后在每次转换开始时和结束时、因此事实上是在每次转换之间对与每个电极相对应的残余进行采样。然后可以在后来执行残余的转换，同时Σ Δ正在执行下一次转换。
[0066]如已提到的，将来自Σ Λ调制器的输出代码的加和添加到与转换期间的积分器的电压变化相对应的代码，因此为转换之后和转换之前的残余代码之间的差，如图9中所示。然而，如果在每次转换之前(或在两次转换之间)、因此在增量型ADC的情况下将积分器系统地重置，则仅应添加转换结束时的最终值，如图10处所示，因为可将初始值假设为0或恒定值。在这种情况下，既不需要记住也不需要在转换结束时减去转换结束时的残余，简化了设计。然而，必须对不同增量型ADC的重置进行相移，因为其必须在转换开始时发生，并且该转换是相移。
[0067]在图15中描述了这种情况，其类似于图14，但是示出了不同增量型ADC被重置的时间。该重置事实上应直接地在前一次转换的残余的采样之后发生，以便开始下一个。
[0068]图15图示出增量型转换的情况下的对应于不同电极的帧的移位以及不同残余ADC转换和重置信号(4倍复用的情况)的时序。在用于残余的转换时间相对于帧周期而言非常短的情况下，可以同时地获取所有输入，在相同的时间开始和停止。在这种情况下，应使用增量型ADC，因为所有积分器应在转换开始时被同时地重置。在并行采集结束时，残余ADC 一个接一个地连续地扫描来自增量型ADC的不同积分器的所有残余。
[0069]当然，测量电路可以由对应于图13的多个信道的集合构成，每个信道本身包括多个电荷放大器和Σ Δ或增量型ADC、一个残余放大器和数字加法电路。
[0070]图16参考根据本发明的对多个电极进行采样的方法。
[0071]如图16中所示且如前面段落中详细地解释的，对多个电极进行采样的方法1600至少包括步骤:用多个调制器生成1602多个残余信号和多个粗信号，每个残余信号和每个粗代码对应于所述多个电极的每个被采样电极。该方法1600还包括步骤:由复用器接收1604由所述多个调制器生成的所述多个残余信号。此外，方法1600包括步骤:由残余模数转换器从所述复用器接收1606已复用残余信号并输出数字化已复用残余信号。此外，该方法包括步骤:由数字加法电路接收1608数字化已复用残余信号和所述多个粗代码，并输出多个输出代码。
[0072]因此，总而言之，本发明涉及一种用于多个电极的采样电路，包括:多个电荷放大器和多个调制器，其中，分别地包括在所述多个电荷放大器和所述多个调制器中的每个电荷放大器和每个调制器对应于所述多个电极中的电极，其中，每个调制器能够生成对应于所述多个电极的每个被采样电极的残余信号和粗代码，复用器，能够接收由所述多个调制器生成的多个残余信号，残余模数转换器，能够从所述复用器接收已复用残余信号并输出数字化已复用残余信号，以及数字加法电路，能够接收所述数字化已复用残余信号和多个粗代码，包括对应于每个采样电极的每个粗代码，并输出多个输出代码。
[0073]所述多个电极中的每个电极单独地被每个电荷放大器和每个调制器并行地处理。在所述多个调制器所包括的多个积分器之间对数字化已复用残余信号进行复用。可选地，使对应于由所述多个电极所包括的不同电极的帧的多个相位相移以允许残余信号的时间复用。所述残余信号包括模拟信号。所述多个调制器在重置其包括的积分器时变成增量型模数转换器，并且所述相移在所述多个增量型模数转换器重置时发生。在两个调制器或两个增量型ADC转换器之间对残余信号进行采样，并且必须使用于共享公共残余ADC的不同电极的帧的相位移位，使得用于不同电极的残余转换不重叠。
[0074]本发明还涉及一种对多个电极进行采样的方法，包括由多个调制器生成多个残余信号和多个粗代码，每个残余信号和每个粗代码对应于所述多个电极的每个被采样电极，由复用器接收由所述多个调制器生成的所述多个残余信号，由残余模数转换器从复用器接收已复用残余信号并输出数字化已复用残余信号，以及由数字加法电路接收所述数字化已复用残余信号和所述多个粗代码，并输出多个输出代码。
[0075]虽然已借助于特定实施例、示例及其应用描述了这里公开的本发明，但在不脱离权利要求中阐述的本发明的范围的情况下本领域的技术人员可对其进行许多修改和变更。
[0076] 图例:
20要检测的输入电容器 25 电容传感电极
30保护
80变化电压
85浮置电位
120测量电路
126复用器
127电荷放大器
128ADC 130采集链 150芯片 170浮置域
175浮置源和接地
182控制和时钟信号
200LCD、电容性触敏阵列
210寄生电容
212保护电容
620电荷放大器
640用于模拟求平均的装置
660用于模数转换的装置
720电荷放大器
740模数转换器
760用于数字求平均的装置
820电荷放大器
840Σ Λ调制器
842电压变化检测块
844积分器
846量化器
848数模转换器
860数字低通滤波器
900采集链
920求平均元件
940开关
960辅助模数转换器
980延迟
982输出块
1000采集链
1302复用器1600对多个电极进行采样的方法
1602由多个调制器生成多个残余信号和多个粗代码的步骤
1604由复用器接收由所述多个调制器生成的所述多个残余信号的步骤
1606由残余模数转换器接收已复用残余信号的步骤
1608接收所述数字化已复用残余信号和所述多个粗代码的步骤。
【主权项】
1.一种用于多个电极的采样电路，包括: 多个电荷放大器和多个调制器， 其中，分别地包括在所述多个电荷放大器和所述多个调制器中的每个电荷放大器和每个调制器对应于所述多个电极中的电极， 其中，每个调制器能够生成对应于所述多个电极中的每个被采样电极的残余信号和粗代码， 复用器，能够接收由所述多个调制器生成的多个残余信号， 残余模数转换器，能够从所述复用器接收已复用残余信号并输出数字化已复用残余信号，以及 数字加法电路，能够接收所述数字化已复用残余信号和多个粗代码，包括对应于每个采样电极的每个粗代码，并输出多个输出代码。2.权利要求1的采样电路，其中，所述多个电极中的每个电极单独地被所述每个电荷放大器和所述每个调制器并行地处理。3.权利要求1的采样电路，其中，在由所述多个调制器包括的多个积分器之间对所述数字化已复用残余信号进行复用。4.权利要求1的采样电路，其中，使对应于由所述多个电极所包括的不同电极的帧的多个相位相移以促进残余信号的时间复用。5.权利要求4的采样电路，其中，所述残余信号包括模拟信号。6.权利要求4的采样电路，其中，所述多个调制器在将其包括的积分器重置时变成增量型模数转换器，并且 其中，所述相移在所述多个增量型模数转换器重置时发生。7.权利要求6的采样电路，其中，在两个调制器或两个增量型ADC转换器之间对残余信号进行采样，并且 其中，必须使用于共享公共残余ADC的不同电极的帧的相位移位，使得用于不同电极的残余转换不重叠。8.—种对多个电极米样的方法，包括: 由多个调制器生成多个残余信号和多个粗代码，每个残余信号和每个粗代码对应于所述多个电极的每个被采样电极， 由复用器接收由所述多个调制器生成的所述多个残余信号， 由残余模数转换器从所述复用器接收已复用残余信号并输出数字化已复用残余信号，以及 由数字加法电路接收所述数字化已复用残余信号和所述多个粗代码，并输出多个输出代码。9.权利要求8的方法，其中，所述多个电极中的每个电极单独地被所述每个电荷放大器和所述每个调制器并行地处理。10.权利要求8的方法，其中，在由所述多个调制器包括的多个积分器之间对所述数字化已复用残余信号进行复用。11.权利要求8的方法，其中，使对应于由所述多个电极所包括的不同电极的帧的多个相位相移以允许残余信号的时间复用。12.权利要求11的方法，其中，所述残余信号包括模拟信号。13.权利要求11的方法，其中，所述多个调制器在将其包括的积分器重置时变成增量型模数转换器，并且 其中，所述相移在所述多个增量型模数转换器重置时发生。14.权利要求8的方法，其中，在两个调制器或两个增量型ADC转换器之间对残余信号进行采样，并且 其中，必须使用于共享公共残余ADC的不同电极的帧的相位移位，使得用于不同电极的残余转换不重叠。
【专利摘要】本发明涉及一种用于多个电极的采样电路和采样方法。一种用于多个电极的采样电路，该电路包括多个电荷放大器和多个调制器，其中，分别地包括在所述多个电荷放大器和所述多个调制器中的每个电荷放大器和每个调制器对应于所述多个电极中的电极，其中，每个调制器能够生成对应于所述多个电极的每个被采样电极的残余信号和粗代码，复用器，能够接收由所述多个调制器生成的多个残余信号，残余模数转换器，能够从所述复用器接收已复用残余信号并输出数字化已复用残余信号，以及数字加法电路，能够接收所述数字化已复用残余信号和多个粗代码，包括对应于每个采样电极的每个粗代码，并输出多个输出代码。
【IPC分类】H03M1/12, H03M1/66
【公开号】CN105391449
【申请号】CN201510420876
【发明人】O.奈斯, P.蒙内伊
【申请人】商升特公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年7月17日
【公告号】EP2975770A1, US9389252, US20160018447