VDD耦合。M5的柵極與I1、M27的源極、M79的漏極和放大器A2的正輸入端耦合。M5的柵極還作為電流鏡主控輸出耦合到輸出級(jí)130-0的M44、M44、M20和M24的柵極(并且類似地至其他輸出級(jí)130)。M6的源極與VSS和GM1的輸出端耦合。M6的柵極耦合到放大器A3的正輸入端，并且還作為電流鏡主控輸出耦合到輸出級(jí)130-0的M16、M17、M21和M25的柵極(并且類似地至其他輸出級(jí)130)。
[0045]放大器A2是共射共基晶體管M14、M18、M22和M26 (全部在輸出級(jí)130-0中，并且在其他輸出級(jí)130中復(fù)制)的共射共基電壓發(fā)生器，并且使:其負(fù)輸入端與M14的源極和M44的漏極(均在輸出級(jí)130-0中，并且在其他輸出級(jí)130中復(fù)制)耦合；其正輸入端與M5的柵極耦合；以及其輸出端與M14、M18、M22和M26的柵極耦合。放大器A3是共射共基晶體管M15、M19、M23和M27(全部在輸出級(jí)130-0中，并且在其他輸出級(jí)130中復(fù)制)的共射共基電壓發(fā)生器，并且使:其負(fù)輸入端與M15的源極和M16的漏極(均在輸出級(jí)130-0中，并且在其他輸出級(jí)130中復(fù)制)耦合；其正輸入端與M6的柵極耦合；以及其輸出端與M15、M19、M23和M27的柵極耦合。
[0046]
模數(shù)轉(zhuǎn)換中的示例使用
圖2A示出按照各個(gè)實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器200。模數(shù)轉(zhuǎn)換器200包括增量西格瑪調(diào)制器250和電荷分配器100。應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)增量西格瑪調(diào)制器250存在多種設(shè)計(jì)和變形。然而，一般來(lái)說(shuō)，增量西格瑪調(diào)制器250接收模擬樣本Fsmpl作為輸入，并且同時(shí)將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出。另外，增量西格瑪調(diào)制器250要求多個(gè)電荷轉(zhuǎn)移，對(duì)其按常規(guī)由電容器來(lái)提供。但是，使用本文所述的技術(shù)，電荷分配器100的一個(gè)或多個(gè)輸出130用來(lái)將電荷轉(zhuǎn)移提供到增量西格瑪調(diào)制器250中(參見(jiàn)OutO和Outl，其分別表示從輸出130-0和輸出130-1所轉(zhuǎn)移的電荷)。雖然只有兩個(gè)電荷示出為從電荷分配器100轉(zhuǎn)移到增量西格瑪調(diào)制器250中，但是應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)施例中，可轉(zhuǎn)移單個(gè)電荷或者可轉(zhuǎn)移多于三個(gè)電荷。從電荷分配器100轉(zhuǎn)移到增量西格瑪調(diào)制器250中的這類電荷消除對(duì)按常規(guī)產(chǎn)生各所轉(zhuǎn)移電荷單獨(dú)所需的電容器的多樣性的需要，相反電荷分配器100能夠利用電容器的單個(gè)共享集合，并且然后根據(jù)需要來(lái)鏡像和/或鏡像和縮放電荷，以產(chǎn)生多個(gè)電荷輸出，而無(wú)需使用更多電容器來(lái)產(chǎn)生多個(gè)電荷輸出。
[0047]圖2B示出按照一實(shí)施例的模數(shù)轉(zhuǎn)換器200A。模數(shù)轉(zhuǎn)換器200A包括增量西格瑪調(diào)制器250A和電荷分配器100。應(yīng)當(dāng)理解，增量西格瑪調(diào)制器250A的所示設(shè)計(jì)作為示例而不是限制來(lái)提供，并且存在接收所轉(zhuǎn)移電荷作為輸入的許多設(shè)計(jì)和變形。增量西格瑪調(diào)制器250A接收模擬樣本Fsmpl作為輸入，并且將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字輸出Dout，如D觸發(fā)器DFF1的時(shí)鐘Q輸出所量化。Fsmpl用來(lái)驅(qū)動(dòng)反相器，使得電荷被產(chǎn)生并且然后鏡像為來(lái)自輸出級(jí)130-0的OutO以及在電荷分配器100的輸出級(jí)130-1的Outl。這類電荷被轉(zhuǎn)移到增量西格瑪調(diào)制器250A中，并且消除對(duì)按常規(guī)產(chǎn)生各所轉(zhuǎn)移電荷單獨(dú)所需的電容器的多樣性的需要。Fsmpl還驅(qū)動(dòng)DFF1的時(shí)鐘輸入。CMP是用作比較器的差分放大器，以將輸入樣本Fsmpl與各種值進(jìn)行比較，并且每當(dāng)比較發(fā)現(xiàn)Fsmpl大于所比較值時(shí)，將信號(hào)輸出到DFF1的數(shù)據(jù)線。CMP與VDD和VSS的軌電壓耦合。一對(duì)跨導(dǎo)放大器GM2和GM3利用正和負(fù)輸入電壓(Vin+和Vin-)。GM2和GM3如同電容器C4和C5那樣與Cmp的反相和同相輸入端耦合。電荷OutO和Outl作為輸入耦合到增量西格瑪調(diào)制器250A。開(kāi)關(guān)SWA控制電荷OutO轉(zhuǎn)移到電容器C4的哪一側(cè)，而開(kāi)關(guān)SWB控制電荷Outl轉(zhuǎn)移到電容器C5的哪一側(cè)。
[0048]
示例輸入裝置
圖3是按照各個(gè)實(shí)施例的示范輸入裝置300的框圖。輸入裝置300可配置成向電子系統(tǒng)/裝置350提供輸入。如本文檔所使用的術(shù)語(yǔ)“電子系統(tǒng)”或(或“電子裝置”)廣義地表示能夠電子地處理信息的任何系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限制性示例包括所有尺寸和形狀的個(gè)人計(jì)算機(jī)，諸如臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本計(jì)算機(jī)、平板、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、電子書閱讀器和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。附加示例電子系統(tǒng)包括復(fù)合輸入裝置，諸如包括輸入裝置300和獨(dú)立操縱桿或按鍵開(kāi)關(guān)的物理鍵盤。其他示例電子系統(tǒng)包括諸如數(shù)據(jù)輸入裝置(包括遙控和鼠標(biāo))和數(shù)據(jù)輸出裝置(包括顯示屏幕和打印機(jī))之類的外圍設(shè)備。其他示例包括遠(yuǎn)程終端、信息亭和視頻游戲機(jī)(例如視頻游戲控制臺(tái)、便攜游戲裝置等)。其他示例包括通信裝置(包括蜂窩電話、諸如智能電話)和媒體裝置(包括記錄器、編輯器、和諸如電視機(jī)的播放器、機(jī)頂盒、音樂(lè)播放器、數(shù)碼相框和數(shù)碼相機(jī))。另外，電子系統(tǒng)可能是輸入裝置的主機(jī)或從機(jī)。
[0049]輸入裝置300能夠?qū)崿F(xiàn)為電子系統(tǒng)350的物理部分，或者能夠與電子系統(tǒng)350在物理上分離。視情況而定，輸入裝置300可使用下列的任一個(gè)或多個(gè)與電子系統(tǒng)的部分進(jìn)行通信:總線、網(wǎng)絡(luò)和其他有線或無(wú)線互連。示例包括但不限于:內(nèi)集成電路(I2C)、串行外設(shè)接口(SPI)、個(gè)人系統(tǒng)2 (PS/2)、通用串行總線(USB)、Bluet00th?、射頻(RF)和紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)(IrDA)。
[0050]圖3中，輸入裝置300示出為接近傳感器裝置(又常常稱作“觸摸板”或“觸摸傳感器裝置”)，其配置成感測(cè)由一個(gè)或多個(gè)輸入對(duì)象340在感測(cè)區(qū)320中提供的輸入。示例輸入對(duì)象包括手指和觸控筆，如圖3所示。
[0051]感測(cè)區(qū)320包含輸入裝置300之上、周圍、之中和/或附近的任何空間，在其中輸入裝置300能夠檢測(cè)用戶輸入(例如由一個(gè)或多個(gè)輸入對(duì)象340所提供的用戶輸入)。特定感測(cè)區(qū)的尺寸、形狀和位置可逐個(gè)實(shí)施例極大地改變。在一些實(shí)施例中，感測(cè)區(qū)320沿一個(gè)或多個(gè)方向從輸入裝置300的表面延伸到空間中，直到信噪比阻止充分準(zhǔn)確的對(duì)象檢測(cè)。在各個(gè)實(shí)施例中，這個(gè)感測(cè)區(qū)320沿特定方向所延伸的距離可以是大約小于一毫米、數(shù)毫米、數(shù)厘米或者以上，并且可隨所使用的感測(cè)技術(shù)的類型和期望的精度而極大地改變。因此，一些實(shí)施例感測(cè)輸入，其包括與輸入裝置300任何表面無(wú)接觸、與輸入裝置300的輸入表面(例如觸摸表面)接觸、與耦合一定量外加力或壓力的輸入裝置300的輸入表面接觸、和/或它們的組合。在各種實(shí)施例中，輸入表面可由傳感器電極位于其中的殼體的表面來(lái)提供，由應(yīng)用在傳感器電極或任何殼體之上的面板來(lái)提供等。在一些實(shí)施例中，感測(cè)區(qū)320在投影到輸入裝置300的輸入表面上時(shí)具有矩形形狀。
[0052]輸入裝置300可使用傳感器組件和感測(cè)技術(shù)的任何組合來(lái)檢測(cè)感測(cè)區(qū)320中的用戶輸入。輸入裝置300包括用于檢測(cè)用戶輸入的一個(gè)或多個(gè)感測(cè)元件。作為非限定性示例，輸入裝置300可使用電容性技術(shù)。
[0053]一些實(shí)現(xiàn)配置成提供跨越一維、二維、三維或更高維空間的圖像。一些實(shí)現(xiàn)配置成提供沿特定軸或平面的輸入的投影。
[0054]在輸入裝置300的一些電容性實(shí)現(xiàn)中，電壓或電流被施加來(lái)產(chǎn)生電場(chǎng)。附近的輸入對(duì)象導(dǎo)致電場(chǎng)的變化，并且產(chǎn)生電容性耦合的可檢測(cè)變化，其可作為電壓、電流等的變化而被檢測(cè)。
[0055]一些電容性實(shí)現(xiàn)使用電容性感測(cè)元件的陣列或其他規(guī)則或不規(guī)則的圖案來(lái)產(chǎn)生電場(chǎng)。在一些電容性實(shí)現(xiàn)中，獨(dú)立感測(cè)元件可歐姆地短接在一起以形成更大的傳感器電極。一些電容性實(shí)現(xiàn)利用電阻片，其可以是電阻均勻的。
[0056]一些電容性實(shí)現(xiàn)利用基于傳感器電極與輸入對(duì)象之間的電容性耦合的變化的“自電容”(或“絕對(duì)電容”)感測(cè)方法。在各種實(shí)施例中，傳感器電極附近的輸入對(duì)象改變傳感器電極附近的電場(chǎng)，從而改變量得的電容性耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，絕對(duì)電容感測(cè)方法通過(guò)相對(duì)于基準(zhǔn)電壓(例如，系統(tǒng)地)調(diào)制傳感器電極，以及通過(guò)檢測(cè)傳感器電極與輸入對(duì)象之間的電容性耦合，來(lái)進(jìn)行操作。
[0057]一些電容性實(shí)現(xiàn)利用基于傳感器電極之間的電容性耦合的變化的“互電容”(或“跨電容”)感測(cè)方法。在各種實(shí)施例中，傳感器電極附近的輸入對(duì)象改變傳感器電極之間的電場(chǎng)，從而改變量得的電容性耦合。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，跨電容性感測(cè)方法通過(guò)檢測(cè)在一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器傳感器電極(也稱為“發(fā)射器電極”或“發(fā)射器”)和一個(gè)或多個(gè)接收器傳感器電極他稱為“接收器電極”或“接收器”)之間的電容性耦合，來(lái)進(jìn)行操作。發(fā)射器和接收器可被統(tǒng)稱為傳感器電極或傳感器元件。發(fā)射器傳感器電極可相對(duì)于基準(zhǔn)電壓(例如，系統(tǒng)地)來(lái)調(diào)制以傳送發(fā)射器信號(hào)。接收器傳感器電極可相對(duì)于基準(zhǔn)電壓保持大體恒定以促進(jìn)結(jié)果信號(hào)的接收。結(jié)果信號(hào)可包括對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器信號(hào)和/或?qū)?yīng)于一個(gè)或多個(gè)環(huán)境干擾源(例如其他電磁信號(hào))的影響。傳感器電極可為專用的發(fā)射器或接收器，或者傳感器電極可配置成既傳送又接收。在一些實(shí)施例中，當(dāng)沒(méi)有發(fā)射器電極進(jìn)行傳送(例如發(fā)射器被禁能)時(shí)，可操作一個(gè)或多個(gè)接收器電極來(lái)接收結(jié)果信號(hào)。按這種方式，結(jié)果信號(hào)表示在感測(cè)區(qū)320的操作環(huán)境中檢測(cè)的噪聲。
[0058]圖3中，處理系統(tǒng)310示為輸入裝置300的組成部分。處理系統(tǒng)310配置成操作輸入裝置300的硬件，以檢測(cè)感測(cè)區(qū)320中的輸入。處理系統(tǒng)310包括一個(gè)或多個(gè)集成電路(1C)的部分或全部和/或其他電路組件。(例如，用于互電容傳感器裝置的處理系統(tǒng)可包括:發(fā)射器模塊，配置成采用發(fā)射器傳感器電極來(lái)傳送信號(hào)；和/或接收器模塊，配置成采用接收器傳感器電極來(lái)接收信號(hào))。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)310還包括電子可讀指令，例如固件代碼、軟件代碼等。在一些實(shí)施例中，組成處理系統(tǒng)310的組件定位在一起，諸如在輸入裝置300的(一個(gè)或多個(gè))感測(cè)元件附近。在其他實(shí)施例中，處理系統(tǒng)310的組件在物理上是獨(dú)立的，其中一個(gè)或多個(gè)組件靠近輸入裝置300的(一個(gè)或多個(gè))感測(cè)元件，而一個(gè)或多個(gè)組件在其他位置。例如，輸入裝置300可以是耦合到臺(tái)式計(jì)算機(jī)的外設(shè)，以及處理系統(tǒng)310可包括配置成運(yùn)行于臺(tái)式計(jì)算機(jī)的中央處理器上的軟件以及與中央處理器分離的一個(gè)或多個(gè)1C (也許具有關(guān)聯(lián)固件)。作為另一個(gè)示例，輸入裝置300可在物理上集成到電話中，以及處理系統(tǒng)310可包括作為電話的主處理器的一部分的電路和固件。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)310專用于實(shí)現(xiàn)輸入裝置300。在其他實(shí)施例中，處理系統(tǒng)310還執(zhí)行其他功能，諸如操作顯示屏幕、驅(qū)動(dòng)觸覺(jué)致動(dòng)器等。
[0059]處理系統(tǒng)310可實(shí)現(xiàn)為一組模塊，其處理該處理系統(tǒng)310的不同功能。各模塊可包括作為處理系統(tǒng)310的一部分的電路、固件、軟件或者其組合。在各個(gè)實(shí)施例中，可使用模塊的不同組合。示例模塊包括:硬件操作模塊，用于操作諸如傳感器電極和顯示屏幕之類的硬件；數(shù)據(jù)處理模塊，用于處理諸如傳感器信號(hào)和位置信息之類的數(shù)據(jù)；以及報(bào)告模塊，用于報(bào)告信息。其他示例模塊包括:傳感器操作模塊，配置成操作感測(cè)元件以檢測(cè)輸入；識(shí)別模塊，配置成識(shí)別諸如模式變更手勢(shì)等的手勢(shì)；以及模式變更模塊，用于變更操作模式。
[0060]在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)310直接通過(guò)引起一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作來(lái)響應(yīng)感測(cè)區(qū)320中的用戶輸入(或者沒(méi)有用戶輸入)。示例動(dòng)作包括變更操作模式以及諸如光標(biāo)移動(dòng)、選擇、菜單導(dǎo)航和其他功能之類的GUI動(dòng)作。在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)310向電子系統(tǒng)的某個(gè)部分(例如向電子系統(tǒng)中與處理系統(tǒng)310分離的中央處理系統(tǒng)，若這種