[发明专利]用于电容性触敏面板的测量电路和测量方法

说明书

本发明涉及一种用于电容性触敏面板的测量电路和测量方法。一种可连接到电容性触敏面板的测量电路，该面板包括多个传感电极和可选地公共保护电极，适合于响应于对导电主体的接近测量传感电极的瞬时电容的变化，其中该传感电极在固定电压下相对于公共保护电极被偏置，该电路包括：功率管理集成电路，包括生成在与保护电极电连接的功率管理集成电路的保护端子处可获得的调制电压的电压源；一个或多个从集成电路，每个连接到多个传感电极并包括电容数字转换器或多个电容数字转换器，其被操作地布置成用于生成表示传感电极的瞬时电容的数字测量代码；用于改变调制电压的频率的装置。还提供了一种用于测量触敏面板中的传感电极的瞬时电容的相应方法。

技术领域

本发明涉及一种用于电容性触敏面板的测量电路和测量方法；并且特别地涉及用于涉及改变调制电压的调制频率从而使传递函数中的峰值平滑化的电容性触敏面板的测量电路和测量方法。

背景技术

图1描述了用于测量接地电容器Cin的已知技术，其可能是触敏面板或接近检测器的一部分：其在于改变电容性电极的电压并检测跨Cin的相应电荷变化。这一般地是通过在反馈中用电容器Cfb将电容性电极连接到电荷放大器负输入端（虚拟接地）来实现的。通过在放大器的正输入端上施加很好地定义的电压变化来实现输入电容器上的电压变化，因为负输入端将通过反馈来追踪正输入端。由于跨电容器Cin的电流只朝着Cfb流动（放大器具有高阻抗输入），所以可根据跨反馈电容器Cfb的电压变化来确定跨Cin电荷变化（和因此的Cin的值本身）。此电压变化可直接地在模拟域中测量、处理或转换到数字域。

这种技术的一个缺点是其对电极输入节点与接地之间的任何寄生电容器Cpar且特别是对与输入焊盘有关的寄生电容器、输入放大器的保护和寄生电容器、到源电压的寄生电容器的极度敏感。事实上，这些寄生电容器可能未与要测量的电容器区别开并因此影响测量结果。

专利FR 2 756 048描述了用于测量通常被用于接近检测的接地电容器的技术。这些技术的优点在于其精确性且在于其对寄生电容器相当不敏感。这是通过相对于接地不仅改变电容性电极的电压而且改变测量电路的所有电压而实现的。所有电压以与电容性电极的电压相同的方式改变，使得跨寄生电容器的电压不改变。为此，将所有输入电路或电荷放大器称为局部参考电位，也称为局部接地（通常是测量回路的基底），由某个激励电路来促使其相对于全局接地而改变，所述某个激励电路诸如产生变化电压Vin的电压源，参见图2。局部接地（浮置电压VF）因此相对于全局（外部）接地被浮置。由以局部接地为参考的浮置正和负源对读出电路进行供应。从测量电路视点出发，“只有”外部接地电压在改变，所有内部电路都以浮置电压为参考。因此，该测量对寄生的内部电容器不敏感。

然而，要测量的电容器Cin可能远离测量电路，因此将Cin连接到测量电路的导线之间的任何寄生电容器将被添加到测量电容器。为了避免此错误，可通过使用保护电极使将Cin连接到测量电路的导线从外部接地解耦。然后必须将此保护电极连接到内部或浮置接地VF或相对于VF在恒定电压下偏置的接点，使得电容性电极与保护之间的电容器仍在恒定电压下被偏置，并且不影响测量结果。因此，测量电路具有被连接到内部接地VF或者相对于该内部接地VF在恒定电压下偏置的保护输出端，并且应将电容器与测量电路之间的导线的保护连接到测量电路的此输出端，参见图3。

发明内容

在本申请的独立权利要求中叙述了本发明的本质特征。在从属权利要求中提到了其它实施例的其它可选、有利特征。

附图说明

借助于以示例方式给出且由附图示出的实施例的描述，将更好地理解本发明，在所述附图中：

图1至3示意性地示出了在电容测量中使用的已知电路；

图4图示出被透明保护电极覆盖的LCD面板，在其上面放置了多个导电透明像素，以及电容测量设备的一部分；

图5示出了本发明的可能实施例的构建块；