[发明专利]电容式触摸感测通道

说明书

本申请涉及电容式触摸感测通道。描述了针对电容式触摸感测通道的技术，电容式触摸感测通道包括基于Σ‑Δ调制器的电容式感测转换器。一种Σ‑Δ调制器包括：比较器；第一积分器，其被耦接成接收来自输入节点的传入信号并且提供第一输出信号；第二积分器，其与第一积分器并联耦接以接收传入信号并且提供第二输出信号；以及开关电路系统。开关电路系统被配置成将第一积分器选择性地耦接在输入节点与比较器之间以将第一输出信号提供至比较器，或者将第二积分器选择性地耦接在输入节点与比较器之间以将第二输出信号提供至比较器。

相关申请

本申请要求于2020年1月16日提交的美国临时申请第62/961,893号的权益，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及用于电容式触摸感测通道的技术。

背景技术

触摸传感器可以用于检测在触摸传感器的触敏区域内的物体的存在和位置或者在触摸传感器的触敏区域内的物体的接近。例如，触摸感测电路系统可以检测接近与显示屏结合布置的触摸传感器的触摸物体的存在和位置。存在许多不同类型的触摸传感器。触摸传感器的类型可以包括电阻式触摸传感器、表面声波触摸传感器、电容式触摸传感器、电感式触摸感测等。不同的触摸传感器可以对不同类型的物体进行检测。

大多数触摸感测应用需要高灵敏度以支持触摸传感器上的厚覆盖层、使用手套操作触摸传感器、或者在(诸如由附近的液晶显示器(LCD)、电感负载切换、无线电发射等引起的)噪声条件下的长距离悬停识别。此外，触摸传感器的发射(emission)是有限的，这限制了触摸传感器的用于实现足够信噪比(SNR)的激发能量。

附图说明

在附图的各个图中以示例而非限制的方式示出本公开内容。

图1是根据一个实施方式的基于累加一阶Σ-Δ(累积增量，Sigma-Delta)转换器的电容式触摸感测通道的功能图。

图2A至图2B是根据一个实施方式的累加一阶Σ-Δ转换器的波形图。

图3是根据一个实施方式的噪声传递函数的波形图。

图4A至图4C是根据一个实施方式的累加一阶Σ-Δ转换器的框图。

图4D是根据一个实施方式的电流至电流转换器的示意图。

图4E是根据一个实施方式的具有低通滤波器的电流至电流转换器的示意图。

图5是根据一个实施方式的具有电极阵列和多个电容式触摸感测接收通道的触摸系统。

图6是根据一个实施方式的具有电极阵列、多个电容式触摸感测通道和处理设备的触摸系统。

图7是根据一个实施方式的对累加一阶Σ-Δ转换器进行操作的方法。

具体实施方式

以下描述阐述了许多具体细节例如具体系统、部件、方法等的示例，以便提供对本文所描述的用于电容式触摸感测通道的技术的各种实施方式的良好理解，电容式触摸感测通道包括基于Σ-Δ调制器的电容式感测转换器，该Σ-Δ调制器的结构被修改以获得感测结果的累加特性，从而给出与积分持续时间成比例的感测分辨率。如以上所描述的，大多数触摸感测应用需要高灵敏度。如本文所描述的，实施方式可以通过使用正弦曲线解调窗口连同正弦曲线激励来提供对外部噪声的抗扰性的提高以及通过增大积分持续时间来提高感测分辨率。然而，对本领域技术人员将明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践至少一些实施方式。在其他实例中，为了避免使本文所描述的技术不必要地模糊，未详细描述或者以简单的框图格式呈现公知的部件、元件或方法。因此，在下文中阐述的具体细节仅是示例性的。特定实现方式可以不同于这些示例性细节，并且仍然被认为在本发明的精神和范围内。