[发明专利]电容式传感弛张振荡器

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体地，涉及一种电容式传感弛张振荡器。

背景技术

触摸传感器已经被广泛使用很多年了。但近期混合信号可编程器件的发展，让电容式触摸传感器已成为各种消费电子产品中机械式开关的一种实用、增值型替代方案。

典型的电容式传感器覆盖层的厚度为3mm或更薄。随着覆盖层厚度的增加，手指触摸的传感将变得越来越困难。任何电容式触摸传感系统的核心都是一组与电场相互作用的导体。人体皮肤下面的组织中充满了传导电解质---这是一种有损电介质。正是手指的这种导电特性使得电容式触摸传感成为可能。

简单的平行板电容器有两个导体，这两个导体之间隔着一层电介质。该系统中的大部分能量直接聚集在电容器极板之间。少许能量会泄露到电容器极板以外的空间，而由这些泄露能量所形成的电场叫做边缘场。制作实用电容式传感器的部分难题在于需要设计一套印刷电路板轨线，来将边缘场引导到用户易接近的有效感应区域中。平行板电容器不是这种传感器模式的理想选择。当把手指放在边缘电场的附近时，电容式传感系统的导电表面积会增加。由手指所产生的额外电荷存储容量，就是我们所知的手指电容CF。

发明内容

为解决现有电容式传感器解析电路在放大倍数增加时容易造成误判断的技术缺陷，本发明公开了一种电容式传感弛张振荡器。

本发明所述电容式传感弛张振荡器，包括至少一个触摸电容，还包括比较器、脉宽调制器、计数器和基准时钟及基准电压，触摸电容检测端与基准电压输出端分别与比较器的正相输入端和反相输入端连接，所述比较器的输出端连接脉宽调制器的输入端，所述脉宽调制器和基准时钟的输入端分别连接计数器的信号输入端和时钟输入端，还包括连接在比较器正相输入端和地线之间的复位开关，所述复位开关的控制端与比较器输出端连接。

优选的，所述比较器的正相输入端和电源之间连接有上拉电流源。

优选的，还包括信号选择总线，所述触摸电容不止一个，触摸电容连接在信号传输总线和地之间，所述信号选择总线的输出端连接比较器正相输入端，所述信号选择总线为编程控制的多路模拟选择开关。

优选的，所述基准时钟频率为24M。

具体的，所述复位开关为NMOS管，控制端为栅极。

本发明所述电容式传感弛张振荡器，对手指电容的微小变化利用弛张振荡器进行放大，在放大信号的同时，提高了电容触摸信号的抗干扰性，减小了误判断发生的概率。

附图说明

图1是本发明一种具体实施方式示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

本发明所述电容式传感弛张振荡器，包括至少一个触摸电容CN，还包括比较器COMP、脉宽调制器、计数器和基准时钟及基准电压VTH，触摸电容检测端与基准电压输出端分别与比较器的正相输入端和反相输入端连接，所述比较器的输出端连接脉宽调制器的输入端，所述脉宽调制器和基准时钟的输入端分别连接计数器的信号输入端和时钟输入端，还包括连接在比较器正相输入端和地线之间的复位开关，所述复位开关的控制端与比较器输出端连接。

比较器的输出被送进脉冲宽度调制器(PWM)的时钟输入电路，这个PWM对一个时钟频率为24MHz的16位计数器进行门控。传感器上面的手指使电容增大，进而导致计数值增加。手指的存在就是基于这一原理来检测到的。

优选的，所述比较器的正相输入端和电源之间连接有上拉电流源。

优选的，还包括信号选择总线，所述触摸电容不止一个，触摸电容连接在信号传输总线和地之间，所述信号选择总线的输出端连接比较器正相输入端，所述信号选择总线为编程控制的多路模拟选择开关。以一定的检测周期依次选择每一个触摸电容的电容变化值。

优选的，所述基准时钟频率为24M。

具体的，所述复位开关为NMOS管，控制端为栅极。

如上所述，可较好的实现本发明。