本發(fā)明涉及用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的裝置和方法，更具體地，涉及用于調(diào)節(jié)電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的動態(tài)范圍的裝置和方法。

背景技術(shù)：

目前，電容感應(yīng)識別系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于投射電容式觸摸屏、觸摸板以及指紋識別等人機(jī)交互應(yīng)用中，其原理是通過前端檢測電路將電容值轉(zhuǎn)化為電信號量(電壓、電流等)。對于觸摸屏應(yīng)用來說，手指按壓會引起相應(yīng)位置感應(yīng)電容的大小發(fā)生變化，前端檢測電路輸出的電信號大小也相應(yīng)地與無觸摸時(shí)不同，從而判斷是否發(fā)生觸摸及其位置信息。對于電容式指紋識別傳感器來說，指紋谷和脊與傳感器形成的電容大小不同，前端檢測電路檢測到的電信號輸出也不相同。

電容感應(yīng)識別系統(tǒng)在無觸摸時(shí)會存在一個(gè)固有電容，本發(fā)明中稱為“背景電容”。發(fā)生觸摸后，感應(yīng)電容的電容值會在固有電容的基礎(chǔ)上發(fā)生相應(yīng)的變化。從以上原理可以看出，電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的有效動態(tài)范圍為檢測電容的變化量。觸摸屏系統(tǒng)為觸摸前后電容的差值，而指紋識別系統(tǒng)為指紋谷和脊電容的差值。提高前端檢測電路的增益可以增大系統(tǒng)的有效動態(tài)范圍。

在某些應(yīng)用下，前端檢測電路會先后檢測不同狀態(tài)下的電容值，即分別檢測背景電容和觸摸發(fā)生后引入的感應(yīng)電容，并且通過后續(xù)處理電路或者軟件進(jìn)行差值處理。

在另一些應(yīng)用下，前端檢測電路會同時(shí)檢測不同條件下的電容值，即同時(shí)檢測背景電容和觸摸發(fā)生后引入的感應(yīng)電容。

假設(shè)背景電容為C_b,需要檢測的電容變化量為C_Δ,前端檢測電路將電容轉(zhuǎn)換為電壓的轉(zhuǎn)換關(guān)系可以簡單表示為：

VOUT＝A*(C_b+C_Δ) (1)

由于前端檢測電路輸出幅值受限，VOUT<＝V_{h_limit},因此前端檢測電路的轉(zhuǎn)換增益A的最大值為：

$A_{\max }=\frac{V_{h\_\lim it}}{C_b+C_{\mathrm{\&Delta;}}}---\left(2\right)$

可以看到，由于存在“背景電容”，前端檢測電路并不能直接放大檢測電容的變化量，如果僅僅增加前端檢測電路的增益，會使前端檢測電路飽和。在檢測電容的變化量相對于電容的絕對值很小的時(shí)候，這通常會使得系統(tǒng)有效動態(tài)范圍變小，前端檢測電路無法有效地通過增大增益來提高系統(tǒng)的輸入信號量。

因此，需要調(diào)節(jié)電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的動態(tài)范圍的新的裝置和方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的裝置和方法，可以有效地調(diào)節(jié)電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的動態(tài)范圍。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的裝置，包括：

放大器模塊，具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端；

激勵(lì)信號源，用于經(jīng)由電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的感應(yīng)電容向放大器模塊的第一輸入端提供激勵(lì)信號；

前端反饋電容器，連接在所述放大器模塊的第一輸入端與輸出端之間；以及

補(bǔ)償模塊，連接在所述放大器模塊的第二輸入端與輸出端之間，用于向放大器模塊的第二輸入端提供輸入差電壓，從放大器模塊的輸出端接收輸出電壓，并且在放大器模塊的輸出端提供的輸出電壓不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)電容感應(yīng)識別系統(tǒng)中的背景電容的大小來調(diào)整提供給放大器模塊的第二輸入端的輸入差電壓。

在一些實(shí)施例中，所述補(bǔ)償模塊包括：

模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，連接到所述放大器模塊的輸出端；

數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器，連接到所述放大器模塊的第二輸入端；以及

數(shù)字控制單元，連接在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器之間，用于經(jīng)由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器向放大器模塊的第二輸入端提供輸入差電壓，經(jīng)由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器從放大器模塊的輸出端接收輸出電壓，并且在接收到的輸出電壓不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)背景電容的大小來調(diào)整提供給放大器模塊的第二輸入端的輸入差電壓。

在一些實(shí)施例中，所述補(bǔ)償模塊還用于在調(diào)整提供給放大器模塊的第二輸入端的輸入差電壓的同時(shí)，調(diào)整前端反饋電容器的電容。

在一些實(shí)施例中，所述調(diào)整提供給放大器模塊的第二輸入端的輸入差電壓是在背景電容量化階段進(jìn)行的。

在一些實(shí)施例中，用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的裝置，還包括：復(fù)位開關(guān)，與所述前端反饋電容器并聯(lián)，用于在復(fù)位時(shí)使所述放大器模塊輸出所述輸入差電壓。

在一些實(shí)施例中，所述電容感應(yīng)識別系統(tǒng)用于指紋識別裝置，在所述背景電容量化階段將指紋谷與指紋識別裝置的觸摸表面之間的電容量化為背景電容。

在一些實(shí)施例中，所述電容感應(yīng)識別系統(tǒng)用于觸摸屏，在所述背景電容量化階段將觸摸屏的觸摸表面在未被觸摸時(shí)的耦合電容量化為背景電容。

在一些實(shí)施例中，所述輸入差電壓是輸入?yún)⒖茧妷号c系統(tǒng)失調(diào)電壓之差。

在一些實(shí)施例中，所述第一輸入端為負(fù)輸入端，所述第二輸入端為正輸入端。

在一些實(shí)施例中，所述第一輸入端為正輸入端，所述第二輸入端為負(fù)輸入端。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的方法，包括：

經(jīng)由電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的感應(yīng)電容向放大器模塊的第一輸入端提供激勵(lì)信號，并且向放大器模塊的第二輸入端提供輸入差電壓，其中在所 述放大器模塊的第一輸入端與輸出端之間連接有前端反饋電容器；

從放大器模塊的輸出端接收輸出電壓；以及

在放大器模塊的輸出端提供的輸出電壓不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)電容感應(yīng)識別系統(tǒng)中的背景電容的大小來調(diào)整提供給放大器模塊的第二輸入端的輸入差電壓。

在一些實(shí)施例中，該用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的方法，還包括：在向放大器模塊的第二輸入端提供輸入差電壓之前進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，并且在從放大器模塊的輸出端接收輸出電壓之后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。

在一些實(shí)施例中，在放大器模塊的輸出端提供的輸出電壓不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)背景電容的大小來調(diào)整提供給放大器模塊的第二輸入端的輸入差電壓的步驟，包括：

在放大器模塊的輸出端提供的輸出電壓的最小值不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)背景電容的大小來調(diào)整提供給放大器模塊的第二輸入端的輸入差電壓。

在一些實(shí)施例中，該用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的方法還包括：在調(diào)整提供給放大器模塊的第二輸入端的輸入差電壓的同時(shí)，調(diào)整前端反饋電容器的電容。

在一些實(shí)施例中，在調(diào)整提供給放大器模塊的第二輸入端的輸入差電壓的同時(shí)，調(diào)整前端反饋電容器的電容的步驟包括：

在放大器模塊的輸出端提供的輸出電壓的最大值不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)背景電容的大小來調(diào)整提供給放大器模塊的第二輸入端的輸入差電壓，并且相應(yīng)地調(diào)整前端反饋電容器的電容。

在一些實(shí)施例中，所述調(diào)整提供給放大器模塊的第二輸入端的輸入差電壓是在背景電容量化階段進(jìn)行的。

在一些實(shí)施例中，所述輸入差電壓是輸入?yún)⒖茧妷号c系統(tǒng)失調(diào)電壓之差。

在一些實(shí)施例中，所述第一輸入端為負(fù)輸入端，所述第二輸入端為正輸入端。

在一些實(shí)施例中，所述第一輸入端為正輸入端，所述第二輸入端為負(fù)輸入端。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例的附圖作簡單介紹，顯而易見地，下面的描述中的附圖僅涉及本發(fā)明的一些實(shí)施例，而非對本發(fā)明的限制。

圖1示出了用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2示出了用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的裝置的信號時(shí)序圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯然所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1示出了用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，裝置100包括第一信號源101、第二信號源102、前端反饋電容器103、放大器模塊104。在一些實(shí)施例中，前端反饋電容器103還并聯(lián)有復(fù)位開關(guān)105。

第一信號源101用于提供激勵(lì)信號VTX，激勵(lì)信號VTX經(jīng)由電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的感應(yīng)電容Cs到達(dá)放大器模塊104的第一輸入端。第二信號源102包括串聯(lián)連接至放大器模塊104的第二輸入端的輸入?yún)⒖茧妷涸?021和系統(tǒng)失調(diào)電壓源1022，其中輸入?yún)⒖茧妷涸?021和系統(tǒng)失調(diào)電壓源1022彼此反向連接，以向放大器模塊104提供輸入?yún)⒖茧妷篤REF與系統(tǒng)失調(diào)電壓VOS之差。前端反饋電容器103連接在放大器模塊104的第一輸入端與輸出端之間，并且具有前端反饋電容C_f。在本實(shí)施例中，放大器模塊的第一輸入端可以為負(fù)輸入端，第二輸入端可以為 正輸入端。在一些實(shí)施例中，放大器模塊的第一輸入端可以為正輸入端，第二輸入端可以為負(fù)輸入端。

圖2示出了用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的裝置的信號時(shí)序圖。

如圖2所示，VREF為輸入?yún)⒖茧妷海琕OS為系統(tǒng)失調(diào)電壓，VTX為激勵(lì)信號，本實(shí)施例中其為方波，低電平為VREF，高電平為VTX；RST為復(fù)位開關(guān)的控制信號，Cs為感應(yīng)電容，C_f為前端反饋電容。前端檢測電路在RST信號為高時(shí)復(fù)位，放大器模塊的輸出電壓VOUT為輸入差電壓VREF-VOS；當(dāng)RST信號為低時(shí)，電路在VTX信號發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行電荷傳輸，從而引起輸出電壓VOUT發(fā)生變化。

以下參照圖1和圖2，說明本發(fā)明實(shí)施例的工作原理。

具體而言，首先假設(shè)系統(tǒng)失調(diào)電壓VOS為0，在復(fù)位信號RST為高時(shí)，兩個(gè)電容上的電荷為：

(VTX-VREF)*C_s (3)

激勵(lì)信號VTX由高到低變化時(shí)，電荷在兩個(gè)電容上重新分配，兩個(gè)電容上的電荷為：

(VREF-VREF)*C_s+(VOUT-VREF)*C_f (4)

根據(jù)電荷守恒原理，可以求出輸出電壓VOUT：

$VOUT=VREF+\frac{C_s}{C_f}(VTX-VREF)---\left(5\right)$

如果考慮系統(tǒng)失調(diào)電壓VOS非零，則可以得到：

$VOUT=VREF+\frac{C_s}{C_f}(VTX-VREF)-VOS---\left(6\right)$

對于電容式感應(yīng)識別系統(tǒng)，我們假設(shè)背景電容為C_b，需要檢測的電容變化量為C_Δ,則等式(6)可以改寫為：

$VOUT=VREF+\frac{C_b+C_{\mathrm{\&Delta;}}}{C_f}(VTX-VREF)-VOS---\left(7\right)$

由等式(7)可以看到，由于存在背景電容C_b，為了避免前端檢測電路飽和，反饋電容C_f必須取得足夠大，從而使得電容變化量C_Δ引起的前端輸出電壓變化量減小。

對此，如果針對等式(7)，使得

$\frac{C_b}{C_f}(VTX-VREF)=VOS---\left(8\right)$

則背景電容C_b的效應(yīng)將被完全抵消掉。

更進(jìn)一步，如果我們使得

$\frac{C_b}{C_f}(VTX-VREF)-VOS=-VREF---\left(9\right)$

可以得出，系統(tǒng)在僅存在背景電容時(shí)輸出電壓為VOUT＝0，而在觸摸引入電容變化量C_Δ后，輸出電壓VOUT變?yōu)椋?/p>

$VOUT=\frac{C_{\mathrm{\&Delta;}}}{C_f}(VTX-VREF)---\left(10\right)$

由等式(10)可以得到，通過取較小的反饋電容C_f值，可以提高前端增益，進(jìn)而提高系統(tǒng)的動態(tài)范圍。

基于以上原理，本發(fā)明提出了一種用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的裝置和方法，可以通過反饋機(jī)制根據(jù)背景電容來有效地調(diào)節(jié)電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的動態(tài)范圍。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的裝置300的圖。如圖3所示，該裝置300包括激勵(lì)信號源301、放大器模塊302、前端反饋電容器303、以及補(bǔ)償模塊304。在一些實(shí)施例中，裝置300還可以包括復(fù)位開關(guān)305。

放大器模塊302具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端。例如，放大器模塊302可以為普通的差分放大器，其第一輸入端可以為負(fù)輸入端， 第二輸入端可以為正輸入端，反之亦可。

激勵(lì)信號源301用于經(jīng)由電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的感應(yīng)電容Cs向放大器模塊302的負(fù)輸入端提供激勵(lì)信號VTX。感應(yīng)電容Cs可以是觸摸面板上的感應(yīng)電容，觸摸會導(dǎo)致感應(yīng)電容Cs發(fā)生變化。

前端反饋電容器303連接在放大器模塊302的負(fù)輸入端與輸出端之間。前端反饋電容器303可以提供反饋電容C_f。

補(bǔ)償模塊304連接在放大器模塊302的正輸入端與輸出端之間，用于向放大器模塊302的正輸入端提供輸入差電壓VDAC(亦即，輸入?yún)⒖茧妷篤REF與系統(tǒng)失調(diào)電壓VOS之差VREF-VOS)，從放大器模塊302的輸出端接收輸出電壓VOUT，并且在放大器模塊302的輸出端提供的輸出電壓VOUT不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)背景電容的大小來調(diào)整提供給放大器模塊的正輸入端的輸入差電壓VDAC。

在一些實(shí)施例中，補(bǔ)償模塊304可以包括模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC3041、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC 3042和數(shù)字控制單元3043。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC 3041連接到所述放大器模塊302的輸出端，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC 3042連接到所述放大器模塊302的正輸入端，數(shù)字控制單元3043連接在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC 3041與數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC 3042之間。

數(shù)字控制單元3043用于經(jīng)由數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器DAC 3042向放大器模塊的正輸入端提供輸入差電壓VDAC，經(jīng)由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC 3041從放大器模塊的輸出端接收輸出電壓VOUT，并且在接收到的輸出電壓VOUT不在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，根據(jù)背景電容的大小來調(diào)整提供給放大器模塊的正輸入端的輸入差電壓VDAC。例如，可將輸入差電壓VDAC設(shè)定成滿足以上等式(9)。此時(shí)，雖然理論上輸出電壓VOUT應(yīng)當(dāng)滿足以上等式(10)，然而實(shí)際情況中輸出電壓VOUT可能仍然無法在期望的范圍內(nèi)，因此可以然后對輸入電壓差VDAC進(jìn)行微調(diào)，例如遞增或遞減一定的值，從而最終將輸出電壓VOUT調(diào)整到期望的范圍內(nèi)。

在一些實(shí)施例中，數(shù)字控制單元3043還可以用于在調(diào)整提供給放大器模塊302的正輸入端的輸入差電壓VDAC的同時(shí)，調(diào)整前端反饋電容器的電容C_f。例如，當(dāng)通過調(diào)整輸入電壓差VDAC使得輸出電壓VOUT 的最小值在預(yù)定范圍內(nèi)之后，可以通過在輸入差電壓VDAC的同時(shí)調(diào)整前端反饋電容C_f來進(jìn)一步使輸出電壓VOUT的最大值也落入預(yù)定范圍內(nèi)。例如根據(jù)等式(10)，通過減小前端反饋電容可以提高輸出電壓VOUT。作為示例，輸入差電壓VDAC的調(diào)節(jié)與前端反饋電容器的電容C_f的調(diào)節(jié)可以同比例進(jìn)行。作為另一示例，輸入差電壓VDAC的調(diào)節(jié)與前端反饋電容器的電容C_f的調(diào)節(jié)可以不同比例進(jìn)行。前端反饋電容C_f的調(diào)整可以可以采用多種方式來實(shí)現(xiàn)，例如，通過電容陣列和開關(guān)選擇來實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。

在一些實(shí)施例中，對輸入差電壓VDAC的調(diào)整可以在背景電容量化階段進(jìn)行。例如，對“背景電容”的補(bǔ)償可以在手指按下時(shí)和量化感應(yīng)電容的過程中進(jìn)行。背景電容的量化可以采用多種方式來實(shí)現(xiàn)。例如，對于指紋識別，在無觸摸發(fā)生時(shí)感應(yīng)電容為零，在手指接觸傳感器表面后指紋谷和脊與傳感器形成的電容不同，因此可以將指紋谷與指紋識別裝置的觸摸表面之間的電容量化為背景電容。作為另一示例，對于觸摸屏，可以將觸摸屏的觸摸表面在未被觸摸時(shí)的耦合電容量化為背景電容。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識到，對于其他應(yīng)用，背景電容的量化可以以各種其他方式來實(shí)現(xiàn)。

復(fù)位開關(guān)305與前端反饋電容器303并聯(lián)，用于在復(fù)位時(shí)使所述放大器模塊302輸出所述輸入差電壓VREF-VOS。作為示例，裝置300在RST信號為高時(shí)復(fù)位，放大器模塊的輸出電壓VOUT為輸入差電壓VREF-VOS；當(dāng)RST信號為低時(shí)，裝置300在VTX信號發(fā)生變化時(shí)進(jìn)行電荷傳輸，從而引起輸出電壓VOUT發(fā)生變化。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的用于電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的方法400的流程圖。該方法400可以在上述裝置300中執(zhí)行。

步驟S401：執(zhí)行初始化。例如可以將提供給放大器模塊的輸入差電壓VDAC初始化為等于輸入?yún)⒖茧妷篤REF。

在步驟S402，向放大器模塊的第一輸入端提供激勵(lì)信號，向放大器模塊的第二輸入端提供輸入差電壓，并從放大器模塊的輸出端接收輸出電壓。

步驟S403：檢測是否有觸摸，如果是，則執(zhí)行步驟S403，否則返回步驟S401。例如，可以根據(jù)來自放大器模塊的輸出電壓確定感應(yīng)電容Cs的變化，從而判斷是否有觸摸。該步驟可以由上述裝置300的數(shù)字控制單元來執(zhí)行，也可以由外部的控制單元來執(zhí)行。

步驟S404：如果發(fā)生觸摸，則統(tǒng)計(jì)輸出電壓的最大值和最小值。例如，可以統(tǒng)計(jì)采集圖像輸出的最大值Dmax、最小值Dmin及其分布。

步驟S405：確定輸出電壓的最小值在所需范圍內(nèi)，如果否，則執(zhí)行步驟S406，如果是，則進(jìn)行到步驟S407。例如，可以確定最小值Dmin是否在范圍{Dminl，Dminh}內(nèi)，其中Dminl為最小值下限，Dminh為最小值上限。

在步驟S406，根據(jù)背景電容的大小來調(diào)整提供給放大器模塊的正輸入端的輸入差電壓VDAC，然后返回步驟S404。例如，可將輸入差電壓VDAC設(shè)定成滿足以上等式(9)，然后對輸入電壓差VDAC進(jìn)行微調(diào)，例如遞增或遞減一定的值，從而最終將輸出電壓VOUT調(diào)整到期望的范圍內(nèi)。

在步驟S407，調(diào)整前端反饋電容C_f的大小并且相應(yīng)地調(diào)節(jié)輸入差電壓VDAC，以使輸出電壓VOUT的最大值在所需范圍內(nèi)。例如根據(jù)等式(10)，通過減小前端反饋電容可以提高輸出電壓VOUT，從而使最大值Dmax在范圍{Dmaxl，Dmaxh}內(nèi)，其中Dmaxl為最大值下限，Dmaxh為最大值上限。作為示例，輸入差電壓VDAC的調(diào)節(jié)與前端反饋電容器的電容C_f的調(diào)節(jié)可以同比例進(jìn)行。作為另一示例，輸入差電壓VDAC的調(diào)節(jié)與前端反饋電容器的電容C_f的調(diào)節(jié)可以不同比例進(jìn)行。

在步驟S408中，確定上述最小值及最大值是否均在所需范圍內(nèi)。如果否，則返回到步驟S405；如果是，則結(jié)束。

以上描述的對輸入差電壓VDAC的調(diào)整可以在背景電容量化階段進(jìn)行。例如，對“背景電容”的補(bǔ)償可以在手指按下時(shí)和量化感應(yīng)電容的過程中進(jìn)行。背景電容的量化可以采用多種方式來實(shí)現(xiàn)。例如，對于指紋識別，在無觸摸發(fā)生時(shí)感應(yīng)電容為零，在手指接觸傳感器表面后指紋谷和脊與傳感器形成的電容不同，因此可以將指紋谷與指紋識別裝置的觸摸表面之間的電容量化為背景電容。作為另一示例，對于觸摸屏， 可以將觸摸屏的觸摸表面在未被觸摸時(shí)的耦合電容量化為背景電容。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識到，對于其他應(yīng)用，背景電容的量化可以以各種其他方式來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明示例的方法可以與其他動態(tài)范圍調(diào)整機(jī)制結(jié)合。例如，在優(yōu)先根據(jù)本發(fā)明示例的方法完成背景電容的補(bǔ)償后，可以進(jìn)行后續(xù)的ADC增益等動態(tài)調(diào)整機(jī)制。

本發(fā)明的實(shí)施例通過反饋機(jī)制根據(jù)電容感應(yīng)識別系統(tǒng)中的背景電容來調(diào)整向放大器模塊的輸入，可以補(bǔ)償背景電容對輸出的影響，從而有效地調(diào)節(jié)電容感應(yīng)識別系統(tǒng)的動態(tài)范圍，使得能夠有效檢測感應(yīng)電容的變化量。

本發(fā)明的實(shí)施例可以通過僅調(diào)整輸入差電壓VDAC來補(bǔ)償背景電容，也可以通過在調(diào)整輸入差電壓VDAC的同時(shí)調(diào)整前端反饋電容C_f來補(bǔ)償背景電容，二者可以同比例調(diào)整，也可以不同比例調(diào)整，調(diào)整方式靈活，并且精度高。

本發(fā)明的實(shí)施例可以應(yīng)用于各種電容感應(yīng)識別系統(tǒng)，例如對于指紋識別、觸摸控制等均能實(shí)現(xiàn)對輸出信號動態(tài)范圍的有效控制。

以上所述僅是本發(fā)明的示范性實(shí)施方式，而非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求確定。