[发明专利]用于电容性感测按钮的无源屏蔽的系统、方法和装置

权利要求书

1.一种用于测量传感器电极的自电容的电容到数字转换器(CDC)，所述CDC被配置为：

在第一相位中，向所述传感器电极和屏蔽电极施加电源电压，所述屏蔽电极与所述传感器电极形成互电容；

在第二相位中，将所述屏蔽电极耦合到接地电位并且将所述传感器电极耦合到第一调制电容器，所述第一调制电容器被预充电到参考电压；

在第三相位中，将所述传感器电极和所述屏蔽电极耦合到所述接地电位；以及

在第四相位中，将所述屏蔽电极耦合到所述接地电位并且将所述传感器电极耦合到第二调制电容器，所述第二调制电容器被预充电到所述参考电压。

2.根据权利要求1所述的CDC，其中，所述第一调制电容器和所述第二调制电容器耦合到数字化电路，所述数字化电路用于通过耦合传感器电容器将所述第一调制电容器和所述第二调制电容器上的电压的改变转换为代表感测电容器的电容的数字值。

3.根据权利要求2所述的CDC，其中，所述数字化电路的输出由对象检测电路装置处理，以检测所述传感器电极上导电对象的存在。

4.根据权利要求1所述的CDC，其中，所述第一调制电容器和所述第二调制电容器的电容值比传感器电容器的电容值大至少两个数量级。

5.根据权利要求1所述的CDC，包括：选择性地耦合到所述第一调制电容器的第一电流源以及选择性地耦合到所述第二调制电容器的第二电流源，所述第一电流源和所述第二电流源用于向所述第一调制电容器和所述第二调制电容器提供电流，所述电流用于将所述第一调制电容器和所述第二调制电容器上的电压返回到所述参考电压。

6.根据权利要求1所述的CDC，其中，所述屏蔽电极是实质上包围所述传感器电极的具有阴影线的平面。

7.根据权利要求1所述的CDC，其中，在所述第二相位中，所述传感器电极被配置为向所述第一调制电容器添加电荷。

8.根据权利要求1所述的CDC，其中，在所述第四相位中，所述传感器电极被配置为从所述第二调制电容器中移除电荷。

9.根据权利要求1所述的CDC，其中，在所述第二相位和所述第四相位中，在所述传感器电极与所述屏蔽电极之间形成的所述互电容被配置为从所述第一调制电容器和所述第二调制电容器中移除电荷。

10.根据权利要求9所述的CDC，其中，由所述互电容从所述第一调制电容器和所述第二调制电容器中移除的所述电荷实质上相等。

11.一种电容感测电路，包括：

耦合到具有自电容的传感器电极的输入；

耦合到具有屏蔽电容的屏蔽电极的输入，所述屏蔽电极与所述传感器电极形成互电容；

多个开关，其耦合到所述屏蔽电极和所述传感器电极，

所述多个开关用于选择性地在第一相位中将所述屏蔽电极耦合到电源电压，并且在第二相位、第三相位和第四相位中将所述屏蔽电极耦合到接地电位，以及

所述多个开关用于选择性地在所述第一相位中将所述传感器电极耦合到电源电压，在所述第二相位中将所述传感器电极耦合到数字化电路的第一输入，在所述第三相位中将所述传感器电极耦合到所述接地电位，并且在所述第四相位中将所述传感器电极耦合到所述数字化电路的第二输入。

12.根据权利要求11所述的电容感测电路，其中，所述数字化电路包括分别耦合到所述第一输入和所述第二输入的第一调制电容器和第二调制电容器。

13.根据权利要求12所述的电容感测电路，其中，在所述第二相位和所述第四相位中，来自耦合到所述第一调制电容器和所述第二调制电容器的所述互电容的在所述第一调制电容器和所述第二调制电容器上的电压降实质上相等。