[发明专利]用于电容感应识别系统的装置和方法

摘要

一种用于电容感应识别系统的装置和方法，所述装置包括放大器模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端；激励信号源，用于电容感应识别系统的感应电容向放大器模块的第一输入端提供激励信号；前端反馈电容器，连接在放大器模块的第一输入端与输出端之间；以及补偿模块，连接在放大器模块的第二输入端与输出端之间，用于向放大器模块的第二输入端提供输入差电压，从放大器模块的输出端接收输出电压，并且在输出电压不在预定范围内时，根据电容感应识别系统的背景电容的大小来调整提供给放大器模块的第二输入端的输入差电压。通过以反馈机制对背景电容的补偿，可以有效调节电容感应识别系统的动态范围。

主权项

一种用于电容感应识别系统的装置，包括：放大器模块，具有第一输入端、第二输入端和输出端；激励信号源，用于经由电容感应识别系统的感应电容向放大器模块的第一输入端提供激励信号；前端反馈电容器，连接在所述放大器模块的第一输入端与输出端之间；以及补偿模块，连接在所述放大器模块的第二输入端与输出端之间，用于向放大器模块的第二输入端提供输入差电压，从放大器模块的输出端接收输出电压，并且在放大器模块的输出端提供的输出电压不在预定范围内时，根据电容感应识别系统中的背景电容的大小来调整提供给放大器模块的第二输入端的输入差电压，所述补偿模块包括：模拟数字转换器，连接到所述放大器模块的输出端；数字模拟转换器，连接到所述放大器模块的第二输入端；以及数字控制单元，连接在模拟数字转换器与数字模拟转换器之间，用于经由数字模拟转换器向放大器模块的第二输入端提供输入差电压，经由模拟数字转换器从放大器模块的输出端接收输出电压，并且在接收到的输出电压不在预定范围内时，通过以下方式根据背景电容的大小来调整提供给放大器模块的第二输入端的输入差电压：将输入差电压设定成满足以下等式其中VREF为输入参考电压，VOS为系统失调电压，VTX为激励信号，Cf为前端反馈电容器的电容值，Cb为背景电容；通过调整输入差电压使输出电压的最小值落入预定的最小值范围内；通过在调整输入差电压的同时调整前端反馈电容器的电容值使输出 电压的最大值落入预定的最大值范围内。