[发明专利]一种新型sigma-delta电容触摸检测电路

说明书

本发明公开一种新型sigma‑delta电容触摸检测电路，其特征在于：所述电路包括电容转电流输入模块、初始化模块、sigma‑delta调制器模块和计数器模块，所述新型sigma‑delta电容触摸检测电路采用逐次逼近自适应电流源，具有很强的自适应能力，能根据外部触摸电容的大小实时调整内部电路参数，保持检测电路的灵敏度不变，同时，还可以节省成本，消除不同触摸电容之间互电容的影响。

技术领域

本发明涉及触摸检测技术领域，尤其涉及一种新型sigma-delta电容触摸检测电路。

背景技术

现有技术中的一阶Sigma-Delta调制器结构如附图1所示，它由求和加法器，积分器，1位ADC(锁存比较器)和1位DAC组成，通过过采样和噪声整形技术可以以数据转换器的信噪比。利用Sigma Delta调制器的输出高信噪比的特点，可以用来检测电容的大小，特别是触摸电容。将触摸电容的改变量转化成电流的变化量，输入给一阶sigma-delta ADC，通过 ADC输出能够表示触摸电容大小的数字码，从而能够得到触摸电容的变化量，达到检测触摸电容的目的。

但是，传统的sigma-delta型电容触摸检测(简称CSD–CapSense Sigma Delta)方案只能通过调整放电电阻来适用外部触摸电容的大小，需要设置外挂调制电容，其自适应能力比较差，并且不同触摸电容之间还存在互电容的影响。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提出的新型sigma-delta电容触摸检测电路采用逐次逼近自适应电流源，具有很强的自适应能力，能根据外部触摸电容的大小实时调整内部电路参数，保持检测电路的灵敏度不变，此外，其调制电容可以非常小，从而不需要外挂调制电容，为IC节省了一个PIN脚的同时也节省了成本，同时，本发明还可以消除不同触摸电容之间互电容的影响。

本发明提供一种新型sigma-delta电容触摸检测电路，其特征在于：所述电路包括电容转电流输入模块、初始化模块、sigma-delta调制器模块和计数器模块。

进一步的，所述电容转电流输入模块包括三个开关、一个自适应恒流源、一个触摸电容以及一个伪随机时钟；所述初始化模块包括两个电阻和两个开关；所述sigma-delta调制器包括一个开关、一个电阻、一个电容、一个比较器、一个振荡器、一个分频模块以及一个锁存器；所述计数器模块包括一个分频模块、一个PWM产生模块、一个与门、一个计数器以及一个数据处理器组成。

可选的，通过触摸电容的充电模式进行触摸检测，所述电容转电流输入模块的具体结构为：第六开关SW6一端连接至参考电压V_REF，所述第六开关SW6的另一端连接至触摸电容的一端、第一开关SW1的一端以及第二开关SW2的一端，所述第一开关SW1的另一端连接至电源VD，所述第二开关SW2的另一端连接自适应电流源的一端以及所述初始化模块，所述自适应电流源的另一端以及所述触摸电容的另一端均连接至地端，其中所述第一开关SW1和所述第二开关SW2的开闭状态由伪随机时钟控制，所述伪随机时钟可以产生16-bit的伪随机序列PSR。

可选的，通过触摸电容的充电模式进行触摸检测，所述电容转电流输入模块的具体结构为：第六开关SW6一端连接至参考电压V_REF，所述第六开关SW6的另一端连接至触摸电容的一端、第一开关SW1的一端以及第二开关SW2的一端，所述第一开关SW1的另一端以及所述触摸电容的另一端均连接至地端，所述第二开关SW2的另一端连接自适应电流源的一端以及所述初始化模块，所述自适应电流源的另一端连接电源VD，其中所述第一开关SW1和所述第二开关SW2的开闭状态由伪随机时钟控制，所述伪随机时钟可以产生16-bit的伪随机序列PSR。