用于自电容感测的全波同步整流的制作方法

文档序号:12141905阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种装置,包括:

第一积分电容器;

第一调制器,其操作地耦合到所述第一积分电容器;

第二积分电容器;和

第二调制器,其操作地耦合到所述第二积分电容器,其中所述第一调制器连同所述第一积分电容器以及所述第二调制器连同所述第二积分电容器通过执行全波同步整流来测量电容式感测阵列的自电容。

2.如权利要求1所述的装置,还包括:

自电容感测通道,其测量所述电容式感测阵列的自电容,所述电容式感测阵列包括多个电极,所述自电容感测通道包括:

所述第一调制器,所述第一积分电容器和所述第一调制器产生所述电容式感测阵列的自电容的第一测量,所述第一测量对应于全波信号的第一半波;和

所述第二调制器,所述第二积分电容器和所述第二调制器产生所述电容式感测阵列的自电容的第二测量,所述第二测量对应于所述全波信号的第二半波,其中所述第一测量和所述第二测量用于确定所述电容式感测阵列的自电容。

3.如权利要求2所述的装置,还包括:

转换器,其操作地耦合到所述第一调制器的第一输出端和所述第二调制器的输出端,所述转换器将所述第一测量和所述第二测量转换为表示所述电容式感测阵列的自电容的数字值。

4.如权利要求1所述的装置,其中所述第一调制器和所述第二调制器是Σ-Δ调制器。

5.如权利要求1所述的装置,还包括:

第一开关,其操作地插入在所述电容式感测阵列的电极和所述第一积分电容器之间;和

第二开关,其操作地插入在所述电容式感测阵列的电极和所述第二积分电容器之间,所述第一开关和所述第二开关在所述全波同步整流的全波信号期间交替地将所述第一积分电容器或所述第二积分电容器耦合到所述自电容。

6.如权利要求5所述的装置,其中所述第一开关和所述第二开关是不重叠的开关,其中当所述第二开关断开时所述第一开关闭合,或当所述第一开关断开时所述第二开关闭合。

7.如权利要求1所述的装置,其中所述第一调制器包括:

第一比较器,其包括第一比较器输入端、第二比较器输入端和第一比较器输出端,所述第一比较器输入端操作地耦合到所述第一积分电容器;

第一参考电压源,其操作地耦合到所述第二比较器输入端;

第一锁存器,其包括第一锁存器输入端和第一锁存器输出端,所述第一锁存器输入端操作地耦合到所述第一比较器输出端;和

第一电流源,其操作地耦合到所述第一比较器输入端和所述第一积分电容器,所述第一电流源在与所述第一锁存器输出端的反馈配置中受控。

8.如权利要求1所述的装置,其中所述第二调制器包括:

第二比较器,其包括第三比较器输入端、第四比较器输入端和第二比较器输出端,所述第三比较器输入端操作地耦合到所述第二积分电容器;

第二参考电压源,其操作地耦合到所述第四比较器输入端;

第二锁存器,其包括第二锁存器输入端和第二锁存器输出端,所述第二锁存器输入端操作地耦合到所述第二比较器输出端;和

第二电流源,其操作地耦合到所述第三比较器输入端和所述第二积分电容器,所述第二电流源在与所述第二锁存器输出端的反馈配置中受控。

9.如权利要求2所述的装置,其中

所述第一调制器通过测量所述第一积分电容器上的充电电流来产生所述第一测量,所述充电电流对应于所述全波信号的第一半波并且指示电容式感测阵列的自电容,以及

所述第二调制器通过测量所述第二积分电容器上的放电电流来产生所述第二测量,所述放电电流对应于所述全波信号的第二半波并且指示所述电容式感测阵列的自电容。

10.如权利要求2所述的装置,其中所述全波信号包括随后跟随有所述第二半波的所述第一半波,所述第一半波近似为所述第二半波的逆反。

11.一种装置,包括:

电容式感测阵列,其包括多个电极,所述电容式感测阵列检测接近所述多个电极的触摸;

第一积分电容器;

第二积分电容器;和

一个或更多个调制器,其操作地耦合到所述第一积分电容器和所述第二积分电容器,其中所述一个或更多个调制器连同所述第一积分电容器和所述第二积分电容器通过执行全波同步整流来测量电容式感测阵列的自电容。

12.如权利要求11所述的装置,还包括:

电容感测电路,其耦合到所述电容式感测阵列,所述电容感测电路包括自电容通道以测量所述电容式感测阵列的自电容,所述自电容通道包括:

所述一个或更多个调制器,其中所述一个或更多个调制器和所述第一积分电容器产生所述电容式感测阵列的自电容的第一测量,所述第一测量对应于全波信号的第一半波,其中所述一个或更多个调制器和所述第二积分电容器产生所述电容式感测阵列的自电容的第二测量,所述第二测量对应于所述全波信号的第二半波,其中所述第一测量和所述第二测量用于确定所述电容式感测阵列的自电容。

13.如权利要求12所述的装置,还包括:

转换器,其操作地耦合到所述一个或更多个调制器的输出端,所述转换器将所述第一测量和所述第二测量转换为表示所述电容式感测阵列的自电容的数字值。

14.如权利要求12所述的装置,所述自电容通道还包括:

第一开关,其操作地插入在所述电容式感测阵列的电极和所述第一积分电容器之间;和

第二开关,其操作地插入在所述电容式感测阵列的电极和所述第二积分电容器之间,所述第一开关和所述第二开关在所述全波信号期间交替地将所述第一积分电容器或所述第二积分电容器耦合到所述自电容。

15.如权利要求11所述的装置,其中所述一个或更多个调制器包括:

比较器,其包括第一比较器输入端、第二比较器输入端和比较器输出端,所述第一比较器输入端交替地耦合到所述第一积分电容器或所述第二积分电容器;

第一参考电压源;

第二电压源,所述第一电压源或所述第二电压源交替地耦合到所述第二比较器输入端;

状态机,其包括状态机输入端和第一状态机输出端和第二状态机输出端,所述状态机输入端操作地耦合到所述比较器输出端;

第一电流源;和

第二电流源,所述第一电流源或所述第二电流源交替地耦合到所述第一比较器输入端,所述第一电流源和所述第二电流源在与所述状态机的反馈配置中受控。

16.如权利要求12所述的装置,其中

所述一个或更多个调制器通过测量所述第一积分电容器上的充电电流来产生所述第一测量,所述充电电流对应于所述全波信号的第一半波,并且指示电容式感测阵列的自电容,所述一个或更多个调制器通过测量所述第二积分电容器上的放电电流来产生所述第二测量,所述放电电流对应于所述全波信号的第二半波,并且指示所述电容式感测阵列的自电容。

17.一种方法,包括:

通过使用对应于第一调制器的第一积分电容器和对应于第二调制器的第二积分电容器执行全波同步整流来测量电容式感测阵列的自电容,其中所述电容式感测阵列包括多个电极;和

响应于所述测量,产生指示所述电容式感测阵列的自电容的第一测量和第二测量。

18.如权利要求17所述的方法,其中通过执行所述全波同步整流来测量所述电容式感测阵列的自电容包括:

通过所述第一调制器测量所述第一积分电容器上的充电电流以产生所述第一测量,所述充电电流对应于全波信号的第一半波;和

通过第二调制器测量所述第二积分电容器上的放电电流以产生所述第二测量,所述放电电流对应于所述全波信号的第二半波。

19.如权利要求18所述的方法,其中通过执行所述全波同步整流来测量所述电容式感测阵列的自电容包括:

当所述第二调制器测量所述第二积分电容器上的放电电流时,通过所述第一积分电容器采样与所述电容式感测阵列的自电容相关联的第一电荷;和

当所述第一调制器测量所述充电电流时,通过所述第二积分电容器采样与所述电容式感测阵列的自电容相关联的第二电荷。

20.如权利要求17所述的方法,还包括:

根据所述第一测量和所述第二测量,通过操作地耦合到所述第一调制器和所述第二调制器的转换器产生表示所述电容式感测阵列的自电容的数字值。

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