[发明专利]一种抗干扰的声波触摸屏模拟信号调理电路

说明书

本发明公开了一种抗干扰的声波触摸屏模拟信号调理电路，属于声波触摸屏技术领域，其包括LC滤波差分放大电路和VGA电路，所述LC滤波差分放大电路用于对输入信号进行增益放大，并在对输入信号进行增益放大时对放大信号进行滤波选频，使干扰信号被抑制；所述VGA电路分别与LC滤波差分放大电路和控制电压连接，组成LC滤波差分放大电路的公共负反馈网络，用于调节增益倍数。本发明能够进一步提升声波触摸屏的抗干扰能力，同时能够在大动态范围时满足高的滤波选频特性。

技术领域

本发明属于触摸屏技术领域，涉及一种抗干扰的声波触摸屏模拟信号调理电路。

背景技术

声波触摸屏由于其固有的特性，如高透光率、高耐用性等优点，在触摸屏行业中占有重要地位。由于声波触摸屏使用表面超声波进行定位，在复杂的外界环境中也能对电磁波干扰、光干扰免疫，因而能够被广泛地应用于各行各业。但声波触摸屏在实际使用时，通过传感器信号线、通讯线、电源线等引入到控制器的电磁干扰，可能影响声波触摸屏的稳定工作。

加强控制器的抗干扰能力，可以进一步提升声波触摸屏工作的稳定性。在声波触摸屏原有的控制器电路中，大多使用 RC 滤波器进行选频滤波。但要得到较好的选频特性，就需要更多阶的滤波电路，即需要更多的电子元器件，这导致其成本上升。又由于 RC 滤波器属于有损滤波，在滤波的同时，信号幅度会显著衰减，对信噪比的影响很大，所以其无法在抗干扰能力方面明显改善。

进一步的，在声波触摸屏中也会使用到 LC 滤波器，使用 LC 并联谐振或串联谐振特性，实现选频滤波功能。但其一般将该 LC 滤波器作为放大器的外部器件，仅作为外部随频率变化的可变阻抗网络（该可变阻抗网络不影响放大器本身的工作状态），仍然不能充分利用 LC 的谐振特性实现更好的选频特性。

而在声波触摸屏中，由于屏体尺寸规格不同、生产制造差异，传感器接收到的信号强度大小变化明显，电压信号变化范围可达60dB（1千倍）。此外，在小信号情况时，接收到的信号强度也很低，达到μV级别，需要80dB以上的放大才能满足ADC采样的需要。但原有放大电路无法完成在大动态范围（VGA调节范围）时，又能满足高的滤波选频特性。

另外，公开号为CN107360668A的专利文献在2017年4月16日公开了一种抗电磁干扰电路板以及触摸屏，其抗干扰电路板包括PCB基板、模拟地电路和数字地电路，所述PCB基板包括多个基板单元，所述多个基板单元层叠设置，且相邻两个基板单元之间设置有用于印刷电路的印刷空间；所述模拟地电路和数字地电路均设置于所述基板单元上，且模拟地电路和数字地电路分别设置于不同的印刷空间内。其触摸屏包括抗电磁干扰电路板和还包括触控面板，所述触控面板设置于所述抗电磁干扰电路板的上方且与抗电磁干扰电路板通讯连接；所述触控面板包括触控区和黑屏区，所述抗电磁干扰电路板的上侧与所述黑屏区相对应的区域内设置有多个接地电容。该专利文献中的电路板和触摸屏具有较高的抗干扰能力。但该技术是通过触摸屏控制器电路元器件布局方式进行优化的，目的是将模拟地和数字地进行分离（主要是空间分离）。从电磁干扰源的角度分析，这种方法有很大局限性，它的假设是干扰源来自触摸屏控制器上的数字电路干扰，将它分隔是有一定作用；但若是电磁干扰源自来传感器的模拟小信号通路，与控制器的数字电路没有关系，这种分离将没有任何作用。并且从实际产品应用来说，干扰源来源模拟小信号通路的情况更多，也更严重。因此该技术的实用性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种采用基本元器件组成了高性能、实用、低成本的抗干扰的声波触摸屏模拟信号调理电路，本发明能够进一步提升声波触摸屏的抗干扰能力，同时能够在大动态范围（VGA调节范围）时满足高的滤波选频特性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：