[发明专利]具有流水线化的电容感测的电路、装置和方法

权利要求书

1.一种电容感测电路，包括：

多个采样保持(S/H)电路，每个都被配置为对与对应的感测通道感测的电容对应的模拟值进行采样和存储；以及

多路复用器(MUX)电路，具有耦合到每个S/H电路的不同输入以及耦合到模数转换器(ADC)的输出。

2.根据权利要求1所述的电容感测电路，其中：

每个S/H电路包括：

采样放大器，以及

采样电容器，具有耦合到所述采样放大器的输入的第一端子。

3.根据权利要求2所述的电容感测电路，其中：

每个S/H电路进一步包括：

输入切换元件，将S/H输入耦合到所述采样电容器的第二端子，以及

反馈切换元件，耦合在所述放大器的输入和输出之间。

4.根据权利要求2所述的电容感测电路，其中：

每个S/H电路进一步包括：

保持切换元件，耦合在所述采样电容器的第一端子与参考节点之间，以及

放电切换元件，耦合在所述采样电容器的第二端子与所述参考节点之间。

5.根据权利要求1所述的电容感测电路，其中：

每个感测通道包括信号放大器，所述信号放大器被配置为对利用电容感测器生成的信号进行放大。

6.根据权利要求1所述的电容感测电路，其中：

每个感测通道包括混频器电路，所述混频器电路将周期性参考信号与所述感测通道对应的电容输入信号进行混频。

7.根据权利要求1所述的电容感测电路，其中：

每个感测通道包括积分器电路，所述积分器电路被配置为对响应于感测电容而生成的周期性信号进行积分，以在耦合到对应的S/H电路的积分器输出上生成模拟电压。

8.根据权利要求7所述的电容感测电路，其中：

每个感测通道进一步包括混频器电路，所述混频器电路具有第一混频器输入、第二混频器输入和混频器输出，所述第一混频器输入耦合为接收周期性感测信号，所述第二混频器输入耦合为接收周期性参考信号，所述混频器输出耦合到对应的积分器电路。

9.根据权利要求1所述的电容感测电路，进一步包括：

数字控制器，包括至少一个处理器，所述至少一个处理器耦合为接收从所述ADC输出的数字感测电容值。

10.根据权利要求9所述的电容感测电路，进一步包括：

电容感测阵列，耦合到所述感测通道；并且

所述处理器包括指令存储器，所述指令存储器配置所述处理器以响应于数字感测电容值确定所述感测阵列中的触摸发生。

11.一种方法，包括：

从第一电容感测器生成第一模拟信号；

对第一模拟信号进行采样；以及

将所述第一模拟信号顺序地转换成数字值，同时从第二电容感测器生成第二模拟信号。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

对所述第一模拟信号基本上同时地进行采样；

对所述第二模拟信号基本上同时地进行采样；以及

将所述第二模拟信号顺序地转换成数字值，同时从第三电容感测器生成第三模拟信号。

13.根据权利要求11所述的方法，其中：

对第一模拟信号进行采样包括：将采样电容器的第一端子耦合为接收所述第一模拟信号而将所述采样电容器的第二端子连接到参考电压；以及

顺序地转换所述第一模拟信号包括：

将所选择的采样电容器的所述第二端子耦合到所选择的放大器的输入，而将所述所选择的采样电容器的所述第一端子耦合到所述所选择的放大器的反馈回路，以及

将未选择的采样电容器的第二端子保持为所述参考电压，而所述未选择的采样电容器的第一端子被电隔离。

14.根据权利要求11所述的方法，其中：

对第一模拟信号进行采样包括：将采样电容器的第一端子耦合为接收所述第一模拟信号而对应的放大器处于低功率状态；以及

顺序地转换所述第一模拟信号包括：将一个所选择的放大器顺序地置于激活功率状态，而将未选择的放大器维持在低功率状态。