电容测量电路及电容测量方法技术

本发明专利技术涉及一种电容测量电路及电容测量方法。电容测量电路及电容测量方法中，控制单元与检测信号的电平无关地根据指定的规则产生预定次数的控制代码，当判别为产生的控制代码所对应的检测信号的电平为正常时，变更控制代码而测量电容值。因此，测量出的电容值将几乎不受噪声的影响，能够输出为稳定的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，尤其涉及能够降低噪声影响的。
技术介绍
电容测量电路(capacitance measurement circuit)是用于测量电容的电路,主要使用于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诸如触控垫、触控屏及接近检测传感器的用户接口，能够检测用户的接触及接近的电容测量电路的应用范围正逐渐扩大。图1为示出现有的电容测量电路的一示例的图，公开于韩国专利公开第10-2009-0026791号。图1所示的电容测量电路I包括脉冲信号产生单元10、脉冲信号传输单元20、脉冲信号检测单元30以及控制单元40。脉冲信号产生单元10根据从控制单元40传输的控制代码Ccode设置脉冲信号pul的脉冲宽度(pulse width),并产生具有所设置的脉冲宽度的脉冲信号pul。脉冲信号产生单元10具备时钟信号产生器11、可变延迟链VDC、逆变器INV以及与门AND。脉冲信号产生器11产生时钟信号elk分别传输给可变延迟链VDC及与门AND的一个端子。可变延迟链VDC响应于从控制单元40输出的控制代码Ccode而可变地延迟时钟信号elk而输出延迟时钟信号dclk。逆变器INV对从可变延迟链VDC输出的延迟时钟信号dclk实施逆变。然后，被逆变的延迟时钟信号/dclk被传输到与门AND的另一个端子。与门AND使从时钟信号产生器11传输的时钟信号elk和经过可变延迟链VDC及逆变器INV传输的逆变延迟时钟信号/dclk进行逻辑乘，并产生具有对应于可变延迟链VDC的延迟时间的脉冲宽度的脉冲信号pul。可变延迟链VDC的延迟时间是对应于控制代码Ccode的时间。据此，脉冲信号pul的脉冲宽度也成为对应于控制代码Ccode的宽度。由电阻Rl和垫PAD构成的脉冲信号传输单元20中，当具有预定的静电容量的接触物体接触垫PAD时，脉冲信号pul因通过垫PAD而施加的接触物体的电容和电阻Rl，导致脉冲信号pul的信号电平被降低。在此，延迟脉冲信号dpul是指脉冲信号pul经过电阻Rl和垫PAD之后的脉冲。此时，接触物体可以是具有预定电容的所有物体，具有代表性的例子为可积累较多电荷的人体。脉冲信号检测单元30检测延迟脉冲信号dpul而输出检测信号det。因接触物体的电容而导致延迟脉冲信号dpul的信号电平下降至预定水平以下时，延迟脉冲信号dpul将不会被脉冲信号检测单元30检测出来。或者，来自控制单元40的控制代码Ccode在预定条件以下，导致脉冲信号pul的宽度变为预定值以下时，延迟脉冲信号dpul也不会被脉冲信号检测单元30检测出来。脉冲信号检测单元30具备T-触发器31及周期判别器32。T-触发器TFF响应于时钟信号elk而接收加延迟脉冲信号dpul，当延迟脉冲信号dpul传输到T-触发器TFF时，与时钟信号elk的上升沿或下降沿同步而触发输出信号，并且当延迟脉冲信号dpul没有传输到T-触发器TFF时，不会触发输出信号。周期判别器32判别T-触发器31的输出信号是否周期性地跳转，当T-触发器31的输出信号周期性地跳转时，输出高电平的检测信号det，而当T-触发器31的输出信号未周期性地跳转时，输出低电平的检测信号det。控制单元40具备代码产生单元41，用以根据检测信号det输出对应于接触物体的电容值的控制代码Ccode。当接收低电平的检测信号det时，增加控制代码Ccode而输出出去；当接收高电平的检测信号det时减小控制代码Ccode而输出。而且，脉冲信号产生单元10的可变延迟链VDC响应于控制代码Ccode调整时钟信号elk的延迟时间而输出延迟时钟信号dclk。由此，通过控制代码Ccode调整自脉冲信号产生单元10输出的脉冲信号的览度。图2及图3为用于说明图1的电容测量电路的操作的图。参照图2及图3，电容测量电路I的控制单元40响应于检测信号det调整控制代码Ccode。即，当脉冲信号检测单元30输出的检测信号det为低电平时，控制单元40的代码产生单元41增加控制代码Ccode ;当脉冲信号检测单元30输出的检测信号det为高电平时，减小控制代码Ccode。 可变延迟链VDC响应于控制代码Ccode可变地延迟时钟信号elk而输出延迟时钟信号dclk，脉冲信号产生单元10根据可变延迟链VDC延迟时钟信号elk的时间变更脉冲信号pul的宽度而输出脉冲信号pul。而且，脉冲信号检测单元30检测因经过脉冲信号传输单元20的垫PAD施加的电容而导致延迟的延迟脉冲信号dpul，并输出检测信号det。S卩，根据通过垫PAD施加的电容确定脉冲信号pul能否以延迟脉冲信号dpul传输。即，当与通过垫PAD施加的电容相比，脉冲信号pul的脉冲宽度较小时，脉冲信号pul就无法以延迟脉冲信号dpul传输(即，脉冲信号检测单元30无法检测出延迟脉冲信号dpul);当与通过垫PAD施加的电容相比，脉冲信号pul的脉冲宽度较大时，脉冲信号pul能够以延迟脉冲信号dpul传输(即，脉冲信号检测单元30能够检测出延迟脉冲信号dpul)。据此，脉冲信号检测单元30根据是否接收到延迟脉冲信号dpul (B卩，延迟脉冲信号dpul被检测与否)而输出检测信号det，控制单元40根据检测信号det改变控制代码Ccode的同时，检查检测信号det，由此可以测量通过垫PAD连接的电容。图1的电容测量电路I中，代码产生单元41以I比特单位来增加/减小控制代码Ccode，因此因噪声变动的控制代码Ccode的变动幅度不太大。但是，在图1的电容测量电路I的实际操作中，即便控制代码Ccode以I比特单位增加/减小，但是因噪声导致控制代码Ccode持续地变动。对于这种控制代码Ccode的变动来说，即便控制单元40增设滤波器进行滤波，电容测量电路I也难以输出稳定的控制代码Ccode。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供一种能够减小噪声的影响的电容测量电路。本专利技术的另一目的在于提供一种用于实现上述目的的电容测量方法。技术方案为实现上述目的的电容测量电路包括:脉冲信号产生单元，响应于控制代码而改变时钟信号的脉冲宽度以产生脉冲信号；脉冲信号传输单元，具备垫，响应于通过所述垫连接的电容而延迟所述脉冲信号而输出延迟脉冲信号；脉冲信号检测单元，响应于所述时钟信号而检测所述延迟脉冲信号，并输出检测信号；以及控制单元，根据指定的规则产生多次所述控制代码而施加到所述脉冲信号产生单元，判别响应于所产生的所述控制代码而施加的所述多个检测信号，以确定所述控制代码的变更与否。为实现上述目的的控制单元的特征在于，产生η (η是自然数)次相同值的所述控制代码而施加到所述脉冲信号产生单元，并存储针对每一个产生所述η次的控制代码的所述检测信号的值，当存储的多个所述检测信号中I的数量为P (P是小于等于η的自然数)个以上时，减小所述控制代码而输出。为实现上述目的的控制单元的特征在于，当所述存储的多个检测信号中O的数量为q (q为小于等于η的自然数)个以上时，增加所述控制代码而输出。为实现上述目的的控制单元的特征在于，当所述控制代码的增加及减小重复指定次数以上时，将所述控制代码作为电容值输出。为实现上述目的的控制单元的特征在于，产生顺序地增加的r个(r为自然数)控制代码而施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：李芳远，文炳埈，洪在锡，
申请(专利权)人：艾勒博科技股份有限公司，
类型：
国别省市：