技术领域实施例一般涉及输入感测以及具体的涉及开关式电容器谐波抑制混频器.
背景技术：
用于处理采样信号的电路(与连续信号相反)在许多类型的电子系统中是常见的。这样的电路可能容易受到来自特定主题频率的谐波频率处噪声信号的干扰。在一个示例中，电容式触摸传感器设备可包括利用与感测区域中输入物体相关的感测信号和测量效果来驱动传感器电极的电路.这种电容式触摸传感器装置可能容易受到具有频率在或邻近感测信号的谐波频率处的噪声信号的影响.因此，一种用于采样信号的谐波频率抑制的技术在本领域中是必要的.
技术实现要素：
在此公开的一个示例包括离散时间谐波抑制混频器.离散时间谐波抑制混频器包括开关式电容网络和开关控制器。开关式电容网络包括第一开关式电容分电路，其包括第一对电容器和第一组开关.开关式电容网络还包括第二开关式电容分电路，其包括第二对电容器和第二组开关。开关式电容网络进一步包括第三开关式电容分电路，其包括第三对电容器和第三组开关.开关控制器耦合至开关式电容网络，并且被配置成操作第一组开关、第二组开关和第三组开关。更具体地，开关控制器被配置成根据第一充电定时操作第一组开关以对第一对电容充放电，第一次充电定时在第一方向上相较于第二充电定时有相位移.开关控制器也被配置成根据第二充电定时操作第二组开关以对第二对电容充放电。开关控制器进一步被配置成根据第三充电定时操作第三组开关以对第三对电容充放电，第三次充电定时在第二方向上相较于第二充电定时有相位移，其中第一对电容器的电容值大致等于第三对电容器的电容值.在此公开的另一个示例包括一个输入设备.该输入设备包括多个传感器电极和与多个传感器电极耦合的一个离散时间谐波抑制混频器。离散时间谐波抑制混频器包括开关式电容网络和开关控制器.开关式电容网络包括第一开关式电容分电路，其包括第一对电容器和第一组开关.开关式电容网络还包括第二开关式电容分电路，其包括第二对电容器和第二组开关.开关式电容网络进一步包括第三开关式电容分电路，其包括第三对电容器和第三组开关.开关控制器耦合至开关式电容网络，并且被配置成操作第一组开关、第二组开关和第三组开关.更具体地，开关控制器被配置成根据第一充电定时操作第一组开关以对第一对电容充放电，第一次充电定时在第一方向上相较于第二充电定时有相位移。开关控制器也被配置成根据第二充电定时操作第二组开关以对第二对电容充放电。开关控制器进一步被配置成根据第三充电定时操作第三组开关以对第三对电容充放电，第三次充电定时在第二方向上相较于第二充电定时有相位移，其中第一对电容器的电容值大致等于第三对电容器的电容值.在此公开的另一示例包括用于抑制信号谐波分量的方法.方法包括操作包含在第一开关式电容器分电路中的第一组开关以根据第一充电定时对第一对电容器充放电，第一开关式电容器分电路包括第一对电容器和第一组开关，第一充电定时相较于第二充电定时在第一方向上有相位移.方法还包括操作包含在第二开关式电容器分电路中的第二组开关以根据第二充电定时对第二对电容器充放电，第二开关式电容器分电路包括第二对电容器和第二组开关。方法进一步包括操作包含在第三开关式电容器分电路中的第三组开关以根据第三次充电定时对第三对电容充放电，第三开关式电容器分电路包括第三对电容器和第三组开关，第三充电定时在第二方向上相较于第二充电定时有相位移，其中第一对电容器的电容值大致等于第三对电容器的电容值.附图说明因此可通过参考实施例，可具有简要总结以上的可详细理解上面描述的实施例特征、更具体的实施例描述的方式，其中一些实施例以附图说明。应当注意，然而所附附图仅示出典型实施例并且因此不应被认为是对范围的限制，因为可以接纳其它有效的实施例.图1是根据示例性实现的系统框图，该系统其包括输入设备。图2A是描述根据示例性实现的电容式传感器设备的框图.图2B是描述根据示例性实现的另一电容式传感器设备的框图.图3示出了用于从采样信号滤除谐波频率分量的电路.图4是更详细的说明图3所示操作开关的定时的曲线图。图5是说明了如上所述的开关式电容器谐波抑制混频器的频率响应的曲线图。图6说明了开关式电容器谐波抑制滤波结合电容式感测的使用.图7A是曲线图，说明了一种情况，其中信号的95％的确定点(settledpoint)发生在图4所示的SNEG+45°定时处。图7B是曲线图，说明了一种情况，其中信号的95％的确定点发生在图4所示的SNEG-45°定时处.图8是根据一个示例的用于从信号滤除谐波的方法步骤的流程图.为了便于理解，在可能的情况下，相同的附图标记被用于标出在附图中共同存在的相同的单元.可以预期的是一个实施例的单元被并入其他实施例可能是有利的.具体实施方式下面的详细描述实际上仅仅是示例性的，而不旨在限制实施例或这种实施例的应用和使用.此外，本发明并不旨在受前述技术领域、背景、简要说明或以下详细说明提出的明示或暗示的理论的约束.各种实施例提供包含开关式电容器谐波抑制混频器的电路。电路包括三个信道或分电路，它们一起操作以抑制包含主题频率谐波的特定频率.每个分电路包括一对存储送至开关式电容器谐波抑制混频器的采样值输入的电容器.分电路也被配置成输出值到开关式电容器谐波抑制混频器的输出.以异相方式操作不同分电路以抑制组合的输出信号中的谐波分量.开关式电容器谐波抑制混频器可被用于从电容式感测设备内的信号中的采样信号滤除谐波分量，电容式感测设备内的信号包括来自传感器电极的信息.开关式电容器谐波抑制混频器也可被用于所需其他用途。现在转向图，图1为根据本发明实施例的示例性输入设备100的框图.输入设备100可被配置成提供输入至电子系统(未示出)。如在本文中使用的，术语“电子系统”(或“电子设备”)广义指任何能够以电子方式处理信息的系统.电子系统的一些非限制示例包括所有大小和形状的个人计算机，如台式计算机、膝上型电脑、上网本电脑、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。附加的示例电子系统包括复合输入设备，如包括输入设备100和单独游戏操纵杆或按键开关的物理键盘.进一步的示例电子系统包括外围设备，如数据输入设备(包括遥控器和鼠标)和数据输出设备(包括显示器和打印机)。其他示例包括远程终端、查询机和视频游戏机(例如，视频游戏控制台、便携式游戏设备等)。其他示例包括通信设备(包括手机，如智能手机)和媒体设备(包括录像机、编辑器、播放器，如电视、机顶盒、音乐播放器、数码相框以及数码相机).此外，电子系统可以是相对输入设备而言的主机或从属设备.输入设备100可被实现为电子系统的物理部件或可被物理地从电子系统分开。作为恰当的情况，输入设备100可使用如下一个或多个与电子系统的部件通信：总线、网络和其它有线或无线互连。示例包括I2C、SPI、PS/2、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF和IRDA.在图1中，输入设备100显示为接近传感器设备(也常称为“触摸板”或“触摸传感器设备”)，其配置成感测由在感测区域120内的一个或多个输入物体140提供的输入。示例输入物体包括手指和触控笔，如图1所示.感测区域120包括在输入设备100的上方、周围、其内和/或附近的空间，在该空间内输入设备100能够检测到用户输入(例如，由一个或多个输入物体140提供的用户输入).实施例之间特定感测区域的大小、形状和位置可作广泛的变化。在一些实施例中，感测区域120从输入设备100表面以一个或多个方向延伸至空间内，直到信噪比足以妨碍精确的物体检测.此感测区域120以特定方向延伸的距离在各种实施例中可以是小于一毫米、几毫米、几厘米或更大的量级，并且可以随使用的感测技术类型和所需精度明显变化。因此，一些实施例感测的输入包括没有与输入设备100任何表面的接触、与输入装置100的输入表面(如接触表面)的接触、结合一定量的施加力或压力的与输入设备100的输入表面的接触和/或它们的组合。在各种实施例中，可由在其中存在传感器电极的壳体表面、应用在传感器电极或任何壳体等上的面板提供输入表面.在一些实施例中，当投射到输入设备100的输入表面上时，感测区域120具有矩形形状。输入设备100可使用传感器单元和感测技术的任意组合以检测感测区域120中的用户输入.输入设备100包括用于检测用户输入的一个或多个感测单元。如多个非限制性示例，输入设备100可使用电容、电阻、电感、磁、声、超声和/或光学技术.一些实现被配置成提供跨越一维、二维、三维或更高维度空间的图像.一些实现被配置成提供沿特定轴或平面的输入的投影.在一些输入设备100的电阻实现中，柔性和导电第一层与导电第二层被一个或多个间隔单元分开。在操作期间，在各层之间形成一个或多个电压梯度。按压柔性第一层可足够偏斜它以形成层之间的电接触，导致层之间接触点的电压输出反射.这些电压输出可被用于确定位置信息。在一些输入设备100的电感实现中，一个或多个感测单元拾取由谐振线圈或一对线圈诱发的回路电流.电流大小、相位和频率的一些组合可接着被用于确定位置信息.在输入设备100的一些电容式实现中，电压或电流被施加以产生电场。附近输入物体引起电场中的变化，并产生电容耦合可检测的变化，该变化可被检测为电压、电流的变化成类似的变化。一些电容性实现利用电容感测单元的阵列或其他规则或不规则模式以形成电场。在一些电容性实现，单独的感测单元可以被电阻短接在一起以形成更大的传感器电极.一些电容性实现使用可以是均匀电阻的电阻片.一些电容性实现基于传感器电极和输入物体之间电容耦合的变化，使用“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物体改变传感器电极附近的电场，改变了测量的电容耦合。在一个实施例中，通过关于参考电压(如系统接地)调制传感器电极和通过传感器电极和输入物体之间的电容耦合来操作绝对电容感测方法。一些电容性实现基于传感器电极之间电容耦合的变化，使用“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物体改变传感器电极之间的电场，改变了测量的电容耦合。在一个实施例中，通过检测一个或多个发射器传感器电极(也称“发射器电极”或“发射器”)和一个或多个接收器传感器电极(也称“接收器电极”或“接收器”)之间的电容耦合来操作跨电容感测方法。发射器传感器电极可相对于参考电压(例如，系统接地)被调制以发射发射器信号.接收器传感器电极可相对于参考电压保持基本恒定以便于接收所产生的信号。产生的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(如其他电磁信号)的影响。传感器电极可以是专用发射器或接收器，或者传感器电极可以被配置成发射和接收二者.可选地，接收器电极可以相对于接地来调制。在图1中，处理系统110被显示为输入设备100的一部分.处理系统110被配置成操作输入装置100的硬件以检测感测区域120内的输入.处理系统110包括一个或多个集成电路(ICs)和/或其他电路单元的部分或全部。例如，用于互电容传感器设备的处理系统可包括发射器电路(其配置成利用发射器传感器电极发射信号)和/或包括接收器电路(其配置成利用接收器传感器电极接收信号)。在一些实施例中，处理系统110还包括电子可读指令，如固件代码、软件代码和/或类似物.在一些实施例中，组成处理系统110的单元在一起，如靠近输入设备100的感测单元.在其他实施例中，处理系统110的组件与靠近输入设备100感测单元的一个或多个组件以及其他地方的一个或多个组件物理上分开。例如，输入设备100可能是与台式计算机耦合的外设，以及处理系统110可包括软件，其配置成在台式计算机的中央处理单元上以及在一个或多个与中央处理单元分开的IC(可能具有相关的固件)上运行。作为另一个例子，输入设备100可以物理集成在电话中，并且处理系统110可包括作为电话的主处理器一部分的电路和固件.在一些实施例中，处理系统110专用于实现输入设备100.在其他实施例中，处理系统110还执行其他功能，如操作显示屏幕、驱动触觉致动器等。处理系统110可实现为一组模块，其处理处理系统110的不同功能.每个模块可包括电路(其作为处理系统110一部分)、固件、软件或其组合。在各种实施例中，可以使用不同的模块组合.示例模块包括用于操作硬件(如传感器电极和显示屏幕)的硬件操作模块、用于处理数据(如传感器信号和位置信息)的数据处理模块和用于报告信息的报告模块.进一步的示例模块包括传感器操作模块(其配置成操作感测单元以检测输入)、识别模块(其配置成识别手势，如模式改变手势)和用于改变操作模式的模式改变模块。在一些实施例中，处理系统110通过直接导致一个或多个动作以响应感测区域120中的用户直接输入(或没有用户输入)。示例操作包括改变操作模式以及GUI操作(如光标移动动、选择、菜单导航和其他功能).在某些实施例中，处理系统110向电子系统的某些部分(例如，向与处理系统110分开的电子系统的中央处理系统，如果这样一个单独的中央处理系统是存在的)提供关于输入(或没有输入)的信息.在某些实施例中，电子系统的某些部分处理从处理系统110接收的信息以对用户输入作出响应动作(act)，如促使全范围的动作，包括模式更改动作和GUI动作。例如在某些实施例中，处理系统110操作输入设备100的感测单元以产生在感测区域120中指示输入(或没有输入)的电信号。在产生提供给电子系统的信息中，处理系统110可对电信号执行任何适当程度的处理.例如，处理系统110可数字化来自传感器电极的模拟电子信号.作为另一个示例，处理系统110可执行滤波或其他调节.作为另一个示例，处理系统110可以减去或以其他方式解释基准线，以便信息反映电信号和基准线之间的差异.作为又一示例，处理系统110可以确定位置信息，识别作为指令的输入，识别手写等.本文使用的“位置信息”广泛的包括绝对位置、相对位置、速度、加速度和其他类型的空间信息.示例性“零维”位置信息包括近/远或接触/无接触信息.示例性“一维”位置信息包括沿一个轴的位置.示例性“二维”位置信息包括在平面内的运动.示例性“三维”位置信息包括空间中瞬时或平均速度.进一步的示例包括空间信息的其他表示.关于一个或多个类型的位置信息的历史数据也可被确定和/或存储，例如包括跟踪位置、运动或随时间的瞬时速度的历史数据.在某些实施例中，输入装置100是通过处理系统110或一些其他处理系统所操作的附加输入单元来实现的。这些附加的输入单元可提供用于在感测区域120内的输入的冗余功能或一些其他功能.图1显示靠近感测区120的按钮130，其可被用于用于方便利用输入设备100的项目选择.其他类型的附加输入单元包括滑块、球、车轮、开关和类似物.相反地，在一些实施例中，输入装置100可不利用其它单元来实现。在一些实施例中，输入装置100包括触摸屏界面，以及感测区域120重叠显示屏至少一部分活动区域.例如，输入设备100可包括覆盖在显示屏上的基本透明的传感器电极以及提供相关电子系统的触摸屏界面。显示屏可以是任何类型的、能够向用户显示可视化界面的动态显示，并可包括任何类型的发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子、电致发光(EL)或其他显示技术.输入设备100和显示屏可以共享物理单元.例如，一些实施例可以利用一些相同的电子单元用于显示和感测的。作为另一个例子，显示屏可由处理系统110部分或全部地操作。应该理解，尽管本发明的许多实施例是在一个全功能装置的上下文中描述的，但是本发明的机制能够作为程序产品(例如，软件)以多种形式分发.例如，本发明的机制可按照位于信息承载介质上的软件程序(例如，通过处理系统110可读的非暂时性的计算机可读的和/或可记录/可写的信息承载介质)的形式实现和分发，信息承载介质可由电子处理器读取。此外，本发明的实施例同样适用而与用于执行分发的介质的特定类型无关.非临时性的、电子可读介质的示例包括各种光盘、内存条、内存卡、内存模块及其类似物.电子可读介质可基于闪存、光学、磁性、全息或任何其他存储技术。图2A是描述根据示例性实现的电容式传感器设备200A的框图。电容式传感器设备200A包括图1中所示输入设备100的示例实现.电容式传感器装置200A包括耦合至处理系统110的示例实现(被称为“处理系统110A”)的传感器电极集合208。如本文使用的，对处理系统110的一般引用是对图1中描述的处理系统或本文描述的任何其他实施例的处理系统的引用(例如，处理系统110A、110B等).传感器电极集合208设置在基板202上以提供感测区域120.传感器电极集合208包括放置在基板202上的传感器电极.在本示例中，传感器电极集合208包括两组传感器电极220-1至220-N(统称“传感器电极220”)和230-1至230-M(统称“传感器电极230”)，其中M和N是大于零的整数。传感器电极220和230由电介质(未显示)分开.传感器电极220和传感器电极230可以是不平行的。在一个例子中，传感器电极220被设置为与传感器电极230正交.在一些例子中，传感器电极220和传感器电极230可被放置在基板202分开的多层上.在其他例子中，传感器电极220和传感器电极230可被放置在基板202的单层上.尽管示出的传感器电极被放置在单个基板202上，但是在一些实施例中，该传感器电极可以放置在多于一个的基板上.例如，一些传感器电极可被设置在第一基板上，并且其它传感器电极可被设置在粘附至第一基板的第二基板上.在本示例中，借助传感器电极220、230显示传感器电极集合208，这些传感器电极通常布置在正交传感器电极的交叉的矩形网格中.应当理解，传感器电极集合208不限于这种布置，而是可以包括许多传感器模式.尽管传感器电极集合208被描述为矩形，但是传感器电极集合208可具有其他形状，如圆形形状.如以下讨论的，处理系统110A可根据多个激励方案操作传感器电极220、230，包括互电容感测(“跨电容感测”)和/或自电容感测(“绝对电容感测”)的激发方案。在跨电容激发方案中，处理系统110A利用发射器信号驱动传感器电极230(传感器电极230是“发射器电极”)，并从传感器电极220(传感器电极220是“接收器电极”)接收信号.传感器电极230可具有与传感器电极220相同或不同的几何形状。在一个示例中，传感器电极230比传感器电极220更宽以及更紧密的分布，传感器电极220是更薄和更稀疏的分布.类似的，在一个实施例中，传感器电极220可更宽和/或更稀疏地分布.可替换的，传感器电极220，230可以具有相同的宽度和/或相同的分布.传感器电极220和传感器电极230分别通过导电路径轨迹(conductiveroutingtraces)204和导电路径轨迹206被耦合至处理系统110A。处理系统110A通过导电路径轨迹204、206被耦合至传感器电极220、230以实现用于感测输入的感测区域120。每个传感器电极220可以被耦合至路径轨迹206的至少一个路径轨迹.类似的，每个传感器电极230可以被耦合至路径轨迹204的至少一个路径轨迹。图2B是描述根据示例性实现的电容式传感器设备200B的框图。电容式传感器设备200B包括图1中所示输入设备100的另一示例实现.在本示例中，传感器电极集合208包括多个传感器电极2101，1至210J，K(统称“传感器电极210”)，其中J和K是整数.传感器电极210电容耦合至网格电极214。传感器电极210相互之间以及与网格电极214欧姆隔离.传感器电极210可通过间隙216从网格电极214分开。在本示例中，传感器电极210被布置在一个矩形矩阵模式中，其中J或K的至少一个大于零.传感器电极210可以其他模式布置，如极性阵列、重复模式、非重复模式或类似类型布置。类似于电容式传感器设备200A，处理系统110A可根据多个激发方案来操作传感器电极210和网格电极214，方案包括用于跨电容感测和/或绝对电容式感测的激发方案.在一些例子中，传感器电极210和网格电极214可被放置在基板202分开的多层上.在其他例子中，传感器电极210和网格电极214可被放置在基板202的单层上.电极210可以在与传感器电极220和传感器电极230相同和/或不同的层上。尽管示出的传感器电极被放置在单个基板202上，但是在一些实施例中，该传感器电极可以放置在多于一个的基板上.例如，一些传感器电极可被设置在第一基板上，并且其它传感器电极可被设置在粘附至第一基板的第二基板上。通过导电路径轨迹212，传感器电极210耦合至处理系统110A.处理系统110A也可通过一个或多个路径轨迹(为清晰起见未示出)耦合至网格电极214。处理系统110A通过导电路径轨迹212被耦合至传感器电极210以实现用于感测输入的感测区域120。参考图2A和2B，电容式传感器设备200A或200B可被用于传递用户输入(例如用户手指、诸如触控笔之类的探针和/或其他一些外部输入物体)至电子系统(例如，计算设备或其他电子设备).例如，电容式传感器设备200A或200B可实现为电容式触摸屏设备，其可放置在下层图像或信息显示设备上(未示出)。以这种方式，通过查看传感器电极集合208中基本透明的单元，用户可查看下层图像或信息显示。当在触摸屏中实现时，基板202可包括至少一个基本上透明的层(未示出).传感器电极和导电路径轨迹可由基本透明的导电材料组成.铟锡氧化物(ITO)和/或薄的、几乎不可见的导线只是基本透明材料的许多可能示例中的两个，其可用于组成传感器电极和/或导电路径轨迹.在其他的例子中，导电路径轨迹可由非透明材料组成，并且然后隐藏在传感器电极集合208的边界区域(未示出)中。在另一示例中，电容式传感器设备200A或200B可实现为电容式触控板、滑块、按钮或者其它电容传感器.例如，可利用但不限于一个或多个透明或不透明材料实现基板202.类似的，可利用透明或不透明的导电材料形成传感器电极集合208的传感器电极和/或导电路径轨迹.在通常情况下，处理系统110A利用感测信号激发或驱动传感器电极集合208的感测单元并且测量感应或产生信号，其包括感测区域120中输入的感测信号和效果。本文使用的术语“激发”和“驱动”包括控制驱动单元的一些电学方面。例如，通过导线驱动电流、驱动电荷至导体中、驱动基本恒定或变换电流波形至电极上等等是可能的.感测信号可以是恒定的、基本恒定的或随时间变化的，并且通常包括形状、频率、振幅和相位.感测信号可被称为与“被动信号”(例如地面信号或其他参考信号)相对的“主动信号”。当用在跨电容感测中时，感测信号也可被称为“发射器信号”，或当用在绝对感测中时，也称为“绝对感测信号”或“调制信号”。在示例中，处理系统110A利用电压驱动传感器电极集合208的感测单元并且感测感测单元上产生的相应电荷。也就是说，感测信号是一个电压信号并且产生的信号是一个电荷信号(例如，指示累积电荷的信号，如集成的电流信号)。电容与施加的电压成正比，与累积电荷成反比.处理系统110A可根据感测电荷确定电容的测量值。在另一示例中，处理系统110A利用电荷驱动传感器电极集合208的感测单元并且感测感测单元上产生的相应电压.也就是说，感测信号是一个信号以导致电荷积累(例如电流信号)以及所产生的信号是一个电压信号.处理系统110A可根据感测电压确定电容的测量值.通常，术语“感测信号”是指包括感测电荷的驱动电压和感测电压的驱动电荷，以及任何其他类型的可被用于获得电容标记的信号.“电容标记”包括电荷、电流、电压、和类似物的测量值，从其中可得出电容量。处理系统110A可包括传感器模块240和确定模块260。传感器模块240和确定模块260包括执行处理系统110A的不同功能的模块。在其他的示例中，一个或多个模块的不同配置可以执行本文所描述的功能.传感器模块240和确定模块260可包括电路275，并且还可以包括与电路275合作运行的固件、软件或其组合.传感器模块240根据一个或多个方案(“激发方案”)在一个或多个周期(“激发周期”)选择性地驱动传感器电极集合208的一个或多个感测单元上的感测信号。在每个激发周期，传感器模块240可选择性感测来自传感器电极集合208的一个或多个感测单元的产生信号.每个激发周期具有时间相关的周期，在该周期中，驱动感测信号并测量产生的信号.在一种激发方案中，传感器模块240可选择性地驱动用于绝对电容检测的传感器电极集合208的感测单元。在绝对电容式传感中，传感器模块240利用绝对感测信号驱动所选感测单元并感测来自所选感测单元的产生的信号.在这样的激发方案中，所选感测单元和输入物体之间的绝对电容的测量值根据产生的信号确定.在一个示例中，传感器模块240可利用绝对感测信号驱动所选传感器电极220和/或所选传感器电极230.在另一个示例中，传感器模块240可利用绝对感测信号驱动所选传感器电极210.在另一种类型的激发方案中，传感器模块240可选择性地驱动用于跨电容感测的传感器电极集合208的感测单元.在跨电容感测中，传感器模快240利用发射器信号驱动所选发射器传感器并感测来自所选接收器传感器电极的产生的信号。在这样的激发方案中，发射器和接收器电极之间跨电容的测量值根据产生的信号确定.在一个示例中，传感器模块240可利用发射器信号驱动传感器电极230并且接收来自传感器电极上220上的产生的信号.在另一示例中，传感器模块240可利用发射器信号驱动所选传感器电极210并且接收来自其他传感器电极210上的产生的信号.在任何激发周期中，传感器模块240可利用其它信号驱动传感器电极集合208的感测单元，该信号包括参考信号和保护信号。也就是说，那些不是利用感测信号驱动的或被感测以接收产生的信号的传感器电极集合208的感测单元可利用参考信号、保护信号或悬空(即，没有利用任何信号驱动)来驱动.参考信号可以是接地信号(例如系统接地)或任何其他恒定或基本恒定的电压信号.保护信号可以是一个信号，该信号与发射器信号的形状、幅度、频率或相位的至少一个类似或相同.“系统接地”可能表示由系统单元共享的通用电压.例如，有时移动电话的电容式感测系统涉及移动电话电源(例如充电器或电池)提供的系统接地.系统接地相对于地或任何其他参考可能不是固定的。例如，桌子上的移动电话通常有浮动的系统接地.由通过自由空间与地表接地紧密耦合的人手持的移动电话可相对于人接地，但是人接地可相对于地表接地变化。在许多系统中，系统接地被连接至系统中最大面积的电极或由系统中最大面积的电极提供.电容式传感器设备200A或200B可以接近这种系统接地电极(例如，位于地平面或底板上).确定模快260基于通过传感器模块240获得的产生的信号执行电容测量。电容测量可包括单元之间的电容耦合的变化(也被称为“电容变化”).例如，确定模快260可确定没有输入物体存在的单元之间电容耦合的基线测量值。确定模块260可然后将电容耦合的基线测量值与输入物体存在的电容耦合的测量值结合以确定电容耦合的变化.在一个示例中，确定模块260可以执行与作为“电容式像素”的感测区域120的特定部分相关联的多个电容测量以形成“电容式图像”或“电容式框架”。电容式图像的电容式像素表示感测区域120中的位置，在其中可使用传感器电极集合208的感测单元测量电容耦合。例如，电容像素可对应被输入物体影响的传感器电极220和传感器电极230之间的跨电容耦合.在另一示例中，电容像素可对应传感器电极210的绝对电容.确定模块260可使用由传感器模块240获得的生成的信号确定电容耦合变化的阵列以便产生组成电容图像的电容像素的x×y阵列.可使用跨电容感测获得电容图像(例如，跨电容图像)或使用绝对电容感测获得电容图像(例如，绝对电容图像).以这种方式，处理系统110A可捕捉电容图像，其是测得的关于感测区域120中输入物体的响应的快照.给定的电容图像可包括在感测区域中的所有电容像素或只是电容像素的子集.在另一示例中，确定模块260可以执行与感测区域120的特定轴相关联的多个电容测量以沿该轴形成“电容式轮廓”。例如，确定模块260可确定沿由传感器电极220和/或传感器电极230定义的轴的绝对电容耦合变化的阵列以产生电容式轮廓。电容耦合变化的阵列可包括小于或等于沿给定轴的传感器电极数目的点的数目。通过处理系统110A的电容的测量(如电容图像或电容轮廓)能够检测到相对于由传感器电极集合208形成的感测区域的接触、悬停或其他用户输入。确定模块260可利用电容的测量来确定关于用户输入相对于由传感器电极集合208形成的感测区域的位置信息.确定模块260可以额外地或可替代地使用这种测量以确定输入物体的大小和/或输入物体类型。从感测电极接收的信号可被采样以形成采样的信号。(如通常理解的，采样的信号是具有离散值的信号而不是连续变化的值).这些采样的信号可包括位于或接近感测频率的谐波频率处不希望的噪声分量。更具体的，如上描述的，利用传感器电极感测，处理系统110利用具有感测频率的感测信号驱动传感器电极.感测信号的感测频率可被处理系统改变.例如，如果在或接近第一频率处检测到噪声超过阈值，则感测频率可从第一频率切换至第二频率.感测频率也可以编程方式改变以利用多个频率处的多个感测信号驱动传感器电极并且利用一个或多个相应产生的信号以检测输入物体.输入物体140可调制感测信号以生成产生的信号.处理系统110分析产生的信号以确定输入物体140的存在。产生的信号可包括具有频率位于或接近感测信号谐波分量处的噪声分量.如果存在具有频率位于或接近这些谐波分量的这种噪声分量，那么检测输入物体140存在的能力可能会受到妨碍。图3提供了用于从采样的信号(在本文中也称为“主题信号”)滤除谐波频率分量的电路，其中谐波频率分量是主题信号的主题频率分量的谐波.在一个示例中，主题信号包括感测信号，利用该感测信号驱动传感器电极，并且主题频率包括该感测信号的基本频率.在各种实施例中，感测信号可包括在传感器电极上驱动的单个信号或多个信号.该电路通常包括开关式电容器谐波抑制混频器300.开关式电容器谐波抑制混频器300包括具有类似但不同调谐单元的三个分电路302.具体而言，每个分电路302包括电容器(标有“C”和下标)，这些电容器在不同时间存储电荷并随后一起释放存储的电荷。电容器存储和释放电荷的定时由开关(标有“S”和下标)控制.开关可由开关控制器(未显示)控制，其根据以下详细描述的定时计划提供激发信号。更具体地，每个分电路302接收输入(以“Vin”标记)，(“主题信号”)其构成至开关式电容器谐波抑制混频器300的输入.负定时开关(以“SNEG_”标记)和正定时开关(以“SPOS_”标记)被连接至输入.SNEG与被耦合至电源电压(“VDD”)的负定时电容(以“CNEG”标记)并联耦合并与第一共享定时开关(以“SSHARE_”标记)并联耦合。在上述任何符号中，空白(即“_”)指的是描述与特定符号相关的电路单元相位移位的额外的符号.例如，SNEG-45°意味着电路单元是45°向后移。SPOS与被连接至VDD的第二共享定时开关(也以“SSHARE”标记)并联耦合并且与正定时电容器(以“CPOS”标记)并联耦合.CPOS与SPOS并联练接，其被耦合接地(以“GND”标记)并且与第三共享定时开关并联耦合.第三共享定时开关被耦合至第一共享定时开关，第一共享定时开关被耦合至输出。每个分电路302的输入被耦合在一起并且每个分电路302的输出被耦合在一起.对于额外的效用，电容器可被放置在VOUT之后以存储VOUT处的值.应当注意，虽然开关(包括共享的定时开关、正定时开关和负定时开关)显示为耦合至特定的电压，然而这些开关可代之以耦合至任何其他电压源，如VDD、VDD/2、GND或任何其他电压.开关导致CNEG和CPOS根据特定的定时充放电.更具体地，SNEG导致CNEG在负定时点充电.此外，SPOS导致CPOS在正定时点充电.共享的定时开关(SSHARE)被放置在CNEG之前和GPOS之后，其一起激活以使得存储在CNEG和CPOS中的电荷在输出处被共享和存储.通常，负定时点位于主题频率的第一个半周期并且正定时点位于主题频率的第二个半周期.因此，每个分电路302的电容器在每个主题频率周期采样输入信号两次.每个开关在下一个开关关闭之前打开.因此SNEG在SPOS关闭之前是打开的以及SPOS在SSHARE关闭之前是打开的.分电路302通常以相对于另一个分电路的异相方式操作.更具体，在第一分电路302(1)中开关定时相对于第二份电路302(2)内的开关有负45度的相位移.此外，在第三分电路302(3)中开关定时相对于第二分电路302(2)内的开关有正45度相位移.45度定时周期以主题频率为参考.利用电容式触摸感应，此主题频率是感测频率，即感测频率的基本频率，利用该基本频率来驱动传感器电极.负45度的相位移从而意味着在时间上相应开关的定时前移八分之一相应的主题频率周期，而正45度相位移意味着在时间上相应开关的定时后移八分之一相应的主题频率周期。这些定时将在下面参考图4详细描述.电容器CPOS和CNEG的值可在第一和第三分电路302中大致互相相等.在第二分电路302(2)中，电容器CPOS和CNEG具有比第一分电路302(1)和第三分电路302(3)中电容增加的电容值.更具体地，第二分电路302(2)中的CPOS和CNEG的电容值相比于第一分电路302(1)和第三分电路302(3)中的CPOS和CNEG增加了√2倍.CPOS和CNEG可具有等于几百毫微微法拉的值.由于共享的定时开关输出VOUT的耦合，每个分电路302的输出信号结合在一起.因此，开关式电容器谐波抑制混频器300的最终输出信号是每个分电路302的信号输出的组合。如上所述地配置的开关式电容器谐波抑制混频器300操作以滤除主题频率的偶次谐波以及主题频率的第三和第五(奇数)谐波。开关式电容器谐波抑制混频器300的一个附加特征是混频器300可作为解调器而不是作为谐波抑制混频器操作。通过统一而不是异相操作不同分电路302的开关，混频器300作为解调器运行。统一地操作开关意味着所有的SNEG开关被统一地操作，所有的SPOS开关被统一地操作，并且所有的SSHARE开关被统一地操作.然而，SNEG不与SPOS或SSHARE统一操作。例如，第一分电路302(1)的SNEG开关、第二分电路302(2)的SNEG开关和第三分电路302(3)的SNEG开关在大致相同时间全部打开或关闭。然而，如上面所描述的，SNEG在对应于主题频率的第一个半周期关闭，SPOS在对应于主题频率的第二个半周期关闭以及SSHARE在SPOS关闭之后关闭.控制位可用来控制开关控制器以在谐波抑制模式和解调器模式之间交替操作.虽然将三个分电路302描述为统一操作以作为解调器运行，但在一些实施例中，只有一个单个分电路302可被操作而其他分电路302被关闭，以作为解调器运行。图4是更详细说明图3中所示的用于操作开关的定时的曲线图400.曲线图绘出X轴上的时间对Y轴上的电压的关系。X轴上显示的时间说明了相应参考频率的周期(同样，对于电容式接触感测，该参考频率是感测频率).参考信号作为方波在图4中示出，第一个半周期示为高电平以及第二半周期示为低电平。方波的周期在图4中用符号“TTX”表示.在图4中，因为开关激活对于不同的分电路302偏移45°(因为45°是360°的1/8)，方波的周期分成八个部分用于开关激活定时的说明.图400显示第一分电路302(1)的开关比第二分电路302(2)的开关提前45°操作，其中第二分电路302(2)的开关比第三分电路302(3)的开关提前45°操作.尽管未示出，特定分电路302的SSHARE可在分电路的SPOS之后的任意时间关闭.图4显示了参考信号(感测信号)的谐波以说明相对于该谐波的采样位置。当利用图4中所示定时操作开关时，开关式电容器谐波抑制混频器300的不同表达式可表示如下：VOUT[n]＝(VIN[n-6]+√2＊VIN[n-5]+VIN[n-4]-VIN[2-4]-√2＊VIN[n-1]-VIN[n])/(4+2＊√2)+VDD/2将该表达式写成Z变换产生以下的传递函数：(VOUT(z)/VIN(Z))＝(-z6-√2＊z5-z4+z2+√2＊z+1)/((4+2＊√2)＊z6)，TSAMPLE＝TTX/8指示“TSAMPLE＝TTX/8”意味着采样周期等于感测周期(1/感测频率)除以8.这些表达式假设CPOS＝CNEG.图5是说明了如上描述操作的开关式电容器谐波抑制混频器300的频率响应的曲线图500。此滤波器包括在偶次谐波以及第三和第五参考频率谐波处的频率的空值，并因此有衰减.因此，混频器300能够滤除噪声分量，该噪声分量可能影响处理包含基本频率的第三和第五谐波的信号的能力.图6说明了结合电容式感测的开关式电容器谐波抑制混频器300的使用。更具体地，处理系统110利用感测信号驱动一个或多个传感器电极.起着积分器作用的前端电路602接收来自传感器电极的信号.前端电路602通常包括运算放大器604、反馈电容606(“CFB”)和复位开关608(“SRESET”).运算放大器604的非反相输入端被耦合至电压源610.运算放大器604的反相输入通过并联的电容606和复位开关608耦合至运算放大器604的输出。前端电路602采样从传感器电极接收的信号并输出采样的信号至开关式电容器谐波抑制混频器300.在每次采样后，复位开关608将电容606放电.开关式电容器谐波抑制混频器300随调整到感测频率的定时操作，其从接收的信号滤除感测频率的偶次谐波和第三、第五谐波.随调整到感测频率的定时的操作意味着SNEG、SPOS和SSHARED开关以感测信号的基本频率切换各自的操作(打开或关闭)。换句话说，图4所示TTX等于感测信号的基本频率的倒数.前端电路602可在“拉伸”模式下操作.拉伸模式是一种模式，其中前端电路602在比对应感测频率周期更短的持续时间采样输入信号.更具体，时间限制开关可放置在传感器电极和前端电路602(即前端电路的反相输入端)之间以缩短前端电路602积分接收信号的时间量.为清楚起见，半感测周期TTX/2等于TRESET+TINTEGRATION+TSTRETCH，其中TINTEGRATION是信号被积分的持续时间，TSTRETCH是时间限制开关打开以阻止积分的持续时间，以及TRESET是复位开关关闭以复位积分电路的持续时间。缩短前端电路602积分接收信号的时间量的目的是允许传感器信号以较慢的频率操作，同时允许前端电路602采样信号，就好像信号以较快的频率操作时那样.在每个较慢频率的半周期中，时间限制开关关闭的时间等于较快频率的半周期，并且然后其在较慢频率的半周期的其余部分打开。通过以这种方式限制积分时间，积分的电荷量基本相同，就好像前端电路602以等于TINTEGRATION的频率操作那样。此定时方案导致一种情况，其中在前端电路602接收信号的总持续时间等于在每个较慢频率的每个周期中的对应较快频率的周期。当前端电路602以拉伸模式操作以及开关式电容器谐波抑制混频器300的开关根据与较快频率相关的定时操作时，开关式电容器谐波抑制混频器300操作以滤除较快频率(而不是较慢频率)的第三和第五谐波.展示以下的表达式以说明具有拉伸模式的开关式电容器谐波抑制混频器300的操作.提供了拉伸模式的不同表达式和Z变换传递函数。变量α被定义为：α＝(TRESET+TSTRETCH)/(TTX/8)不同的表达式可表示如下：VOUT[n]＝(VIN[n-(5+α)]+√2＊VIN[n-(4+α)]+VIN[n-(3+α)]-VIN[n-2]-√2＊VIN[n-1]-VIN[n])/(4+2＊√2)+VDD/2将该表达式写成Z变换，产生以下的传递函数：(VOUT(z)/VIN(Z))＝(-z5+α-√2＊z4+α-z3+α+z2+√2＊z+1)/((4+2＊√2)＊z5+α)，TSAMPLE＝TTX/8指示“TSAMPLE＝TTX/”意味着采样周期等于感测周期(1/感测频率)除以8.对于α＞1，较快频率的第三和第五谐波而不是较慢频率的被抑制.图7a和7b示出感测频率并且因此定时开关式电容器谐波抑制混频器300操作所利用的定时是可变的.更具体地，感测频率(并因此开关激活的定时，因为这些定时与感测频率相联系)可被改变以控制第一分电路302并因此-45°定时何时发生。更具体地，感测频率可被改变，使得当接收的信号95％被确定时发生第一采样(也就是SNEG-45°的采样)，或使得当接收的信号95％被确定时，发生第三采样(也就是SNEG+45°采样)。这些定时相对于图7A和7B被更详细地描述。应当注意，虽然使用了95％的值，但可以替代地使用任何其他值.图7A是曲线图700，其示出了一种情况，其中SNEG+45°定时发生在95％确定点处。这种情况意味着，在SNEG+45°定时之前的定时发生在该95％确定点之前.当然，95％确定点每个感测周期发生两次-这两次是当感测信号是高电平以及当感测信号是低电平(假设是方波感测信号)，如图所示.在更精确的术语中，在图7A所示的定时方案中，95％确定电压以时间3＊TTX/8和时间7TTX/8采样，其中TTX是感测周期(该周期与感测频率相关).因为95％确定电压大约发生在3＊T处，其中T是驱动用于电容感测的传感器电极的时间常数，并且因为95％确定电压以SNEG+45°定时被采样，其发生在3＊TTX/8(以及7＊TTX/8)、T＝TTX/8处，并且因此感测周期8＊TTX/8是8＊T.换句话说，当开关式电容器谐波抑制混频器300被操作从而以SNEG+45°定时采样95％确定点时，感测频率应为8＊T，其中T是传感器电极的时间常数.通常，时间常数等于传感器电极的R＊C.图7B是曲线图750，其示出一种情况，其中95％确定点发生在SNEG-45°定时处(而不是发生在SNEG+45°定时处，如曲线图700)。这种情况意味着95％确定电压以1＊TTX/8和5＊TTX/8被采样，其中，同样TTX是感测周期.因为类似的，95％确定电压发生在3＊T处，其中T是传感器电极的时间常数，并且因为95％确定电压以SNEG-45°定时被采样，其发生在1＊TTX/8(以及5＊TTX/8)、3＊T＝TTX/8、T＝TTX/24处，并且因此感测周期8＊TTX/8是24＊T.换句话说，当开关式电容器谐波抑制混频器300被操作从而以SNEG-45°定时采样95％确定点时，感测频率应为24＊T，其中T是传感器电极的时间常数.图8为根据一个示例的用于从信号滤除谐波的方法800的流程图.虽然方法800结合图1-7B描述，但是本领域技术人员将会理解任何配置成以各种备选顺序执行方法800的系统都落入本发明的范围中.如所显示的，方法800开始于步骤802，其中开关式电容器谐波抑制混频器300接收采样的信号，如接收来自图6的前端电路602的信号.在步骤804处，开关式电容器谐波抑制混频器300激活三个分电路的开关以便以异相方式充放电电容器以滤除来自输入信号的谐波.在步骤806处，开关式电容器谐波抑制混频器300输出滤波的信号.有利的是，上面显示和描述的开关式电容器谐波抑制混频器300减小了电路相对于具有主题频率的奇次谐波处频率分量的干扰的灵敏度.此外，混频器300允许以低功率和小覆盖区(footprint)完成此功能。因此，本文提出的实施例和示例是为了最好地解释本发明及其具体应用并从而使那些本领域技术人员能够制造并使用本发明.但是，本领域的技术人员应该意识到，已展现的上述实施例和示例仅为了说明和示例的目的.提出的描述不旨在将本发明穷举或限制在精确形式的公开。