[发明专利]电容式触控感测电路

说明书

技术领域

本发明有关于一种触控感测电路，尤其涉及一种电容式触控感测电路。

背景技术

美国专利US6466036公开了一种充电传输电容测量电路，参考其说明书以及其图1，开始进行感测之前，先将开关S3关闭，使得积分电容S3放电(Reset)；接着进行关闭开关S1以及打开开关S2与打开开关S1以及关闭开关S2交替动作，以将积分电容CS的电压将逐步累积，参考其说明书以及其附图。在充电传输N次后，积分电容CS的电压为：V_CS(N)＝ΔV_CS(1)+ΔV_CS(2)+ΔV_CS(3)+…+ΔV_CS(N)

其中，ΔV_CS(n)＝K(V_r-V_CS(n-1))，K＝C_X/(C_S+C_X)

接触传感器电容CX的典型值为20pF，Vr＝5V，我们以积分电容CS分别为30pF与10nF来说明积分电容值的影响：

当积分电容CS＝10nF，VCS(N)＝4V时，N＝806

当积分电容CS＝50pF，VCS(N)＝4V时，N＝5

很明显，当CS＝50pF时，N＝5，充电传输的次数太小，因此不足以判别手指的touch；当CS＝10nF时，N＝806，充电传输的次数足以判别手指的接触。但是CS＝10nF时，无法内建于集成电路之内，因此积分电容CS需外挂于集成电路之外。

发明内容

本发明公开了一种电容式触控感测电路，用于解决现有的电容式触控感测电路中的积分电容无法内建于电路之内的问题。

本发明一种电容式触控感测电路，包括：接触式传感器，具有传感器电容，该传感器电容的一端接地；运算放大器，该运算放大器的一输入端接收一参考电压；积分电容，其两端分别连接该运算放大器的另一输入端以及输出端；第一开关，连接于该传感器电容的另一端以及该运算放大器的该另一输入端之间；以及第二开关，连接于该传感器电容的该一端以及一输入电压端之间；其中，该第一开关与该第二开关的触发脉冲相位相反。

根据本发明电容式触控感测电路的一实施例，其中，还包括：数模转换器，其接收数字控制信号，并向该运算放大器提供该参考电压。

根据本发明电容式触控感测电路的一实施例，其中，该运算放大器的正输入端接收参考电压，负输入端连接该积分电容以及该第一开关。

根据本发明电容式触控感测电路的一实施例，其中，还包括：第三开关，与该积分电容并联，连接于该运算放大器的该另一输入端以及该输出端之间。

根据本发明电容式触控感测电路的一实施例，其中，该参考电压小于该输入电压端的电压。

根据本发明电容式触控感测电路的一实施例，其中，还包括：乱数产生器，其接收一时钟信号，并根据该时钟信号输出一周期性不规则信号；非交叠电路，其根据该乱数产生器输出的周期性不规则信号，产生两反相的周期性不规则的触发信号，并分别向该第一开关以及该第二开关提供反相的该触发信号。

根据本发明电容式触控感测电路的一实施例，其中，该乱数产生器包括：多个移位寄存器，该多个移位寄存器串联连接，该多个移位寄存器的时钟输入端接收该时钟信号；至少一异或门，该异或门的两输入端分别连接两移位寄存器的输出端，输入端连接该两移位寄存器的输入端之前的一移位寄存器的输入端。

根据本发明电容式触控感测电路的一实施例，其中，该非交叠电路包括：第一输出串列，包括一第一异或门以及多个串联的反相器，该第一异或门的输出端该多个串联的反相器的其中一反相器的输入端，该多个串联的反相器的其中一该反相器的输出端作为该第一输出串列的输出端连接该第一开关；第二输出串列，包括一第二异或门以及多个串联的反相器，该第二异或门的输出端该多个串联的反相器的其中一反相器的输入端，该多个串联的反相器的其中一该反相器的输出端作为该第二输出串列的输出端连接该第二开关；其中，该第一异或门的一输入端连接该乱数产生器的输出端，另一输入端连接该第二输出串列的该输出端，该第二异或门的一输入端与该乱数产生器的输出端之间通过一反相器连接，另一输入端连接该第一输出串列的该输出端。

根据本发明电容式触控感测电路的一实施例，其中，该乱数产生器为4位、8位或16位的乱数产生器。

根据本发明电容式触控感测电路的一实施例，其中，该时钟信号为多个跳频信号。