[发明专利]具有流水线化的电容感测的电路、装置和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年2月25日提交的、序列号为61/446,944的美国临时专利申请的权益，该专利申请的内容通过参考引入于此。

技术领域

本公开总地涉及电容感测电路，并且更具体地涉及可以使针对电容感测器组的感测操作流水线化的电容感测电路。

背景技术

参照图17A，示出了电容感测系统1700。电容感测系统1700包括电容元件1702-1至1702-n、感测通道1704-1至1704-n、多路复用器(MUX)1706以及模数转换器(ADC)1708。电容元件(1702-1至1702-n)由发射电极(Tx)和接收电极(Rx1至Rxn)之间的互电容形成。这种电容可以响应于物体触摸或者靠近含电极的表面而变化。

感测通道(1704-1至1704-n)每个都包括低噪声放大器(LNA)(一个示出为1708)、混频器(一个示出为1710)和积分器(一个示出为1712)。每个感测通道(1704-1至1704-n)生成与所感测的电容对应的电压。MUX 1706将每个感测通道(1704-1至1704-n)的输出顺序连接到ADC 1708。ADC 1708将来自积分器(例如1710)的模拟输出转换成数字输出值DOUT。

参照图17B，在定时图中示出了系统1700的电容感测操作。波形CHs示出了系统中的感测通道的操作。波形ADC示出了ADC 1708的操作。

在大约时刻t0，对应于Rx电极，可以生成信号。

在大约时刻t1，一旦对于感测通道(1704-1至1704-n)获取模拟值过去了足够的时间，则MUX 1706开始将每个通道顺序连接到ADC 1708。来自通道CH1(1704-0)的模拟值是由ADC 1708转换的第一值。一个接一个地，将每个通道连接到ADC 1708，并且将感测通道生成的模拟值转换成数字值。

在时刻t2，MUX 1706可以将下一通道切换到ADC 1708，该ADC1708可以针对该行的下一通道(在本情况中为通道CH2)生成数字值。这可以继续直到感测了行I的所有通道。

在大约时刻t3，对应于下一行(行II)的Rx电极，可以生成信号。可以以相同方式继续针对该下一行的感测。

如从上面理解的，在所示方法中，针对一行(即行II)生成信号直到在ADC 1708已完成针对前一行(即行I)转换值才开始。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供了一种电容感测电路，其包括：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。

在本发明的另一方面中，提供了一种方法，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。

在本发明的又一方面中，提供了一种电容感测系统，包括：多个感测通道，每个都被配置为响应于电容感测信号来生成模拟电压；采样保持(S/H)电路，与每个感测通道对应；选择电路，被配置为将所述S/H电路顺序地耦合到同一模数转换器(ADC)；以及控制器电路，将从所述ADC输出的数字值与至少一个阈值相比较。

附图说明

图1是根据一个实施例的电容感测电路的方框示意图。

图2是示出根据一个实施例的如图1那样电路的操作的定时图。

图3是示出根据另一实施例的电容感测电路的操作的定时图。

图4是根据又一实施例的电容感测电路的方框示意图。

图5是示出根据一个实施例的如图4那样电路的操作的定时图。

图6A至图6D是示出根据实施例的采样保持电路和操作模式的一系列方框示意图。

图7是根据一个实施例的电容感测装置的方框示意图。

图8是示出根据一个实施例的如图7那样装置的操作的流程图。

图9是根据一个实施例的电容感测系统的方框示意图。

图10是根据另一实施例的电容感测系统的方框示意图。

图11A至图11C示出了在实施例中可以包括的电容感测阵列。

图12A至图12C是示出了根据一些实施例的触摸屏控制的系统的示图。

图13是根据一个实施例的电容感测方法的流程图。

图14是根据一个实施例的互电容感测方法的流程图。