实现上述目的，本专利技术的电容测量电路包括测量信号发生部，以用于发生测量信号；固定延迟链，以用于使所述测量信号延迟对应于基准延迟值的时间而输出；可变延迟链，以用于使所述测量信号延迟对应于代码值的时间而输出；第一延迟部，以用于使所述固定延迟链的输出信号延迟固定时间而输出基准信号；具有与外部电容接触的衬垫的第二延迟部，以用于响应通过所述衬垫接触的电容而将所述可变延迟链的输出信号变化并延迟而输出检测信号；数据发生部，以用于响应所述基准信号和所述传感信号的延迟时间差而使所述电容值增加或减小之后输出，并响应所述电容值而变更所述代码值之后输出。并且，所述数据发生部包括相位检测部，以用于响应所述基准信号和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容测量电路，其特征在于包括：脉冲信号发生部，以用于响应电容值而变更时序信号的脉宽之后产生脉冲信号；具有与外部电容接触的衬垫的脉冲信号传递部，以用于响应通过所述衬垫接触的电容而执行传递或不传递所述脉冲信号；脉冲信号检测部，以用于周期性检测通过所述脉冲信号传递部接收的所述脉冲信号而输出检测信号；计数器，以用于响应所述检测信号而将计数值按预定的规则依次增加或减小；数字滤波器，以用于对所述计数值进行过滤之后输出所述电容值。

【技术特征摘要】
2009.02.23 KR 10-2009-00149441.一种电容测量电路，其特征在于包括 脉冲信号发生部，以用于响应电容值而变更时序信号的脉宽之后产生脉冲信号； 具有与外部电容接触的衬垫的脉冲信号传递部，以用于响应通过所述衬垫接触的电容而执行传递或不传递所述脉冲信号； 脉冲信号检测部，以用于周期性检测通过所述脉冲信号传递部接收的所述脉冲信号而输出检测信号； 计数器，以用于响应所述检测信号而将计数值按预定的规则依次增加或减小； 数字滤波器，以用于对所述计数值进行过滤之后输出所述电容值。2.根据权利要求1所述的电容测量电路，其特征在于所述脉冲信号发生部包括 时序信号发生器，以用于发生时序信号； 可变延迟链，以用于根据所述电容值对所述时序信号进行变更并延迟之后输出； 反相器，以用于对所述延迟链的输出信号进行逆转之后输出； 与门，以用于对所述时序信号和所述反相器的输出信号进行逻辑乘，以产生对应于所述时序信号的延迟时间的脉宽的所述脉冲信号。3.根据权利要求1所述的电容测量电路，其特征在于所述脉冲信号传递部还包括连接于所述脉冲信号发生部与所述脉冲信号检测部之间而与通过所述衬垫接触的电容一起抑制所述脉冲信号的传...

【专利技术属性】
技术研发人员：文炳埈，韩相润，洪在锡，郑德暎，
申请(专利权)人：艾勒博科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：