电荷分配的制作方法_3

文档序号:9583596阅读:来源:国知局
VDD耦合。M5的栅极与I1、M27的源极、M79的漏极和放大器A2的正输入端耦合。M5的栅极还作为电流镜主控输出耦合到输出级130-0的M44、M44、M20和M24的栅极(并且类似地至其他输出级130)。M6的源极与VSS和GM1的输出端耦合。M6的栅极耦合到放大器A3的正输入端,并且还作为电流镜主控输出耦合到输出级130-0的M16、M17、M21和M25的栅极(并且类似地至其他输出级130)。
[0045]放大器A2是共射共基晶体管M14、M18、M22和M26 (全部在输出级130-0中,并且在其他输出级130中复制)的共射共基电压发生器,并且使:其负输入端与M14的源极和M44的漏极(均在输出级130-0中,并且在其他输出级130中复制)耦合;其正输入端与M5的栅极耦合;以及其输出端与M14、M18、M22和M26的栅极耦合。放大器A3是共射共基晶体管M15、M19、M23和M27(全部在输出级130-0中,并且在其他输出级130中复制)的共射共基电压发生器,并且使:其负输入端与M15的源极和M16的漏极(均在输出级130-0中,并且在其他输出级130中复制)耦合;其正输入端与M6的栅极耦合;以及其输出端与M15、M19、M23和M27的栅极耦合。
[0046]
模数转换中的示例使用
图2A示出按照各个实施例的模数转换器200。模数转换器200包括增量西格玛调制器250和电荷分配器100。应当理解,对增量西格玛调制器250存在多种设计和变形。然而,一般来说,增量西格玛调制器250接收模拟样本Fsmpl作为输入,并且同时将其转换成数字输出。另外,增量西格玛调制器250要求多个电荷转移,对其按常规由电容器来提供。但是,使用本文所述的技术,电荷分配器100的一个或多个输出130用来将电荷转移提供到增量西格玛调制器250中(参见OutO和Outl,其分别表示从输出130-0和输出130-1所转移的电荷)。虽然只有两个电荷示出为从电荷分配器100转移到增量西格玛调制器250中,但是应当理解,在一些实施例中,可转移单个电荷或者可转移多于三个电荷。从电荷分配器100转移到增量西格玛调制器250中的这类电荷消除对按常规产生各所转移电荷单独所需的电容器的多样性的需要,相反电荷分配器100能够利用电容器的单个共享集合,并且然后根据需要来镜像和/或镜像和缩放电荷,以产生多个电荷输出,而无需使用更多电容器来产生多个电荷输出。
[0047]图2B示出按照一实施例的模数转换器200A。模数转换器200A包括增量西格玛调制器250A和电荷分配器100。应当理解,增量西格玛调制器250A的所示设计作为示例而不是限制来提供,并且存在接收所转移电荷作为输入的许多设计和变形。增量西格玛调制器250A接收模拟样本Fsmpl作为输入,并且将其转换成数字输出Dout,如D触发器DFF1的时钟Q输出所量化。Fsmpl用来驱动反相器,使得电荷被产生并且然后镜像为来自输出级130-0的OutO以及在电荷分配器100的输出级130-1的Outl。这类电荷被转移到增量西格玛调制器250A中,并且消除对按常规产生各所转移电荷单独所需的电容器的多样性的需要。Fsmpl还驱动DFF1的时钟输入。CMP是用作比较器的差分放大器,以将输入样本Fsmpl与各种值进行比较,并且每当比较发现Fsmpl大于所比较值时,将信号输出到DFF1的数据线。CMP与VDD和VSS的轨电压耦合。一对跨导放大器GM2和GM3利用正和负输入电压(Vin+和Vin-)。GM2和GM3如同电容器C4和C5那样与Cmp的反相和同相输入端耦合。电荷OutO和Outl作为输入耦合到增量西格玛调制器250A。开关SWA控制电荷OutO转移到电容器C4的哪一侧,而开关SWB控制电荷Outl转移到电容器C5的哪一侧。
[0048]
示例输入装置
图3是按照各个实施例的示范输入装置300的框图。输入装置300可配置成向电子系统/装置350提供输入。如本文档所使用的术语“电子系统”或(或“电子装置”)广义地表示能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机,诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。附加示例电子系统包括复合输入装置,诸如包括输入装置300和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。其他示例电子系统包括诸如数据输入装置(包括遥控和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏幕和打印机)之类的外围设备。其他示例包括远程终端、信息亭和视频游戏机(例如视频游戏控制台、便携游戏装置等)。其他示例包括通信装置(包括蜂窝电话、诸如智能电话)和媒体装置(包括记录器、编辑器、和诸如电视机的播放器、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机)。另外,电子系统可能是输入装置的主机或从机。
[0049]输入装置300能够实现为电子系统350的物理部分,或者能够与电子系统350在物理上分离。视情况而定,输入装置300可使用下列的任一个或多个与电子系统的部分进行通信:总线、网络和其他有线或无线互连。示例包括但不限于:内集成电路(I2C)、串行外设接口(SPI)、个人系统2 (PS/2)、通用串行总线(USB)、Bluet00th?、射频(RF)和红外数据协会(IrDA)。
[0050]图3中,输入装置300示出为接近传感器装置(又常常称作“触摸板”或“触摸传感器装置”),其配置成感测由一个或多个输入对象340在感测区320中提供的输入。示例输入对象包括手指和触控笔,如图3所示。
[0051]感测区320包含输入装置300之上、周围、之中和/或附近的任何空间,在其中输入装置300能够检测用户输入(例如由一个或多个输入对象340所提供的用户输入)。特定感测区的尺寸、形状和位置可逐个实施例极大地改变。在一些实施例中,感测区320沿一个或多个方向从输入装置300的表面延伸到空间中,直到信噪比阻止充分准确的对象检测。在各个实施例中,这个感测区320沿特定方向所延伸的距离可以是大约小于一毫米、数毫米、数厘米或者以上,并且可随所使用的感测技术的类型和期望的精度而极大地改变。因此,一些实施例感测输入,其包括与输入装置300任何表面无接触、与输入装置300的输入表面(例如触摸表面)接触、与耦合一定量外加力或压力的输入装置300的输入表面接触、和/或它们的组合。在各种实施例中,输入表面可由传感器电极位于其中的壳体的表面来提供,由应用在传感器电极或任何壳体之上的面板来提供等。在一些实施例中,感测区320在投影到输入装置300的输入表面上时具有矩形形状。
[0052]输入装置300可使用传感器组件和感测技术的任何组合来检测感测区320中的用户输入。输入装置300包括用于检测用户输入的一个或多个感测元件。作为非限定性示例,输入装置300可使用电容性技术。
[0053]一些实现配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现配置成提供沿特定轴或平面的输入的投影。
[0054]在输入装置300的一些电容性实现中,电压或电流被施加来产生电场。附近的输入对象导致电场的变化,并且产生电容性耦合的可检测变化,其可作为电压、电流等的变化而被检测。
[0055]一些电容性实现使用电容性感测元件的阵列或其他规则或不规则的图案来产生电场。在一些电容性实现中,独立感测元件可欧姆地短接在一起以形成更大的传感器电极。一些电容性实现利用电阻片,其可以是电阻均匀的。
[0056]一些电容性实现利用基于传感器电极与输入对象之间的电容性耦合的变化的“自电容”(或“绝对电容”)感测方法。在各种实施例中,传感器电极附近的输入对象改变传感器电极附近的电场,从而改变量得的电容性耦合。在一个实现中,绝对电容感测方法通过相对于基准电压(例如,系统地)调制传感器电极,以及通过检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合,来进行操作。
[0057]一些电容性实现利用基于传感器电极之间的电容性耦合的变化的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在各种实施例中,传感器电极附近的输入对象改变传感器电极之间的电场,从而改变量得的电容性耦合。在一个实现中,跨电容性感测方法通过检测在一个或多个发射器传感器电极(也称为“发射器电极”或“发射器”)和一个或多个接收器传感器电极他称为“接收器电极”或“接收器”)之间的电容性耦合,来进行操作。发射器和接收器可被统称为传感器电极或传感器元件。发射器传感器电极可相对于基准电压(例如,系统地)来调制以传送发射器信号。接收器传感器电极可相对于基准电压保持大体恒定以促进结果信号的接收。结果信号可包括对应于一个或多个发射器信号和/或对应于一个或多个环境干扰源(例如其他电磁信号)的影响。传感器电极可为专用的发射器或接收器,或者传感器电极可配置成既传送又接收。在一些实施例中,当没有发射器电极进行传送(例如发射器被禁能)时,可操作一个或多个接收器电极来接收结果信号。按这种方式,结果信号表示在感测区320的操作环境中检测的噪声。
[0058]图3中,处理系统310示为输入装置300的组成部分。处理系统310配置成操作输入装置300的硬件,以检测感测区320中的输入。处理系统310包括一个或多个集成电路(1C)的部分或全部和/或其他电路组件。(例如,用于互电容传感器装置的处理系统可包括:发射器模块,配置成采用发射器传感器电极来传送信号;和/或接收器模块,配置成采用接收器传感器电极来接收信号)。在一些实施例中,处理系统310还包括电子可读指令,例如固件代码、软件代码等。在一些实施例中,组成处理系统310的组件定位在一起,诸如在输入装置300的(一个或多个)感测元件附近。在其他实施例中,处理系统310的组件在物理上是独立的,其中一个或多个组件靠近输入装置300的(一个或多个)感测元件,而一个或多个组件在其他位置。例如,输入装置300可以是耦合到台式计算机的外设,以及处理系统310可包括配置成运行于台式计算机的中央处理器上的软件以及与中央处理器分离的一个或多个1C (也许具有关联固件)。作为另一个示例,输入装置300可在物理上集成到电话中,以及处理系统310可包括作为电话的主处理器的一部分的电路和固件。在一些实施例中,处理系统310专用于实现输入装置300。在其他实施例中,处理系统310还执行其他功能,诸如操作显示屏幕、驱动触觉致动器等。
[0059]处理系统310可实现为一组模块,其处理该处理系统310的不同功能。各模块可包括作为处理系统310的一部分的电路、固件、软件或者其组合。在各个实施例中,可使用模块的不同组合。示例模块包括:硬件操作模块,用于操作诸如传感器电极和显示屏幕之类的硬件;数据处理模块,用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据;以及报告模块,用于报告信息。其他示例模块包括:传感器操作模块,配置成操作感测元件以检测输入;识别模块,配置成识别诸如模式变更手势等的手势;以及模式变更模块,用于变更操作模式。
[0060]在一些实施例中,处理系统310直接通过引起一个或多个动作来响应感测区320中的用户输入(或者没有用户输入)。示例动作包括变更操作模式以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其他功能之类的GUI动作。在一些实施例中,处理系统310向电子系统的某个部分(例如向电子系统中与处理系统310分离的中央处理系统,若这种
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