[发明专利]电容式传感器、传感装置、感测系统、以及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及电容式传感技术领域，尤其涉及一种电容式传感器、电容式传感装置、电容式感测系统、以及电子设备。

背景技术

随着社会的发展，越来越多的电子设备(如：手机、平板电脑、穿戴式设备、以及智能家居等各种智能产品)一般都会设置一种或多种传感装置。所述传感装置包括如感测用户触摸操作的触摸传感装置、感测人体生物信息的生物信息传感装置等等。目前，生物信息传感装置等多采用电容式传感装置来执行感测操作。

电容式传感装置一般包括电容式传感器和控制电路。所述电容式传感器包括多个传感单元(sensor)。所述多个传感单元接收控制电路的驱动信号，并在用户触摸所述多个传感单元时对应输出感测信号给所述控制电路，以获得相应的感测信息。

然，各传感单元独立检测，分别输出单一感测信号，所述单一感测信号(如：电压和/或电量)一般强度较弱。另外，电压、电量等感测信号在被传输的过程中易受电容式传感装置中寄生电容的影响，较不稳定，从而导致电容式传感装置的感测存在不精确或者出现误判的情况，影响用户体验。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种输出感测信号较稳定的电容式传感器、感测精度较高的电容式传感装置、感测精度较高的电容式感测系统、以及用户体验较好的电子设备。

本发明提供了一种电容式传感器，包括：

多个传感单元，呈阵列式排布，每一传感单元包括：

感测电极，能够以电容方式耦合到目标物体，感测电极用于加载参考信号；和

传感电路，包括差分对管，所述差分对管用于响应感测电极上因目标物体的接近或触摸所引起参考信号的变化，而对应产生二不同的第二交流信号。

优选地，所述电容式传感器进一步包括信号线群组，一信号线群组连接至少二传感单元，所述信号线群组用于传输传感单元产生的第二交流信号。

优选地，所述传感电路进一步包括第一开关单元，连接于所述差分对管与一电流源之间，用于控制是否在所述差分对管与所述电流源之间传输电流信号。

优选地，所述信号线群组包括第一信号线、第二信号线、和第三信号线，第一信号线用于与所述电流源连接；所述差分对管包括：

第三晶体管，包括第三控制电极、第五传输电极、和第六传输电极，其中，第五传输电极通过第一开关单元连接第一信号线；第六传输电极连接第二信号线；第三控制电极与感测电极为二电极，第三控制电极连接感测电极，或者，第三控制电极与感测电极为同一电极；第三控制电极用于加载第一参考信号；和

第四晶体管，包括第四控制电极、第七传输电极、和第八传输电极，其中，第八传输电极连接第三信号线，第四控制电极用于加载第二参考信号，第七传输电极连接第五传输电极。

优选地，所述第二参考信号与所述第一参考信号相同。

优选地，当第三控制电极与所述感测电极为二电极时，所述第三控制电极直接连接所述感测电极，或者，所述第三控制电极通过电阻连接所述感测电极。

优选地，当所述第三控制电极直接连接所述感测电极或者所述第三控制电极与所述感测电极为同一电极时，所述第一参考信号与所述感测电极加载的参考信号相同；当所述第三控制电极通过电阻连接所述感测电极时，所述第一参考信号与所述感测电极加载的参考信号不同。

优选地，所述电容式传感器进一步包括扫描线群组，所述扫描线群组包括第一扫描线，所述第一开关单元包括第一晶体管，所述第一晶体管包括第一控制电极、第一传输电极、和第二传输电极，所述第一控制电极与第一扫描线连接，用于响应第一扫描线上传输的扫描信号而对应控制第一传输电极与第二传输电极是否电连通，第一传输电极与第一信号线连接，第二传输电极与第五传输电极连接。

优选地，所述扫描线群组进一步包括第二扫描线，所述第一开关单元进一步包括第二晶体管，所述第二晶体管包括第二控制电极、第三传输电极、和第四传输电极，其中，第二控制电极连接第二扫描线，用于响应第二扫描线上传输的扫描信号而对应控制第三传输电极与第四传输电极是否电连通，第三传输电极连接第二传输电极、第四传输电极连接第五传输电极。

优选地，所述传感电路进一步包括第二开关单元，用于控制是否传输所述第一、第二参考信号给所述差分对管。

优选地，所述电容式传感器进一步包括参考信号线，所述参考信号线与所述第二开关单元连接，用于传输所述第一、第二参考信号；所述扫描线群组进一步包括第三扫描线，所述第二开关单元包括：