[发明专利]用于确定电容值的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年2月12日提交的、题为“SYSTEM ANDMETHOD FOR DETERMINING CAPACITANCE VALUE(用于确定电容值的系统和方法)”的61/152,071号美国临时专利申请(律所卷号：CYGL-29，333)的优先权，并且本申请涉及2008年6月25日提交的、题为“LCD CONTROLLER CHIP(LCD控制器芯片)”的12/146,349号美国专利申请，该申请的内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明涉及确定与触敏电容开关相关联的电容器的电容值，所述触敏电容开关可以是孤立开关，也可以包含于电容传感器阵列中，本发明尤其涉及用于使用逐次逼近技术确定电容值的系统和方法。

背景技术

电子电路设计经常需要使用各种使用户能够与电子电路相互作用或从电子电路接收信息的接口电路，诸如电容传感器阵列。通常，专用感测电路可被用来检测使用户能向电路中输入特定信息的电容传感器阵列内的各种电容开关的触发。

在电容传感器阵列内，需要这样的能力：响应于用户手指放在电容开关上检测该电容开关的电容值差。除了检测用户手指放在电容开关上以及由该手指引起的电容的相关改变，还需要使感测电路在电容传感器阵列内对外部干扰有抵抗力。外部干扰的例子包括手机，其发射可能引起开关电容增加的误检测。另外，电气干线，例如与空调或其它高耗能的单元相关联的那些电气干线，可能在电容传感器阵列内引起干扰。电容感测电路内的其它类型的干扰和差错还可能导致它们本身在检测电容传感器阵列电路内的特定电容值时产生误差。因此，需要提供一种触摸传感器电路，它使得能够检测放在电容传感器阵列上的手指，同时限制基于外部干扰和差错以及检测电路内的固有干扰的检测量。

发明内容

如这里公开并描述的，在本发明的一个方面中，本发明包括一种用于确定可变电容器的值的电路。第一电路在可变电容器上的可变电压超过阈值电压时产生第一指示。第二电路在参考电容器上的参考电压超过阈值电压时产生第二指示。控制逻辑响应于第一和第二指示，产生表明先发生第一指示还是第二指示的控制信号。逐次逼近引擎响应于控制信号产生N位控制值。可变电流源响应于N位控制值产生送至第一电路的可变电流。参考电流源产生送至第二电路的参考电流。

附图说明

为了更完整的理解，现在结合附图参考下面的说明，在附图中：

图1是具有电容感测能力的集成电路的上层框图；

图2a是电容触摸感测电路的功能框图；

图2b示出模拟前端电路的框图；

图3是示出图2b的电路的操作的时序图；以及

图4示出用于检测外管脚上的电容值的SAR算法的流程图。

具体实施方式

现在参考附图，图示并描述了电容触摸传感器的各种视图和实施例，并描述其它可能的实施例，这里，相同的附图标记用于表示各附图中相同的元件。附图不一定按比例绘制，在一些例子中，只出于图示的目的，适当地将附图放大和/或简化。本领域技术人员将会了解基于下面可能实施例的例子可以有很多可能的应用和变化。

现在参考图1，图1示出了与多个电容触摸垫106连接的集成电路(IC)102的总体框图，每一个电容触摸垫106经由各自的外部管脚108与IC 102连接。每一个电容触摸垫106包括任意类型的外部电容器，其中可以通过用手指触摸该外部电容器或者使手指靠近该电容器来影响该电容器的电容值，从而改变该电容器的电容。还应该理解：可以采用任意类型的电容元件，而不只是电容触摸垫。电容触摸垫106可以是孤立元件或可以是电容传感器阵列的一部分。

IC 102包括多路复用器544，其用于选择外部管脚108之一以及一片相关联的电容触摸垫106，以输入到电容感测块252。电容感测块252用于确定与所选管脚108相关联的电容的值。从而，这将允许对与管脚108相关联的电容的值进行确定，该电容将被称为与“外部电容开关”相关联的电容，该值是相关联的电容触摸垫106的值和任何寄生电容的和，该寄生电容是由手指触摸、外部干扰等引起的。为了利用专有算法确定电容值等的改变，将关于外部电容开关的电容值的信息传递到处理器110。这种算法的应用的一个例子是在2008年6月25日提交的、题为“LCD CONTROLLER CHIP”的12/146,349号美国专利申请中描述的，通过引用将其全文包含于此。应该理解多路复用器544能够用开关实现。