[发明专利]自电容触摸检测电路及方法

权利要求书

1.一种自电容触摸检测电路，用于触摸显示输入屏的输入信号检测端，以对一端接地的电容进行触摸输入电容检测；包括有一输入端连接着该电容另一端的电压放大器；还包括激励信号源，产生并输出一个激励信号往所述电压放大器，来激励该电压放大器将触摸输入电容的容值调制成电压信号，以送往第一混频器；激励信号源还输出一个同步信号往该第一混频器；其特征在于：

还包括整流器、第二混频器和减法器，整流器接收所述同步信号并对该同步信号进行全波整流后送往第二混频器，第二混频器还接收一个反映触摸输入电容容值的固定量的偏移量信号；所述第一混频器及第二混频器的输出均送往减法器，在减法器作减法运算后输出信号的直流成分则用来表示触摸输入电容的大小。

2.根据权利要求1所述的自电容触摸检测电路，其特征在于：

       还包括模数转换器，把所述直流成分由模拟信号转换成数字信号以供所述触摸显示输入屏的中央处理器处理；还包括积分器，接收来自所述减法器的信号并通过积分运算滤除该信号中的交流成分后送往所述模数转换器的输入端。

3.根据权利要求1所述的自电容触摸检测电路，其特征在于：

       所述激励信号源包括数字式波形产生器、数模转换器、低通滤波器、相位调节器及包络调节器；所述数字式波形产生器根据来自所述触摸显示输入屏的中央处理器的时钟信号和频率控制字来产生预定的激励波，分两路分别送往所述数模转换器和相位调节器的输入端；模数转换器的输出端连接数低通滤波器的输入端，低通滤波器的输出端输出送往电压放大器的所述激励信号；相位调节器的输出端连接包络调节器的输入端，包络调节器的输出端输出送往第一混频器的所述同步信号。

4.根据权利要求1所述的自电容触摸检测电路，其特征在于

       还包括第二数模转换器，接收来自所述触摸显示输入屏的中央处理器的偏移量数据并转换成送往第二混频器的所述偏移量信号。

5.根据权利要求1所述的自电容触摸检测电路，其特征在于：

       所述电压放大器采用运算放大器，该运算放大器的正输入端接入所述激励信号，负输入端连接所述电容另一端，输出端与所述正输入端之间的差分电压被送往所述第一混频器。

6.根据权利要求1～5任一项所述的自电容触摸检测电路，其特征在于：

       该自电容触摸检测电路以集成电路方式集成于集成电路芯片中。

7.一种自电容触摸检测方法，用于触摸显示输入屏的输入信号检测，用来对一端接地的电容进行触摸输入电容检测，包括步骤：

       设置一输入端连接着该电容另一端的电压放大器，用一激励信号来激励该电压放大器将触摸输入电容的容值调制成电压信号；

       设置第一混频器，利用提供给该第一混频器的同步信号来对所述电压信号进行混频，以滤除混频频率之外的其它频率成分的干扰；

   其特征在于，还包括步骤：

根据所述同步信号及一个反映触摸输入电容容值的固定量的偏移量信号来混频产生一个输出信号，与所述第一混频器的输出信号进行相减运算来消除检测中输入电容的固定成分，从而获得触摸操作带来的所述触摸输入电容。

8.根据权利要求7所述的自电容触摸检测方法，其特征在于，还包括步骤：

       将所述触摸输入电容由模拟信号的直流成分中提取出来并转换成数据信号送往所述触摸显示输入屏的中央处理器。

9.根据权利要求7所述的自电容触摸检测方法，其特征在于：

       用一受控于所述触摸显示输入屏的中央处理器的数字式波形产生器来产生触摸输入电容检测所需要的激励，包括用模数转换器和低通滤波器将该数字式波形产生器的输出转换成所述激励信号，用相位调节器和包络调节器将该数字式波形产生器的输出转换成所述同步信号。

10.根据权利要求9所述的自电容触摸检测方法，其特征在于：

       所述数字式波形产生器采用直接数字频率综合的方式来产生并输出周期性的正弦波、三角波或方波。

11.根据权利要求9或10所述的自电容触摸检测方法，其特征在于：

       所述中央处理器控制所述数字式波形产生器产生并输出频率具有实时变化的波形以实现扩频。