[发明专利]准差分互电容测量

权利要求书

1.一种互电容测量方法，包括：

在初始化阶段，将第一积分电容器和第二积分电容器充电到第一电压；

在积分阶段，向所述第一积分电容器提供负电荷包并向所述第二积分电容器提供正电荷包，其中所述负电荷包和所述正电荷包来源于互电容和施加到所述互电容的发送信号；

在数字化阶段：

开始时间测量逻辑块的计时器，

对所述第一积分电容器充电，直到所述第一积分电容器两端的电压基本上等于所述第二积分电容器两端的电压，以及

停止所述时间测量逻辑块的计时器，其中所述计时器的值代表所述互电容；以及

将所述数字化阶段的输出提供给处理单元。

2.如权利要求1所述的互电容测量方法，其中通过以下步骤将所述发送信号施加到所述互电容：

在第一开关阶段，将所述互电容的第一电极耦接到第一电压；

在第二开关阶段，将所述互电容的第一电极耦接到第二电压。

3.如权利要求2所述的互电容测量方法，其中当所述互电容的第一电极耦接到所述第一电压时，所述正电荷包被提供到所述第二积分电容器，所述正电荷包被提供为在所述互电容的第二电极上接收的电流。

4.如权利要求2所述的互电容测量方法，其中当所述互电容的第一电极耦接到所述第二电压时，所述负电荷包被提供到所述第一积分电容器，所述负电荷包被提供为在所述互电容的第二电极上接收的电流。

5.如权利要求2所述的互电容测量方法，其中所述第一电压是电源电压，并且所述第二电压是地电位。

6.如权利要求1所述的互电容测量方法，其中对所述第一积分电容器的充电是通过电流数模转换器来向所述第一积分电容器提供恒定电流。

7.如权利要求6所述的互电容测量方法，其中所述电流数模转换器是可编程的。

8.一种互电容测量电路，包括：

第一积分电容器，耦接到比较器的第一输入；

第二积分电容器，耦接到比较器的第二输入；

参考电压，可操作地耦接到所述第一积分电容器和所述第二积分电容器，所述参考电压用于在初始化阶段期间重置所述第一积分电容器和所述第二积分电容器上的电压；

接收引脚，耦接到互电容的第一电极，所述接收引脚用于在积分阶段期间接收正电荷包和负电荷包，所述正电荷包和所述负电荷包分别施加到所述第二积分电容器和所述第一积分电容器；

第一电流源，耦接到所述第一积分电容器，所述第一电流源用于在数字化阶段期间对所述第一积分电容器充电，直到所述第一积分电容器上的电压基本上等于所述第二积分电容器上的电压；以及

时间测量逻辑，在数字化阶段期间耦接到所述比较器的输出并且控制所述比较器的输出，所述比较器的输出来源于所述第一积分电容器和所述第二积分电容器两端的电压，其中所述时间测量逻辑的输出是表示所述互电容的数字值。

9.如权利要求8所述的互电容测量电路，其中所述互电容形成在耦接到发送信号生成电路的第二电极和耦接到所述接收引脚的第一电极之间。

10.如权利要求8所述的互电容测量电路，其中所述接收引脚耦接到模拟多路复用器，所述模拟多路复用器用于将至少一个接收引脚耦接到包含至少所述第一积分电容器和所述第二积分电容器的积分电路。

11.如权利要求10所述的互电容测量电路，其中所述模拟多路复用器将多个接收引脚耦接到所述积分电路。

12.如权利要求8所述的互电容测量电路，还包括耦接到所述比较器的输出的与门，所述与门用于向将所述第一电流源耦接到所述第一积分电容器的开关提供控制信号，并且用于向所述时间测量逻辑提供控制信号。