[发明专利]使用开关电容器模拟信号处理的电容式触摸感测系统

权利要求书

1.一种方法，包括：

对电容式触摸面板的多个传感电容器的相应传感电容器进行充电，并且使用相应的感测电阻器感测相应的充电电流；

在相应的积分电路中对相应的充电电流进行积分以产生相应的信号电荷；

对相应的传感电容器进行放电并且使用所述感测电阻器感测放电电流；对相应的放电电流进行反相，并且在相应的积分电路中对相应的反相后的放电电流进行积分以产生相应的信号电荷；

将相应的反相后的放电电流的积分结果增加到相应的充电电流的积分结果，以产生信号电荷；

将所述信号电荷分解为存储在两个电容器上的两个半信号电荷；

通过共用存储有一半信号电荷的两个电容器中的一个电容器以得到多个传感电容器的所有传感电容器的平均信号电荷；以及

从存储在另一个电容器上的每个相应的半信号电荷中减去所述平均信号电荷以产生所得到的电荷。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

量化所得到的电荷以产生表示与多个传感电容器的相应传感电容器的相应电流电容值的均值的偏差的数字数据。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在充电阶段和放电阶段期间，将相应积分电路配置为连续时间积分器；

将相应连续时间积分器中将相应的充电电流和相应的放电电流一起积分；

在随后的积分阶段期间，将相应的积分电路重新配置为开关电容积分器；

计算与每个相应的信号电荷均值的偏差；以及

使用重新配置的开关电容积分器、比较器和数字升降计数器执行Σ-Δ模数转换。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，将相应的积分电路重新配置为开关电容器电路包括：从包括运算放大器电路的相应连续时间积分器中去除连续时间积分器部件，用开关电容器电路中的运算放大器电路代替开关电容积分器部件，以重复使用所述运算放大器电路。

5.根据权利要求2所述的方法，其中量化所得到的电荷包括：

基于积分结果的符号产生正的结果或负的结果；

在数字计数器中组合所述正的结果或负的结果与先前的结果；以及

反馈所述正的结果或负的结果以控制误差电荷与平均信号电荷、相应的先前存储的积分结果以及相应的电流信号电荷的积分。

6.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在所述多个传感电容器的所有相应的传感电容器中共用所述电流信号值的一半；以及

在所述多个传感电容器的所有相应的传感电容器两端去除所述电流信号值的一半作为共模信号。

7.根据权利要求2所述的方法，其中量化所述积分结果包括：

基于所述积分结果的数学符号递增或递减计数器电路。

8.根据权利要求7所述的方法，其中量化所述积分结果还包括：

反馈信号以提供下一个操作周期的积分结果的数学符号。

9.一种电容式触摸感测系统，包括：

布置在电容式触摸面板中的多个传感器；

多个模拟前端电路，每个相应的模拟前端电路被配置为与所述多个传感器中的相应传感器耦合，每个模拟前端电路包括：

运算放大器电路，其在充电阶段和放电阶段中能够被配置为连续时间积分器，以将来自相应传感器的电荷积分到一个或多个电容器上，并且在积分阶段中能够被重新配置，以对来自包括一个或多个电容器的多个电容器的电荷进行积分；以及

比较器，在积分阶段中被配置为与所述运算放大器电路耦合，以产生表示积分阶段中的积分电荷的数字数据；以及

其中每个相应的模拟前端电路还包括耦合在相应传感器和所述运算放大器电路的输入之间的极性开关，所述极性开关在充电阶段和放电阶段之间能够被重新配置为对在放电阶段期间来自相应传感器的电荷和在充电阶段期间来自相应传感器的电荷进行组合。