[发明专利]差分式互电容测量电路及方法

权利要求书

1.一种用于单片玻璃触控面板多点触摸的差分式互电容测量电路，所述玻璃触控面板包括多个横向排布的感应电极以及多个纵向排布的驱动电极，所述差分式互电容测量电路包括差分放大器、开关电路和控制电路，所述差分放大器包括输入端S、输入端N以及差分输出端，用于线性放大两输入端的电压差并输出差分信号，所述开关电路与所述感应电极、控制电路、输入端S以及输入端N连接，所述开关电路用于在所述控制电路的控制下选择任意相邻的两感应电极并分别与所述差分放大器输入端S和输入端N连接，其特征在于，所述差分式互电容测量电路还包括电容补偿电路和互补驱动电路，所述电容补偿电路的一端与所述互补驱动电路连接，另一端与所述输入端S以及输入端N连接，所述电容补偿电路用于提供与所述玻璃触控面板电极间的初始互电容的电容值相同的补偿电容，所述互补驱动电路与所述控制电路连接，用于提供波形极性互补的第一脉冲和第二脉冲，所述第一脉冲和第二脉冲中的一者用于驱动所述补偿电容，另一者用于驱动所述驱动电极，所述控制电路与所述开关电路、互补驱动电路、电容补偿电路以及差分放大器连接，用于控制所述互补驱动电路驱动所述补偿电容和任一所述驱动电极，控制所述差分放大器将由于互补驱动所述补偿电容和所述玻璃触控面板电极间的互电容所导致的电压差模量线性放大输出以得到一差分电压信号。

2.如权利要求1所述的用于单片玻璃触控面板多点触摸的差分式互电容测量电路，其特征在于，所述差分放大器具体为可编程增益差分放大器，所述电容补偿电路具体为可编程电容阵列，所述可编程电容阵列与所述控制电路连接，用于在所述控制电路的控制下自动调节电容值以得到与所述玻璃触控面板感应电极与驱动电极间的初始互电容的电容值相同的所述补偿电容。

3.如权利要求1所述的用于单片玻璃触控面板多点触摸的差分式互电容测量电路，其特征在于，所述开关电路具体为模拟多路开关电路，所述模拟多路开关电路包括多路开关，多路所述开关的一端分别与多路所述感应电极连接，多路所述开关的另一端与所述输入端S和输入端N连接，用于在所述控制电路的控制下选择任意相邻的两所述感应电极。

4.如权利要求1所述的用于单片玻璃触控面板多点触摸的差分式互电容测量电路，其特征在于，还包括参考电压产生电路和初始化开关，所述初始化开关的一端与所述参考电压产生电路连接、另一端与所述差分放大器的输入端S和输入端N连接，所述参考电压产生电路用于提供参考电压。

5.如权利要求1所述的用于单片玻璃触控面板多点触摸的差分式互电容测量电路，其特征在于，还包括差分数据转换电路与接口电路，所述差分数据转换电路的输入端与所述控制电路及所述差分放大器的输出端连接，所述差分数据转换电路的输出端与所述接口电路连接，所述差分数据转换电路用于将所述差分放大器输出的所述差分电压信号转换为数字信号，并通过所述接口电路输出。

6.一种用于单片玻璃触控面板多点触摸的差分式互电容测量方法，所述玻璃触控面板包括多个横向排布的感应电极以及多个纵向排布的驱动电极，其特征在于，包括以下步骤：

选择相邻的两感应电极，两所述感应电极分别接入差分放大器的输入端S和输入端N；

选择任一所述驱动电极并以极性互补的两驱动脉冲分别驱动补偿电容和所述驱动电极，其中两补偿电容分别与差分放大器的输入端S和输入端N连接，两所述补偿电容与所述玻璃触控面板电极间的初始互电容的电容值相同；

初始化阶段，将两所述感应电极、输入端S和输入端N以及两所述补偿电容预充到一参考电压，所述补偿电容与所述玻璃触控面板电极间的互电容存储电荷；

测量阶段，所述补偿电容与所述互电容上存储的电荷重新分配，从而导致所述差分放大器的输入端S和输入端N的电压变化，所述差分放大器将所述输入端S和输入端N间的电压差模量线性放大输出以得到一差分电压信号；

根据所述差分电压信号计算当前互电容变化量。

7.如权利要求6所述的用于单片玻璃触控面板多点触摸的差分式互电容测量方法，其特征在于，在所述初始化阶段，所述补偿电容的驱动脉冲为VCC，所述驱动电极的驱动脉冲为GND，在所述测量阶段，所述补偿电容的驱动脉冲为GND，所述驱动电极的驱动脉冲为VCC。