[发明专利]用于量化噪声限制传感器装置的模拟前端(AFE)

说明书

一种用于输入设备的模拟前端(AFE)包括电流传送器以及可切换地耦合到电流传送器的模数转换器(ADC)。电流传送器配置成接收来自多个传感器电极的输入信号。当ADC耦合到电流传送器时，ADC生成与输入信号的数字表示对应的输出值。此外，当ADC与电流传送器去耦合时，ADC可至少部分基于ADC的状态而选择性地调整输出值。在一些实现方式中，ADC可包括Δ‑∑调制器，其配置成在ADC与电流传送器去耦合时生成附加样本。ADC可基于附加样本来确定输出值的量化误差量，并且在量化误差超过阈值量时调整输出值。

技术领域

本实施例总体上涉及电容性感测，以及具体来说涉及减轻电容性感测电路中的量化噪声。

背景技术

包括接近传感器设备(通常又称作触摸板或触摸传感器设备)的输入设备广泛用于多种电子系统中。接近传感器设备典型地包括常常通过输入表面来区分的感测区，其中接近传感器设备确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可用来为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备常常用作用于较大计算系统的输入设备(诸如笔记本或台式计算机中集成的或者作为其外设的不透明触摸板)。接近传感器设备还常常用于较小计算系统中(诸如蜂窝电话中集成的触摸屏)。

接近传感器可通过检测感测区中的电场和/或电容的改变进行操作。例如，感测区可包括多个导体，其能够配置成发射和/或接收电信号。信号然后能够用来测量各个导体对之间的电容性耦合。“基线”表示当感测区中不存在外部对象时的导体对的期望电容。与感测区相接触(或紧邻)的对象可(例如，从基线)更改导体的有效电容。因此，跨一个或多个导体对的电容的所检测改变可发信号通知感测区中的对象的存在和/或位置。

发明内容

提供本发明内容来以简化形式介绍概念的选择，其在下面在具体实施方式中进一步描述。本发明内容不意在确定要求保护主题的关键特征或本质特征，也不意在限制要求保护主题的范围。

公开一种降低量化噪声限制传感器装置的功率消耗的方法。该方法可由输入设备的模拟前端(AFE)来执行。AFE包括电流传送器以及可切换地耦合到电流传送器的模数转换器(ADC)。电流传送器配置成接收来自多个传感器电极的输入信号。当ADC耦合到电流传送器时，ADC生成与输入信号的数字表示对应的输出值。此外，当ADC与电流传送器去耦合时，ADC可至少部分基于ADC的状态选择性地调整输出值。

在一些实施例中，AFE可包括切换电路，以选择性地将ADC耦合到电流传送器。在一些方面，切换电路可在采样间隔期间将ADC耦合到电流传送器。在其它方面，切换电路可在采样间隔终止时将ADC与电流传送器去耦合。例如，当AFE配置成操作在低功率模式中时，采样间隔可对应于电容性感测操作的时长(例如，突发时长)。

ADC可包括Δ-∑调制器和抽取滤波器。Δ-∑调制器可配置成至少部分基于所接收输入信号来生成样本系列。抽取滤波器可配置成当ADC耦合到电流传送器时将样本系列转换成输出值。在一些实施例中，Δ-∑调制器还可配置成在ADC与电流传送器去耦合时生成附加样本。ADC可基于附加样本来确定输出值的量化误差量，并且可在量化误差超过阈值量时调整输出值。在一些方面，抽取滤波器可包括升降计数器，其配置成在量化误差超过阈值量时使输出值递增，并且在量化误差不超过阈值量时维持输出值。

Δ-∑调制器还可包括积分器和反馈数模转换器(DAC)。在一些实施例中，ADC可配置成在生成样本系列中的第一样本之前将反馈DAC与积分器去耦合。当阈值周期已经过去时，在接收来自电流传送器的输入信号之后，ADC可将反馈DAC耦合到积分器。例如，阈值周期可至少部分基于Δ-∑调制器的采样频率以及用来控制采样频率的时钟信号的归零时间。

附图说明

本实施例作为举例示出，而不意在受到附图的各图所限制。

图1示出在其内可实现本实施例的示例输入设备。