[发明专利]差分电路、电容检测电路、触摸检测装置和终端设备

说明书

本申请提供一种差分电路、电容检测电路和触摸检测装置，能够降低差分电路噪声，提高输出信号信噪比，当该差分电路应用在电容检测电路中能够提高电容检测的准确性。该差分电路包括前端电路和处理电路，前端电路包括控制电路和PGA电路，控制电路连接电源、两个电容器和PGA电路，用于在第一阶段控制电源向两个电容器充电并控制两个电容器向PGA电路放电，并在第二阶段控制PGA电路为两个电容器充电；PGA电路用于在第一和第二阶段分别将两个电容器的电容信号转化为电压信号并求差，得到两个电容器在第一和第二阶段对应的电压的差分信号；处理电路与前端电路相连接，用于根据前端电路在第一和第二阶段输出的差分信号确定两个电容器对应的电压的目标差分信号。

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种差分电路、电容检测电路、触摸检测装置和终端设备。

背景技术

电容器被广泛地应用在许多终端电子设备上，例如，终端设备显示屏上用于触摸控制的触控传感器。电容器在使用过程中，必不可少地需要对其容值进行测量分析，如今，自容检测已成为一种非常重要的测量分析方法。

然而，由于自电容往往比较大，已有的自容检测方式在自电容较大时灵敏度较低；而用于提高灵敏度的抵消(cancel)电容较大，以致cancel电容无法集成，同时cancel电容成本也过高；进一步地，自电容的增大，使得已有的自容检测方式灵敏度降低，已经无法正确检测电容值。

使用差分电路能够一定程度上提升电容检测的灵敏度，但是往往还存在例如1/噪声和低频噪声等噪声信号，影响了输出信号的信噪比，因此，急需一种低噪声的差分电路。

发明内容

本申请实施例提供了一种差分电路、电容检测电路、触摸检测装置和终端设备，能够有效地降低差分电路的噪声，提高输出信号的信噪比，并在该差分电路应用在电容检测电路中时，能够提高电容检测的准确性。

第一方面，提供了一种差分电路，所述差分电路包括前端电路和处理电路，所述前端电路用于将所连接的两个电容器的电容信号转化为电压信号并将所连接的两个电容器的所述电压信号求差，

所述前端电路包括控制电路和可编程增益放大PGA电路，所述控制电路同时连接电源、两个电容器和所述PGA电路，

所述控制电路用于在一个检测周期中的第一阶段控制所述电源向所述前端电路所连接的两个电容器充电，并控制所述前端电路所连接的两个电容器向所述PGA电路放电，以及在所述检测周期中的第二阶段控制所述PGA电路为所述前端电路所连接的两个电容器充电；

所述PGA电路用于在所述第一阶段和所述第二阶段分别将所述前端电路所连接的两个电容器的电容信号转化为所述电压信号，并将所述前端电路所连接的两个电容器的所述电压信号求差，以得到所述前端电路所连接的两个电容器在所述第一阶段对应的电压的差分信号，和所述前端电路所连接的两个电容器在所述第二阶段对应的差分信号；

所述前端电路在所述第一阶段输出所连接的两个电容器的差分信号，以及在所述第二阶段输出所连接的两个电容器的差分信号；

所述处理电路与所述前端电路相连接，用于根据所述前端电路在所述第一阶段输出的差分信号和所述前端电路在所述第二阶段输出的差分信号，确定所述前端电路所连接的两个电容器对应的电压的目标差分信号。

因此，在本申请实施例的差分电路中，前端电路向处理电路输出所连接的两个电容器对应的电压的差分信号，此即为差分过程；控制电路控制两个电容器在第一阶段向PGA电路放电，以及控制PGA电路在与第一阶段相关的第二阶段向两个电容器放电，处理电路根据前端电路分别在相关的第一阶段和第二阶段输出的差分信号确定目标差分信号，此即为双相关采样(Correlated Double Sample，CDS)过程。通过这种差分后双相关采样的方式，能够一定程度上消除差分电路输出的差分信号中的噪声。