[发明专利]一种电荷域电容数字转换电路

摘要

本发明提供了一种电荷域电容数字转换电路，其特征是包括：基准电压产生模块、电荷域模数转换器、电荷域电压转电荷放大电路和时钟产生电路。电荷域电压转电荷放大电路将接收到的差分电压信号Vip和Vin进行放大处理得到Qop和Qon并输出到电荷域模数转换器的差分模拟电荷输入端；电荷域模数转换器将接收到的差分电荷进行转换得到数字量化码。该电荷域电容数字转换电路可以广泛应用于各类触摸屏等各类电容感应系统中。

主权项

1.一种电荷域电容数字转换电路，其特征是：包括基准电压产生电路、电荷域模数转换器、电荷域电压转电荷放大电路和时钟产生电路；所述电荷域电容数字转换电路的连接关系为：电荷域电压转电荷放大电路将接收到的差分电压信号Vip和Vin进行放大处理得到Qop和Qon并输出到电荷域模数转换器的差分模拟电荷输入端；电荷域模数转换器将接收到的差分电荷进行转换得到数字量化码；时钟产生电路的第一控制信号产生端口输出时钟Clkr到电荷域电压转电荷放大电路的Clkr时钟输入端口和电荷域模数转换器的Clkr时钟输入端口，时钟产生电路的第二控制信号产生端口输出时钟Clks到电荷域电压转电荷放大电路的Clks时钟输入端口和电荷域模数转换器的Clks时钟输入端口，时钟产生电路的第三控制信号产生端口输出时钟Clk到电荷域电压转电荷放大电路的Clk时钟输入端口和电荷域模数转换器的Clk时钟输入端口，时钟产生电路的第四控制信号产生端口输出时钟Clkn到电荷域电压转电荷放大电路的Clkn时钟输入端口和电荷域模数转换器的Clkn时钟输入端口，时钟产生电路的第五控制信号产生端口输出时钟Clkt到电荷域电压转电荷放大电路的Clkt时钟输入端口和电荷域模数转换器的Clkt时钟输入端口；基准电压产生电路的第一基准电压产生端口输出基准电压1到电荷域电压转电荷放大电路的基准电压1输入端口和电荷域模数转换器的基准电压1输入端口，基准电压产生电路的第二基准电压产生端口输出基准电压2到电荷域电压转电荷放大电路的基准电压2输入端口和电荷域模数转换器的基准电压2输入端口，基准电压产生电路的第三基准电压产生端口输出基准电压3到电荷域模数转换器的基准电压3输入端口，基准电压产生电路的第四基准电压产生端口输出基准电压4到电荷域模数转换器的基准电压4输入端口；所述电荷域电压转电荷放大电路包括第一正端电荷存储节点、第一负端电荷存储节点、第二正端电荷存储节点和第二负端电荷存储节点、一个连接在第一和第二正端电荷存储节点之间的正端电荷传输控制开关、一个连接在第一和第二负端电荷存储节点之间的负端电荷传输控制开关、连接到第一正端电荷存储节点的正端电容、连接到第二正端电荷存储节点的正端容值可编程电容、连接到第一负端电荷存储节点的负端电容、连接到第二负端电荷存储节点的负端容值可编程电容、连接到第一正端电荷存储节点的第一正端电压传输开关、连接到第一正端电荷存储节点的第二正端电压传输开关、连接到第二正端电荷存储节点的第三正端电压传输开关和连接到第二正端电荷存储节点的第四正端电压传输开关、连接到第一负端电荷存储节点的第一负端电压传输开关、连接到第一负端电荷存储节点的第二负端电压传输开关、连接到第二负端电荷存储节点的第三负端电压传输开关和连接到第二负端电荷存储节点的第四负端电压传输开关；所述电荷域电压转电荷放大电路的连接关系为：正端电容的一端连接到第一正端电荷存储节点，另一端连接到电荷传输控制时钟Clk；正端容值可编程电容的一端连接到第二正端电荷存储节点，另一端连接到电荷传输控制时钟Clkn；正端电荷传输控制开关的控制端连接到传输信号Clkt，正端电荷传输控制开关两端连接到第一和第二正端电荷存储节点Nip和Nop；第一正端电压传输开关的一端连接到第一正端电荷存储节点，另一端连接到正电压输入端Vip，开关控制信号接Clks；第二正端电压传输开关的一端连接到第一正端电荷存储节点，另一端连接到基准电压1，开关控制信号接Clkr；第三正端电压传输开关的一端连接到第二正端电荷存储节点，另一端连接到基准电压2，开关控制信号接Clkr；第四正端电压传输开关的一端连接到第二正端电荷存储节点，另一端连接到正端输出电压Vop，开关控制信号接Clkt；负端电容的一端连接到第一负端电荷存储节点，另一端连接到电荷传输控制时钟Clk；负端容值可编程电容的一端连接到第二负端电荷存储节点，另一端连接到电荷传输控制时钟Clkn；负端电荷传输控制开关的控制端连接到传输信号Clkt，负端电荷传输控制开关两端连接到第一和第二负端电荷存储节点Nin和Non；第一负端电压传输开关的一端连接到第一负端电荷存储节点，另一端连接到负端电压输入端Vin，开关控制信号接Clks；第二负端电压传输开关的一端连接到第一负端电荷存储节点，另一端连接到基准电压1，开关控制信号接Clkr；第三负端电压传输开关的一端连接到第二负端电荷存储节点，另一端连接到基准电压2，开关控制信号接Clkr；第四负端电压传输开关的一端连接到第二负端电荷存储节点，另一端连接到负端输出电压Von，开关控制信号接Clkt。