[发明专利]一种电容变化量检测电路及触摸屏、触摸检测方法

说明书

属于触摸检测领域一种涉及电容变化量检测电路及触摸屏、触摸检测方法，所述方法包括：将被检测电容(Ctp)的一端和去噪电容(C1)的一端同时接入所述第一电源(Vch)，并将所述被检测电容(Ctp)的另一端和所述去噪电容(C1)的另一端接参考地；断开所述被检测电容(Ctp)与所述第一电源(Vch)的连接，并接入运算放大器(SOP1)的反相输入端，同时将所述去噪电容(C1)在第一阶段接第一电源(Vch)的一端切换为接参考地，同时，将所述去噪电容(C1)的另一端接入所述运算放大器(SOP1)的反相输入端；根据所述运算放大器(SOP1)的输出结果判断是否有触摸操作。通过本发明实施例提供的检测电路及方法，可以降低或消除驱动电压的噪声以及其他叠加在驱动电压上的干扰信号对积分电路输出的信号的影响，从而提高有用信号的信噪比。

技术领域

本发明实施例属于触摸检测领域，尤其涉及一种电容变化量检测电路及触摸屏、触摸屏及触摸检测方法。

背景技术

在触摸屏的触摸检测或者指纹识别应用中，一般通过检测电容变化量来检测触摸或指纹操作。在电容变化量的检测电路中，现有技术提供一种电路结构如图1和图2所示。在图1所示的状态下，S1、S3、S5闭合，对待测电容Ctp充电，释放电容C1和C2存储的电荷，其他开关断开。在图2所示的状态下，S2、S4闭合，其他开关断开，Ctp上存储电荷重新分配，根据电容的电荷守恒原理，有如下等式：

Q＝C_tpV_pwr＝C_tpV_ref+C₁V_ref+C₂(V_ref-V_out)

N次采样后的输出为：

当Ctp的电容大小由于触摸按压或者指纹等发生改变时，通过该电路的输出可以检测出来Ctp的变化量。Ctp包含了变化前的基本值和变化量，可分为Cbg和Csig，则N次采样后有如下等式：

可以看到由于加入了C1，无用的电容基本值Cbg部分带来的电荷变化被消掉，针对输出结果可以只分析变化量部分。

然而，发明人在实现本发明的过程中发现，上述过程存在一个问题：

由于Vpwr当中包含噪声，该噪声来自于产生Vpwr的驱动电路，以及其他干扰，干扰源在一个移动或者可穿戴设备中包括但不仅限于屏幕驱动信号干扰，还可能来自充电器干扰，芯片本身其他部分产生的干扰，因此，在N次采样积分后，噪声和干扰也会随着积分而变大，导致输出信号信噪比过高，降低触摸检测或指纹识别的准确度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种电容变化量检测电路及触摸屏、触摸检测方法，以解决现有技术中由于存在噪声和干扰，导致触摸检测或指纹识别的准确度降低的问题，通过降低或消除驱动电压的噪声以及其他叠加在驱动电压上的干扰信号对积分电路输出的信号的影响，从而提高有用信号的信噪比，以降低电路对其他模块的设计要求，降低芯片整体功耗。

第一方面，本发明实施例提供一种电容变化量检测电路，用于检测被检测电容的电容变化量，所述被检测电容一端接入参考地，另一端通过第一开关接入第一电源，其特征在于，所述检测电路包括：

运算放大器、去噪电容、积分电容和多个开关；

所述运算放大器的正相输入端接入第二电源，所述运算放大器的反相输入端通过第一开关连接所述被检测电容的另一端；

所述去噪电容的一端通过第二开关连接所述被检测电容的另一端，并通过第三开关接入参考地，所述去噪电容的另一端通过第四开关接入第一电源，以及通过第五开关接入参考地；

所述积分电容的两端通过第六开关连接。