[发明专利]电容检测传感器及其相关装置和系统

权利要求书

1.一种电容检测电路，其特征在于，包括：

像素传感电路，包括传感导电层，所述传感导电层与物体接合以形成与所述物体的电容；

第一电容，与所述像素传感电路耦合，所述第一电容通过第一开关与接地端耦合；

积分器，与所述第一电容电性耦合，用于生成积分输出电压，所述积分器包括：

第一单端放大器，包括：

积分输出端，用于输出所述积分输出电压，

第一输入端，与所述第一电容耦合，

至少一个积分电容，与所述第一输入端耦合；

比较器，与所述第一单端放大器的积分输出端耦合，用于生成指示所述传感导电层与所述物体之间电容的比较输出电压；

第二电容；

第二开关，设置于所述第二电容和所述积分器的第一输入端之间，所述第二开关用于基于所述比较输出打开或关闭，以提供所示第二电容与所述积分器之间的电性连接；

第三开关，用于将第二电容耦合至电压生成器；

第四开关，用于将所述第二电容耦合至接地端；

其中，当所述比较输出指示所述积分输出电压小于所述比较器接收的参考电压时，控制所述第二开关和所述第四开关打开。

2.根据权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述比较器包括：

负极输入端，与所述第一单端放大器的积分输出端耦合；

正极输入端，用于接收参考电压；

比较输出端，用于输出所述比较输出电压。

3.根据权利要求2所述的电容检测电路，其特征在于，包括：

计数器，与所述比较输出端耦合，用于生成计数输出。

4.根据权利要求1所述的电容检测电路，其特征在于，所述积分器还包括：

复位开关，耦合于所述第一输入端和所述积分输出端之间；

其中，控制所述复位开关导通所述第一输入端和所述积分输出端的电性连接。

5.根据权利要求3所述的电容检测电路，其特征在于，所述积分器包括：至少一个积分开关单元，耦合于所述至少一个积分电容和所述积分输出端之间。

6.根据权利要求5所述的电容检测电路，其特征在于，所述至少一个积分开关单元与电压生成器或接地端耦合。

7.根据权利要求6所述的电容检测电路，其特征在于，所述至少一个积分开关单元用于选择性导通所述至少一个积分电容和所述积分输出端之间的电性连接，所述至少一个积分电容和所述电压生成器之间的连接，或所述至少一个积分电容与所述接地端之间的连接。

8.根据权利要求5所述的电容检测电路，其特征在于，所述电容检测电路还包括：共模电压生成器，用于生成共模电压，所述共模电压生成器包括：

第二单端放大器，包括：

第二输入端；

第二输出端，通过连接开关与所述至少一个积分开关单元和所述第二输入端的一部分耦合；

多个共模电容，与所述第二输入端耦合。

9.根据权利要求8所述的电容检测电路，其特征在于，所述共模电压生成器还包括多个共模开关单元，耦合于所述多个共模电容和所述第二输出端之间。

10.根据权利要求9所述的电容检测电路，其特征在于，所述多个共模开关单元与电压生成器或接地端耦合。

11.根据权利要求10所述的电容检测电路，其特征在于，控制所述多个共模开关单元选择性导通所述多个共模电容与所述第二输出端之间的连接，所述多个共模电容和所述电压生成器之间的连接，或所述多个共模电容与所述接地端之间的连接。

12.根据权利要求8所述的电容检测电路，其特征在于，所述电容检测电路还包括：模数转换器ADC，与所述积分输出端与所述第二输出端耦合，用于生成ADC输出。