[发明专利]力感测电路

说明书

本公开涉及用于偏置传感器的电路，其包括偏置产生器模块，所述偏置产生器模块被配置为接收供应电压并且产生用于偏置所述传感器的偏置电压。所述电路还包括控制模块，所述控制模块被配置为将指示所述供应电压的电压与阈值电压进行比较，并且基于所述比较向所述偏置产生器模块输出控制信号。所述偏置产生器模块被配置为基于所述控制信号来控制所述偏置电压。

技术领域

本公开涉及力感测电路和系统的领域。

背景技术

传统的便携式装置(例如移动电话、平板计算机、远程控制器、视频游戏控制器等)通常包括供用户控制便携式装置的机械按钮。此类机械按钮容易磨损和撕裂，并且由于水、灰尘和/或碎片的侵入而容易损坏和发生故障。因此，制造商越来越多地寻求替代解决方案来促进用户与便携式装置之间的交互。

促进此类交互的一种方法是以力传感器的形式提供所谓的“虚拟按钮”。力传感器可以代替机械按钮被提供为便携式装置的一部分。力传感器可以被配置为检测用户与传感器的交互(例如，传感器被触摸或按压)，并且使便携式装置响应于检测到的交互而启动一些功能。由于没有机械按钮的移动零件，此类虚拟按钮提供优于机械按钮的优点。这可以使得便携式装置的磨损减少和寿命增加。力传感器的使用还可以有助于提高便携式装置的防水性，因为机械按钮可以为流体提供重要的入口点。此外，机械按钮是便携式装置中相对较大的部件，因此较小的替代方案(诸如力传感器)可以为附加部件腾出空间。例如，在移动电话中，附加空间可能被数量增加的5G天线占据。

制造商进一步寻求在用户与便携式装置之间提供增加的交互性，并且力传感器的使用可以促进用户与便携式装置交互的附加或替代方法。例如，一个或多个力传感器可以用于沿着便携式装置的一个或多个表面提供“虚拟滑块”类型的功能，除了提供例如触摸屏之外，所述功能可以提供便携式装置的接口区域。为确保用户体验不会因力传感器的引入而大幅改变，力传感器提供的“虚拟接口”应让用户看起来和感觉就像存在机械按钮或其他机械接口一样，而不是虚拟按钮或虚拟按钮接口。

力传感器因此检测装置上的力，以确定用户与装置的交互，例如对装置的触摸、按压或挤压。由用户施加的力通常是小量值的，并且因此将力传感器配置为具有最大可能的灵敏度以便检测用户交互是有益的。

另一个重要的考虑是便携式装置应以一致的方式响应用户交互，即装置对特定用户交互(诸如对虚拟按钮的触摸)的响应，应总是相同的。如果不维持此类一致的响应或力传感器未能检测到用户交互，则用户体验可能会降级。

此外，便携式装置通常从板载电池汲取电力，因此对此类装置的电力供应通常是有限的。因此，便携式装置中使用的力传感器的功耗应是低的。

因此，在工业中需要支持力传感器的电路和系统，其平衡低功耗需求和维持一致且可靠的灵敏度性能的需求。

因此，本公开的实施方案涉及用于感测的设备和系统，其至少减轻上述问题中的至少一些。

根据第一方面，本发明提供了用于偏置传感器的电路，其包括：

偏置产生器模块，其被配置为接收供应电压并且产生用于偏置传感器的偏置电压；以及

控制模块，其被配置为将指示供应电压的电压与阈值电压进行比较，并且基于所述比较向偏置产生器模块输出控制信号；

其中偏置产生器被配置为基于控制信号控制偏置电压。

偏置产生器模块可以可操作以基于控制信号将偏置电压从第一限定的偏置电压量值调整到第二限定的偏置电压量值。

第二限定的偏置电压量值可以小于第一限定的偏置电压量值，并且控制模块可以被配置为响应于所述比较指示供应电压的量值已经减小到阈值电压以下而输出控制信号。

第二限定的偏置电压量值可以大于第一限定的偏置电压量值，并且控制模块可以被配置为响应于所述比较指示供应电压的量值已经增加到阈值电压以上而输出控制信号。