执行模数转换的前端电路和包括其的触摸处理电路的制作方法

文档序号:23068707发布日期:2020-11-25 18:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种前端电路,被配置为处理根据触摸而变化的输入信号,所述前端电路包括:

多个开关,所述多个开关的每个被配置为选择性地形成闭合电路;

放大器,被配置为在积分周期和转换周期期间操作,在所述积分周期中,输入信号在第一阶段和第二阶段之间的偏差被累积为累积偏差,并且在所述转换周期中,累积偏差被转换为数字信号;

第一电容器,被配置为通过所述多个开关中的至少一些开关,在所述积分周期期间对所述输入信号采样,并且在所述转换周期期间对所述放大器的输出电压采样;

第二电容器,被配置为通过所述多个开关中的至少一些开关,在所述积分周期期间向所述放大器提供共模电压作为虚拟接地,并且在所述转换周期期间用作所述放大器的反馈电容器;和

第三电容器,被配置为通过所述多个开关中的至少一些开关,在所述积分周期期间用作反馈电容器,并且在所述转换周期期间对输出电压采样。

2.根据权利要求1所述的前端电路,还包括:

第四电容器,被配置为通过所述多个开关中的至少一些开关,在所述积分周期期间用作反馈电容器。

3.根据权利要求1所述的前端电路,还包括:

第五电容器,被配置为通过所述多个开关中的至少一些开关,在所述积分周期期间,在所述第一电容器对所述输入信号采样之前,对所述放大器的输入偏移电压采样。

4.根据权利要求1所述的前端电路,还包括:

比较器,被配置为将所述输出电压与至少一个参考电平进行比较;和

数模转换器,被配置为输出具有根据所述比较器的输出信号而变化的电平的参考电压,其中,

所述放大器、所述第一电容器、所述第二电容器、所述第三电容器、所述比较器和所述数模转换器被配置成通过所述多个开关中的至少一些开关,在所述转换周期期间操作为循环模数转换器。

5.根据权利要求1所述的前端电路,其中

所述第一电容器、所述第二电容器和所述第三电容器具有相同的电容。

6.一种触摸处理电路,包括:

包括放大器、第一电容器、第二电容器、第三电容器和多个开关的前端电路,所述多个开关的每个被配置成选择性地形成闭合电路,所述前端电路被配置成处理根据触摸而变化的输入信号;和

控制器,被配置为控制所述多个开关,使得所述前端电路被配置为,

用于在积分周期期间将输入信号在第一阶段和第二阶段之间的偏差累积为累积偏差的第一电路,以及

用于在转换周期期间将所述累积偏差转换成数字信号的第二电路。

7.根据权利要求6所述的触摸处理电路,其中所述控制器被配置成在所述积分周期期间控制所述多个开关以使,

所述第一电容器在第一阶段或第二阶段对所述输入信号采样,

所述第二电容器在所述第一阶段和所述第二阶段提供所述放大器的共模电压作为虚拟接地,以及

所述第三电容器用作所述放大器的反馈电容器。

8.根据权利要求7所述的触摸处理电路,还包括:

第四电容器,

其中,所述控制器被配置成在所述积分周期期间控制所述多个开关,以使所述第四电容器在所述积分周期期间用作所述放大器的反馈电容器。

9.根据权利要求7所述的触摸处理电路,还包括:

第五电容器,

其中,所述控制器被配置成在所述积分周期期间控制所述多个开关,以使在所述积分周期期间,在所述第一电容器对所述输入信号采样之前,所述第五电容器对所述放大器的输入偏移电压采样。

10.根据权利要求9所述的触摸处理电路,其中,

所述第一阶段和所述第二阶段各自包括复位周期,在所述复位周期中所述输入信号被初始化,并且

所述控制器被配置成在所述复位周期期间控制所述多个开关,以使所述第五电容器在所述复位周期期间对所述输入偏移电压采样。

11.根据权利要求6所述的触摸处理电路,其中,所述前端电路包括:

比较器,被配置为将所述放大器的输出电压与参考电压的电压电平进行比较;和

数模转换器,被配置为输出所述参考电压,使得所述参考电压的电压电平根据所述比较器的输出信号而变化,

其中所述第二电路被配置为操作为包括比较器和数模转换器的循环模数转换器。

12.根据权利要求11所述的触摸处理电路,其中,所述控制器被配置为在所述转换周期期间控制所述多个开关,使得所述输出电压和所述参考电压交替施加到所述第一电容器和所述第三电容器,并且所述第二电容器用作所述放大器的反馈电容器。

13.根据权利要求11所述的触摸处理电路,其中所述控制器被配置成在所述转换周期期间控制所述多个开关,以使所述循环模数转换器以不同于包括所述输入信号的所述第一阶段和所述第二阶段的周期的周期操作。

14.根据权利要求6所述的触摸处理电路,其中所述控制器被配置为在采样周期期间控制所述多个开关,以使所述前端电路被配置为对所述累积偏差采样的第三电路,所述第三电路包括所述放大器、所述第一电容器、所述第二电容器和所述第三电容器,所述采样周期在所述积分周期和所述转换周期之间。

15.根据权利要求14所述的触摸处理电路,其中,所述控制器被配置成在所述采样周期期间控制所述多个开关,以使所述第一电容器和所述第三电容器在所述采样周期期间对所述累积偏差采样,并且所述第二电容器在所述采样周期期间用作所述放大器的反馈电容器。

16.根据权利要求6所述的触摸处理电路,其中,

所述前端电路还包括被配置为基于根据所述触摸的电容变化来生成所述输入信号的前置放大器,并且

所述控制器被配置成在所述转换周期期间禁用所述前置放大器。

17.根据权利要求6所述的触摸处理电路,其中,

所述第一电容器、所述第二电容器和所述第三电容器具有相同的电容。

18.根据权利要求6所述的触摸处理电路,还包括:

分别通过多个接收通道连接到传感器阵列的多个前端电路,所述传感器阵列被配置为提供根据所述触摸而变化的电容,

其中所述控制器被配置成控制所述多个前端电路。

19.一种触摸处理电路,被配置为基于根据触摸而变化的电容来检测所述触摸,所述触摸处理电路包括:

包括放大器、第一电容器、第二电容器、第三电容器和多个开关的前端电路,所述前端电路被配置成,

基于所述电容的变化产生输入信号,

在积分周期期间累积所述输入信号在第一阶段和第二阶段之间的偏差作为累积偏差,以及

在转换周期期间将所述累积偏差转换成数字信号;和

控制器,被配置为控制所述多个开关,以使所述放大器、所述第一电容器、所述第二电容器和所述第三电容器在所述积分周期和所述转换周期中操作。

20.根据权利要求19所述的触摸处理电路,其中所述控制器被配置成在所述积分周期期间控制所述多个开关,以使得:

所述第一电容器在第一阶段或第二阶段对所述输入信号采样,

所述第二电容器在所述第一阶段和所述第二阶段提供所述放大器的共模电压作为虚拟接地,以及

所述第三电容器用作所述放大器的反馈电容器。

21.根据权利要求19所述的触摸处理电路,其中,所述前端电路包括:

比较器,被配置为将所述放大器的输出电压与参考电压的电压电平进行比较;和

数模转换器,被配置为输出所述参考电压,使得所述参考电压的电压电平根据所述比较器的输出信号而变化,

其中所述前端电路被配置为操作为包括所述比较器和所述数模转换器的循环模数转换器。

22.根据权利要求21所述的触摸处理电路,其中,所述控制器被配置为在所述转换周期期间控制所述多个开关,以使所述输出电压和所述参考电压交替施加到所述第一电容器和所述第三电容器,并且所述第二电容器用作所述放大器的反馈电容器。

23.根据权利要求19所述的触摸处理电路,其中,所述控制器被配置为在所述积分周期和所述转换周期之间的采样周期期间控制所述多个开关,以使所述前端电路被配置为对所述累积偏差采样的第三电路,所述第三电路包括所述放大器、所述第一电容器、所述第二电容器和所述第三电容器。

24.根据权利要求23所述的触摸处理电路,其中,所述控制器被配置成在所述采样周期期间控制所述多个开关,以使所述第一电容器和所述第三电容器对所述累积偏差采样,并且所述第二电容器用作所述放大器的反馈电容器。

25.根据权利要求19所述的触摸处理电路,其中,

所述前端电路还包括被配置为在所述积分周期期间生成所述输入信号的电容-电压转换器,并且

所述控制器被配置成在所述转换周期期间禁用所述电容-电压转换器。


技术总结
本公开涉及执行模数转换的前端电路和包括其的触摸处理电路。该触摸处理电路包括:包括放大器、第一电容器、第二电容器、第三电容器和多个开关的前端电路,每个开关具有选择性地彼此连接的两端,所述前端电路被配置为处理根据触摸而变化的输入信号;以及控制器,控制多个开关,使得前端电路被配置为在积分周期期间累积输入信号在第一阶段和第二阶段之间的偏差的第一电路和在转换周期期间将累积偏差转换成数字信号的第二电路。

技术研发人员:卞山镐;金珉成;金正文
受保护的技术使用者:三星电子株式会社
技术研发日:2020.05.20
技术公布日:2020.11.24
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