[发明专利]用于量化噪声限制传感器装置的模拟前端(AFE)

权利要求书

1.一种用于输入设备的模拟前端(AFE)，包括：

电流传送器，配置成接收来自多个传感器电极的输入信号；以及

模数转换器(ADC)，可切换地耦合到所述电流传送器，所述ADC配置成：

当所述ADC耦合到所述电流传送器时，生成与所述输入信号的数字表示对应的输出值；以及

当所述ADC与所述电流传送器去耦合时，至少部分基于所述ADC的状态而选择性地调整所述输出值。

2.如权利要求1所述的AFE，还包括切换电路，所述切换电路配置成：

在采样间隔期间将所述ADC耦合到所述电流传送器；以及

在所述采样间隔终止时将所述ADC与所述电流传送器去耦合。

3.如权利要求2所述的AFE，其中所述采样间隔与所述AFE的低功率模式一致。

4.如权利要求1所述的AFE，其中所述ADC包括：

Δ-∑调制器，配置成至少部分基于所接收所述输入信号来生成样本系列；以及

抽取滤波器，配置成当所述ADC耦合到所述电流传送器时将所述样本系列转换成所述输出值。

5.如权利要求4所述的AFE，其中所述Δ-∑调制器还配置成当所述ADC与所述电流传送器去耦合时生成附加样本。

6.如权利要求5所述的AFE，其中所述ADC配置成通过下列步骤来选择性地调整所述输出值：

基于所述附加样本来确定所述输出值的量化误差量；以及

当所述量化误差超过阈值量时调整所述输出值。

7.如权利要求6所述的AFE，其中所述抽取滤波器包括升降计数器，并且其中所述ADC还配置成通过下列步骤来选择性地调整所述输出值：

当所述量化误差超过所述阈值量时使所述输出值递增；以及

当所述量化误差不超过所述阈值量时维持所述输出值。

8.如权利要求4所述的AFE，其中所述Δ-∑调制器包括积分器和反馈数模转换器(DAC)，并且其中所述ADC还配置成在生成所述样本系列中的所述第一样本之前将所述反馈DAC与所述积分器去耦合。

9.如权利要求8所述的AFE，其中所述ADC配置成在接收来自所述电流传送器的所述输入信号之后将所述反馈DAC耦合到所述积分器达阈值周期。

10.如权利要求9所述的AFE，其中所述阈值周期至少部分基于所述Δ-∑调制器的采样频率以及用来控制所述采样频率的时钟信号的归零时间。

11.一种操作可切换地耦合到多个传感器电极的模拟前端(AFE)的方法，所述方法包括：

接收来自所述多个传感器电极的输入信号；

当所述AFE耦合到所述多个传感器电极时，生成与所述输入信号的数字表示对应的输出值；以及

当所述AFE与所述多个传感器电极去耦合时，至少部分基于所述AFE的状态而选择性地调整所述输出值。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：

在采样间隔期间将所述AFE耦合到所述多个传感器电极；以及

在所述采样间隔终止时将所述AFE与所述多个传感器电极去耦合。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述采样间隔与所述AFE的低功率模式一致。

14.如权利要求11所述的方法，还包括：

至少部分基于所接收所述输入信号来生成样本系列；以及

当所述AFE耦合到所述多个传感器电极时，将所述样本系列转换成所述输出值。