[发明专利]基于互电容触摸屏的电荷放大器及稳定波形输出方法

说明书

本发明公开一种提供基于互电容触摸屏的电荷放大器及稳定波形输出方法，包括：前置放大器、反馈电容C_f、第一反馈电阻Rf1、第二反馈电阻Rf2和开关S1，所述前置放大器的负相输入端连接屏体组件，正相输入端接收参考电压，所述第一反馈电阻Rf1与第二反馈电阻Rf2串联，并连接在前置放大器的负相输入端和正相输入端之间，所述反馈电容C_f并联在串联的第一反馈电阻Rf1和第二反馈电阻Rf2之间，所述开关S1并联在所述第二反馈电阻Rf2两端，所述第二反馈电阻Rf1阻值小于所述第二反馈电阻Rf2的阻值；本发明所述的电路可以使得电荷放大器快速稳定，从而改善输出波形，使放大器工作稳定，工作频率加宽。

技术领域

本发明涉及充电电路技术领域，具体涉及一种基于互电容触摸屏的电荷放大器及稳定波形输出方法。

背景技术

众所周知，具有触控感应功能的电子系统包含触控区，可供使用者的手指或触控笔进行接触。电容式触控技术多半使用在中小型尺寸的触控荧屏上，成为市场上应用量最大的主流技术。

使用电容触控式技术的触控荧屏，通常包含叠加在荧屏之上的触控板，以供使用者的手或触控笔接触使用，触控板内部包含有多条导线，每一条导线都耦接到触控感应装置内的触控感应电路。

电容触控式技术主要分为两种，一种是自电容触控技术，一种是互电容触摸技术。这两种技术都是依赖手指或触控笔靠近触控板的导线时，所造成导线上电容值的变化，通过测量驱动电位的压降来得知触控点的位置。互电容感应式触摸屏包括多条驱动线和多条感应线，驱动线和感应线交叉放置，在驱动线和感应线的交叉处形成互电容。互电容感应式触摸屏可以包括成阵列排布的互电容。

目前的电荷放大器若没有反馈电阻时，可以认为直流放大量为无穷大，那么，运放稍有点失调，就会使输出电平在电源电压或者0电平；如果有反馈电阻，但反馈电阻极小，假设输入的为方波，则输出的波形极有可能被削顶失真，假设波峰失真度为斜率K，则上述K值极大，如图1所示；如果有反馈电阻，且反馈电阻极大的情况下，假设输入的为方波，则输出的波形就会需要较长的时间才能达到稳定，假设波峰失真度为斜率K’，则上述K’值极小，且可以无限趋近于0，如图2所示。因此，导致整个触控区工作不稳定和反应速度较慢。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于互电容触摸屏的电荷放大器，该电路可以解决稳定性差或者输出波形质量较差的问题，本发明还提供一种稳定波形输出方法。

技术方案：本发明一方面提供基于互电容触摸屏的电荷放大器，包括：前置放大器、反馈电容C_f、第一反馈电阻Rf1、第二反馈电阻Rf2和开关S1，所述前置放大器的负相输入端连接屏体组件，正相输入端接收参考电压，所述第一反馈电阻Rf1与第二反馈电阻Rf2串联，并连接在前置放大器的负相输入端和正相输入端之间，所述反馈电容C_f并联在串联的第一反馈电阻Rf1和第二反馈电阻Rf2之间，所述开关S1并联在所述第二反馈电阻Rf2两端，所述第二反馈电阻Rf1阻值小于所述第二反馈电阻Rf2的阻值。

进一步的，包括：

所述屏体组件包括屏体电容C_s和屏体电阻R_s，所述屏体电容C_s一端连接信号发射端，另一端与所述屏体电阻R_s相连，屏体电阻R_s与前置放大器的负相输入端连接。

进一步的，包括：

第一反馈电阻Rf1和第二反馈电阻Rf2的阻值之和R_f表示为：

进而，

其中，Vout为前置放大器的输出电压，Vin为输入电压值，||为并联符号。

进一步的，包括：