[发明专利]电器设备、触控芯片、电容触控按键的检测装置和方法有效
申请号: | 201911347298.2 | 申请日: | 2019-12-24 |
公开(公告)号: | CN113037265B | 公开(公告)日: | 2023-06-27 |
发明(设计)人: | 何友军 | 申请(专利权)人: | 上海美仁半导体有限公司 |
主分类号: | H03K17/96 | 分类号: | H03K17/96;G01R27/26;G01R31/327 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 单冠飞 |
地址: | 201600 上海市松江区九*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电器设备 芯片 电容 按键 检测 装置 方法 | ||
1.一种电容触控按键的检测装置,其特征在于,包括:
充放电电路,所述充放电电路用于对所述电容触控按键中的待测电容进行充放电;以及
控制电路,所述控制电路与所述充放电电路相连,所述控制电路用于控制所述充放电电路对所述待测电容进行充放电,并对所述充放电电路的充放电参数进行调节;
所述充放电电路的充放电参数包括充电电流和充放电周期,所述充放电周期为充电时间与放电时间之和,其中,控制单元用于在测试模式下,获取所述待测电容的第一检测信息和第二检测信息,并根据所述第一检测信息和第二检测信息对所述充放电电路的充电电流和充放电周期进行调节,其中,所述第一检测信息用于指示所述电容触控按键被触摸前所述待测电容的容值,所述第二检测信息用于指示所述电容触控按键被触摸时所述待测电容的容值;
所述控制电路包括:
电容检测单元,所述电容检测单元连接所述待测电容,所述电容检测单元用于对所述待测电容的容值变化进行检测,以生成相应的检测信息;
控制单元,所述控制单元与所述电容检测单元和所述充放电电路相连,所述控制单元用于在所述第一检测信息未处于基准范围内时,调节所述充放电电路的充电电流,以及,在所述第一检测信息和所述第二检测信息之间的差值小于预设阈值时,调节所述充放电电路的充电时间。
2.根据权利要求1所述的电容触控按键的检测装置,其特征在于,所述充放电电路包括:
可调电流源,所述可调电流源用于向所述待测电容提供充电电流;
第一开关,所述第一开关连接在所述待测电容与地之间,所述第一开关用于控制所述待测电容对所述地进行放电;
第二开关,所述第二开关连接在所述可调电流源与所述待测电容之间,所述第二开关用于控制所述可调电流源对所述待测电容进行充电;
其中,所述充电电流可调节,所述第一开关和所述第二开关的开关周期可调节。
3.根据权利要求2所述的电容触控按键的检测装置,其特征在于,所述可调电流源包括M个电流源单元,其中,第i个电流源单元包括:
2(i-1)×N个上晶体管,每个所述上晶体管的源极连接供电电压,每个所述上晶体管的栅极连接偏置电压,每个所述上晶体管在所述偏置电压的控制下导通,其中,N为整数,i取1、2、……、N;
下晶体管,所述下晶体管的源极连接所述2(i-1)×N个上晶体管的漏极,所述下晶体管的漏极连接所述第二开关,所述下晶体管的栅极连接所述控制单元,所述下晶体管在所述控制单元的控制下导通或关断;
其中,所述控制单元通过控制所述M个电流源单元的开关状态以调节所述可调电流源提供的充电电流。
4.根据权利要求2所述的电容触控按键的检测装置,其特征在于,所述电容检测单元包括:
比较器,所述比较器的第一输入端通过所述第二开关连接所述待测电容,所述比较器的第二输入端与参考电压的参考电压提供端相连;
计数器,所述计数器与所述比较器的输出端相连,所述计数器还提供时钟信号的时钟信号端相连,所述计数器用于在所述充放电电路进行充电时,通过所述时钟信号对所述待测电容的电压达到所述参考电压所需的时间进行计数;
其中,将所述计数器在所述待测电容的电压达到所述参考电压时的计数值作为所述检测信息。
5.根据权利要求4所述的电容触控按键的检测装置,其特征在于,所述控制单元包括:
开关调制器,用于获取控制信息,根据所述控制信息生成第一控制信号和第二控制信号,并分别输出给所述第一开关和所述第二开关,以对应控制所述第一开关和所述第二开关的导通或关断,其中,所述控制信息用于指示所述第一控制信号和第二控制信号的周期值;
控制器,所述控制器与所述开关调制器、所述计数器和所述可调电流源相连,所述控制器用于根据所述计数器在所述待测电容的电压达到所述参考电压时的计数值生成所述控制信息,还根据所述计数器在所述待测电容的电压达到所述参考电压时的计数值对所述可调电流源提供的充电电流进行调节。
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