具有集成带通滤波器的低噪声电容性传感器的制造方法
【专利摘要】本申请案涉及具有集成带通滤波器的低噪声电容性传感器。本发明揭示一种带通读出放大器电路(图2A)。所述电路包含具有经耦合以接收输入信号(Vin)的第一端子及第二端子的电容器(C0)。电流输送器电路(200到206、212)具有耦合到所述电容器的所述第二端子的第三端子(X)及经布置以将电流镜射到所述第三端子中的第四端子(Z)。电压跟随器电路(214)具有耦合到所述电流输送器电路的所述第四端子的输入端子及输出端子。
【专利说明】具有集成带通滤波器的低噪声电容性传感器
【技术领域】
[0001] 本发明的实施例涉及具有集成带通滤波器的低噪声电流模式电容性传感器。
【背景技术】
[0002] 触摸屏输入面板广泛地用于移动电话、平板计算机、膝上型计算机及桌上型计算 机、视频游戏及其它电子装置中。这些面板可为电阻性类型的、光感测类型的或电容性感测 类型的。参考图1，存在如由蒋（Jang)等人（第8, 477, 120号美国专利）所揭示的现有技 术的电容性感测触摸屏输入系统。触摸屏系统包含形成于液晶显示器（LCD)上方的触摸屏 单元阵列。触摸屏单元通常形成于驱动电极的行接近感测电极的列绝缘地安置的地方。每 一驱动电极包含寄生电容⑶xl〇2。此处，X为从0到N-1的行数，其中阵列包含N行。同样 地，每一感测电极包含寄生电容CSY106。此处，Y为从0到M-1的列数，其中阵列包含M列。 互电容形成于行与列的每一相交点处。举例来说，互电容CMXY104形成于行X与列Y的相交 点处。驱动信号产生器100在行X上产生驱动电压VD，所述驱动电压经由互电容CMXY104施 加到读出放大器108。当触摸屏单元由手指或高介电常数手写笔触摸时，互电容CMXY104增 加且在读出放大器108处产生高电平输入信号Vin。读出放大器108随后放大此输入信号 并将其施加到处理器110,在所述处理器处，所述信号由应用软件处理。
[0003] 然而，关于此触摸屏系统存在几个问题。首先，触摸屏阵列中的行及列选择产生耦 合到读出放大器108的显著阵列噪声。第二，触摸屏阵列的行电极及列电极充当小天线且 将来自各种源（例如微波炉及电器）的电磁干扰（EMI)发射到读出放大器108。最后，读出 放大器108产生其自身噪声。因此，期望在读出放大器108中包含带通滤波器以减弱EMI。 转到图1B，存在具有现有技术的集成带通滤波器的读出放大器。电路包含与配置为带通滤 波器的萨伦-凯（Sallen-Key)放大器串联耦合的跨阻抗放大器（TIA)。TIA及萨伦-凯带 通放大器的传递函数的拉普拉斯（Laplace)变换分别由方程式[1]及[2]而给出，其中K 为1+Rf2/Rf3。因此，图1B的电路的传递函数是方程式[1]与[2]的乘积。
【权利要求】
1. 一种电路，其包括： 电容器，其具有经耦合以接收输入信号的第一端子且具有第二端子； 电流输送器电路，其具有耦合到所述电容器的所述第二端子的第三端子且具有经布置 以将电流镜射到所述第三端子中的第四端子；及 第一电压跟随器电路，其具有耦合到所述电流输送器电路的所述第四端子的输入端子 且具有输出端子。
2. 根据权利要求1所述的电路，其包括在所述第一端子与所述输出端子之间耦合到高 通滤波器的低通滤波器。
3. 根据权利要求2所述的电路，其中所述低通滤波器与所述高通滤波器串联耦合。
4. 根据权利要求1所述的电路，其中所述电流输送器电路包括第二电压跟随器电路， 所述第二电压跟随器电路具有作为输出端子的所述第三端子且具有经耦合以接收参考电 压的第五端子。
5. 根据权利要求4所述的电路，其中所述电压跟随器电路在所述第三端子处再生所述 参考电压。
6. 根据权利要求1所述的电路，其中所述电流输送器电路包括经耦合以接收参考电压 的第五端子。
7. 根据权利要求1所述的电路，其中所述电流输送器电路及所述电压跟随器电路包括 单位增益放大器。
8. 根据权利要求1所述的电路，其包括耦合于所述第三端子与所述输出端子之间的电 阻器。
9. 一种电路，其包括： 电容器，其具有经耦合以接收输入信号的第一端子且具有第二端子； 第一电流输送器电路，其具有耦合到所述电容器的所述第二端子的第三端子且具有经 布置以将电流镜射到所述第三端子中的第四端子；及 第二电流输送器电路，其具有耦合到所述第一电流输送器电路的所述第四端子的输入 端子且具有经布置以将电流镜射到所述输入端子中的输出端子。
10. 根据权利要求9所述的电路，其包括在所述第一端子与所述输出端子之间耦合到 高通滤波器的低通滤波器。
11. 根据权利要求10所述的电路，其中所述低通滤波器与所述高通滤波器串联耦合。
12. 根据权利要求9所述的电路，其中所述第一电流输送器电路包括第一电压跟随器 电路，所述第一电压跟随器电路具有作为输出端子的所述第三端子且具有经耦合以接收参 考电压的第五端子。
13. 根据权利要求12所述的电路，其中所述电压跟随器电路在所述第三端子处再生所 述参考电压。
14. 根据权利要求9所述的电路，其中所述第二电流输送器电路包括耦合于所述输入 端子与参考电压端子之间的第二电压跟随器电路。
15. 根据权利要求9所述的电路，其中所述第一电流输送器电路包括单位增益放大器。
16. -种触摸屏系统，其包括： 电压源，其经布置以产生具有一频率的驱动电压； 多个第一电极，其经布置以选择性地接收所述驱动电压； 多个第二电极，其接近所述多个第一电极； 带通读出放大器，其包括第一电流输送器电路及第一电压跟随器电路，其选择性地耦 合到所述多个第二电极； 模/数转换器ADC，其经耦合以从所述带通读出放大器接收输出信号；及 处理器，其经耦合以从所述ADC接收输出信号。
17. 根据权利要求16所述的系统，其中所述带通读出放大器包括与高通滤波器串联耦 合的低通滤波器。
18. 根据权利要求16所述的系统，其包括第二电流输送器电路，其中所述第一电流输 送器电路包括所述第一电压跟随器电路，且其中所述第二电流输送器电路包括第二电压跟 随器电路。
19. 根据权利要求18所述的系统，其包括： 输入电容器，其具有选择性地耦合到所述多个第二电极的第一端子且具有耦合到所述 第一电流输送器电路的第二端子；及 电阻器，其耦合于所述第二端子与所述第二电流输送器电路之间。
20. 根据权利要求16所述的系统，其包括： 输入电容器，其具有选择性地耦合到所述多个第二电极的第一端子且具有耦合到所述 第一电流输送器电路的第二端子；及 电阻器，其耦合于所述第二端子与所述第一电压跟随器电路之间。
【文档编号】G06F3/044GK104423761SQ201410415521
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】卡兰·辛格·贾殷, 哈里什·文卡塔拉曼 申请人:德州仪器公司