方式储存在计算机可读存储介质中的指令的组合。
[0079]
输入装置中的示例使用
图6示出按照一实施例的输入装置300B。输入装置300B包括至少一个传感器电极(示出为接收器电极470-0)、电荷分配器100、处理系统310B和电荷积分器600。电荷积分器600包括差分放大器610，其中反馈电容器CFB跨其反相输入端及其输出端连接，并且复位开关C FB并联布置。参考电压V 与差分放大器610的同相输入端親合。差分放大器610的反相输入端通过开关SWInput与传感器电极470-0耦合。当SW Reset打开而SW 一闭合时，放大器610对接收器电极470-0上的任何电荷进行积分，以产生输出电压V0UT。如所示，输出级130-0与传感器电极470-0耦合，并且能够向传感器电极470-0提供电荷，其添加到传感器电极470-0上的电荷或者从其中减去。
[0080]图7示出按照一实施例的输入装置300C。输入装置300C包括至少一个传感器电极(示出为接收器电极470-0)、电荷分配器100、处理系统310C和电荷积分器600。电荷积分器600包括差分放大器610，其中反馈电容器CFB跨其反相输入端及其输出端连接，并且复位开关3胃[!(；;^与C FB并联布置。参考电压V raf与差分放大器610的同相输入親合。差分放大器610的反相输入端通过开关SWInput与传感器电极470-0耦合。当SW Reset打开而SW Input闭合时，放大器610对接收器电极470-0上的任何电荷进行积分，以产生输出电压VOUT。如所示，输出级130-0与放大器610的同相输入端耦合，并且能够向传感器电极470-0提供电荷OutO。在一个实施例中，电荷OutO从自传感器电极470-0所接收的电荷中减去或者抵消其。这个电荷相减或抵消能够用来增加放大器610的动态范围。如先前所述，在一些实施例中，OutO的值可被改变。在一个实施例中，处理系统310C控制是否以及何时提供电荷OutO以及提供什么值。例如，在一个实施例中，处理系统310C能够控制电荷OutO的量，使得适当的电荷量在放大器610的同相输入端被减去，以使得防止放大器610的饱和。在一个实施例中，处理系统310C能够控制电荷OutO的量，使得适当的电荷量在放大器610的同相输入端被减去，以使得极小输入可由放大器610更大地放大。
[0081]简言之，本文公开了下列广义概念。
[0082]概念1.一种电荷分配器，包括:
电荷发生器，配置成输出电荷；
电流传送器，配置成接收所述电荷作为输入，并且将所述电荷耦合到多个输出级；以及所述多个输出级的第一输出级，所述第一输出级包括配置成将从所述电流传送器接收的所述电荷镜像和缩放为缩放镜像电荷的多个电流镜，其中所述第一输出级配置成提供所述缩放镜像电荷作为输出。
[0083]概念2.如概念1所述的电荷分配器，其中通过所述多个电流镜所实现的缩放量是固定的。
[0084]概念3.如概念1所述的电荷分配器，其中通过所述多个电流镜所实现的缩放量是可变的。
[0085]概念4.如概念1所述的电荷分配器，其中所述多个镜像包括多个二进制加权镜，其在镜像从所述电流传送器接收的所述电荷时提供η位可缩放性。
[0086]概念5.如概念4所述的电荷分配器，其中所述η位可缩放性是响应所述第一输出级所接收的输入可变的。
[0087]概念6.如概念1所述的电荷分配器，其中所述多个电流镜采用金属氧化物半导体场效应晶体管来实现。
[0088]概念7.如概念1所述的电荷分配器，其中所述多个电流镜是共射共基的。
[0089]概念8.如概念1所述的电荷分配器，其中在没有电容器的情况下实现所述第一输出级。
[0090]概念9.如概念1所述的电荷分配器，其中所述多个电流镜提供双向缩放镜像电荷作为输出。
[0091]概念10.如概念1所述的电荷分配器，其中所述多个电流镜提供单向缩放镜像电荷作为输出。
[0092]概念11.一种模数转换器，包括:
电荷分配器，包括:
多个输出级的第一输出级，所述第一输出级包括配置成将从电流传送器接收的电荷镜像和缩放为缩放镜像电荷的多个电流镜，其中所述第一输出级配置成提供所述缩放镜像电荷作为输出；以及
增量西格玛调制器，配置成接收模拟样本，并且将所述模拟样本转换为数字输出，所述增量西格玛调制器与所述电荷分配器耦合并且配置成利用来自所述电荷分配器的多个缩放镜像电荷输出作为反馈电荷。
[0093]概念12.如概念11所述的模数转换器，其中所述多个镜像包括多个二进制加权镜，其在镜像从所述电流传送器接收的所述电荷时提供η位可缩放性。
[0094]概念13.如概念11所述的模数转换器，其中由所述第一输出所实现的所述缩放镜像电荷的可缩放性是固定的。
[0095]概念14.如概念11所述的模数转换器，其中由所述第一输出所实现的所述缩放镜像电荷的可缩放性是可变的。
[0096]概念15.如概念11所述的模数转换器，其中在没有电容器的情况下实现所述第一输出级。
[0097]概念16.—种输入装置，包括:
处理系统，配置用于基于输入对象与传感器电极的电容性交互来确定用户输入；以及电荷分配器，包括:
电荷发生器，配置成输出电荷；
电流传送器，配置成接收所述电荷作为输入，并且将所述电荷耦合到多个输出级；以及所述多个输出级的第一输出级，所述第一输出级包括配置成将从所述电流传送器接收的所述电荷镜像和缩放为缩放镜像电荷的多个电流镜，其中所述第一输出级配置成提供所述缩放镜像电荷作为输出；以及
其中所述缩放镜像电荷按照如下方式耦合在所述输入装置中:从来自传感器电极的电荷中减去由所述处理系统接收的电荷，作为来自所述传感器电极的输入。
[0098]概念17.如概念16所述的输入装置，其中所述多个镜像包括多个二进制加权镜，其在镜像从所述电流传送器接收的所述电荷时提供η位可缩放性。
[0099]概念18.如概念16所述的输入装置，其中由所述第一输出所实现的所述缩放镜像电荷的可缩放性是固定的。
[0100]概念19.如概念16所述的输入装置，其中由所述第一输出所实现的所述缩放镜像电荷的可缩放性是可变的。
[0101]概念20.如概念16所述的输入装置，其中在没有电容器的情况下实现所述第一输出级。
[0102]提供本文中阐述的示例，以便最好地说明、描述具体应用，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用所述示例的实施例。但是，本领域技术人员将认识到前述描述和示例仅为了例示和示例的目的而提出。所阐述的描述并不意在是穷举性的或将实施例限定到所公开的精确形式。
【主权项】
1.一种电荷分配器，包括: 电荷发生器，配置成输出电荷； 电流传送器，配置成接收所述电荷作为输入，并且将所述电荷耦合到多个输出级；以及所述多个输出级的第一输出级，所述第一输出级包括配置成将从所述电流传送器接收的所述电荷镜像和缩放为缩放镜像电荷的多个电流镜，其中所述第一输出级配置成提供所述缩放镜像电荷作为输出。2.如权利要求1所述的电荷分配器，其中通过所述多个电流镜所实现的缩放量是固定的。3.如权利要求1所述的电荷分配器，其中通过所述多个电流镜所实现的缩放量是可变的。4.如权利要求1所述的电荷分配器，其中所述多个镜像包括多个二进制加权镜，其在镜像从所述电流传送器接收的所述电荷时提供η位可缩放性。5.如权利要求4所述的电荷分配器，其中所述η位可缩放性是响应所述第一输出级所接收的输入可变的。6.如权利要求1所述的电荷分配器，其中所述多个电流镜采用金属氧化物半导体场效应晶体管来实现。7.如权利要求1所述的电荷分配器，其中所述多个电流镜是共射共基的。8.如权利要求1所述的电荷分配器，其中在没有电容器的情况下实现所述第一输出级。9.如权利要求1所述的电荷分配器，其中所述多个电流镜提供双向缩放镜像电荷作为输出。10.如权利要求1所述的电荷分配器，其中所述多个电流镜提供单向缩放镜像电荷作为输出。11.一种模数转换器，包括: 电荷分配器，包括: 多个输出级的第一输出级，所述第一输出级包括配置成将从电流传送器接收的电荷镜像和缩放为缩放镜像电荷的多个电流镜，其中所述第一输出级配置成提供所述缩放镜像电荷作为输出；以及 增量西格玛调制器，配置成接收模拟样本，并且将所述模拟样本转换为数字输出，所述增量西格玛调制器与所述电荷分配器耦合并且配置成利用来自所述电荷分配器的多个缩放镜像电荷输出作为反馈电荷。12.如权利要求11所述的模数转换器，其中所述多个镜像包括多个二进制加权镜，其在镜像从所述电流传送器接收的所述电荷时提供η位可缩放性。13.如权利要求11所述的模数转换器，其中由所述第一输出所实现的所述缩放镜像电荷的可缩放性是固定的。14.如权利要求11所述的模数转换器，其中由所述第一输出所实现的所述缩放镜像电荷的可缩放性是可变的。15.如权利要求11所述的模数转换器，其中在没有电容器的情况下实现所述第一输出级。16.一种输入装置，包括: 处理系统，配置用于基于输入对象与传感器电极的电容性交互来确定用户输入；以及 电荷分配器，包括: 电荷发生器，配置成输出电荷； 电流传送器，配置成接收所述电荷作为输入，并且将所述电荷耦合到多个输出级；以及所述多个输出级的第一输出级，所述第一输出级包括配置成将从所述电流传送器接收的所述电荷镜像和缩放为缩放镜像电荷的多个电流镜，其中所述第一输出级配置成提供所述缩放镜像电荷作为输出；以及 其中所述缩放镜像电荷按照如下方式耦合在所述输入装置中:从来自传感器电极的电荷中减去由所述处理系统接收的电荷，作为来自所述传感器电极的输入。17.如权利要求16所述的输入装置，其中所述多个镜像包括多个二进制加权镜，其在镜像从所述电流传送器接收的所述电荷时提供η位可缩放性。18.如权利要求16所述的输入装置，其中由所述第一输出所实现的所述缩放镜像电荷的可缩放性是固定的。19.如权利要求16所述的输入装置，其中由所述第一输出所实现的所述缩放镜像电荷的可缩放性是可变的。20.如权利要求16所述的输入装置，其中在没有电容器的情况下实现所述第一输出级。
【专利摘要】电荷分配器包括配置成输出电荷的电荷发生器、电流传送器和多个输出级。电流传送器配置成从电荷发生器接收电荷作为输入，并且将这个电荷耦合到多个输出级。多个输出级的第一输出级包括多个电流镜。多个电流镜配置成将从电流传送器接收的电荷镜像和缩放为缩放镜像电荷。第一输出级配置成提供缩放镜像电荷作为输出。
【IPC分类】G05F3/26, G06F3/044
【公开号】CN105339857
【申请号】CN201480039149
【发明人】M.J.贝尔, J.斯莫尔
【申请人】辛纳普蒂克斯公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年5月7日
【公告号】US8928359, US9310951, US20140333368, US20150049060, WO2014182781A2, WO2014182781A3