一種可調(diào)節(jié)靈敏度和范圍的觸摸檢測電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于觸摸按鍵的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及觸摸按鍵的控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]觸摸按鍵技術(shù)是近年來逐漸流行的用于手機和平板電腦為代表的消費電子領(lǐng)域。作為人機界面，觸摸按鍵比機械按鍵更為耐用和美觀，體積也更小。
[0003]觸摸按鍵技術(shù)的實現(xiàn)原理是通過檢測按鍵上的電容變化來判斷觸摸事件的發(fā)生。由于不同廠家的電路板上的寄生電容會有較大的差異，觸摸檢測電路針對不同的電路板會有不同的檢測靈敏度和電容檢測范圍。另一方面，由于觸摸檢測電路需要一直處于工作狀態(tài)，低功耗的設(shè)計顯得尤為重要。
[0004]專利申請201310687548.3公開了一種觸摸按鍵芯片及其靈敏度校準方法及電子設(shè)備，在該申請中，觸摸按鍵芯片通過觸摸控制模塊根據(jù)各個通道的寄生電容的差異來補償基準按鍵觸發(fā)閾值，具體地將各個通道的寄生電容與外部校準電容之間的差值轉(zhuǎn)化為基準按鍵觸發(fā)閾值的補償值，使得當(dāng)開始觸發(fā)各個按鍵后，按鍵對應(yīng)通道的電容的充放電時間盡量一致，即降低觸摸按鍵的靈敏度和一致性的差異。
[0005]然而，該申請中，通過閥值的對比和計算，在硬件構(gòu)成上仍然屬于比較復(fù)雜，需要多個感應(yīng)電極、外部校準電容，成本較高，而且，該申請是利用電容的充放電時間盡量一致，來達到降低觸摸按鍵的靈敏度和一致性差異的，對于靈敏度和范圍并不能進行調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可調(diào)節(jié)靈敏度和范圍的觸摸檢測電路，該電路可以根據(jù)寄生電容的大小調(diào)整檢測靈敏度和范圍，且功耗小。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0008]—種可調(diào)節(jié)靈敏度和范圍的觸摸檢測電路，該電路由求和電路和積分器構(gòu)成，其特征在于該電路還包括有檢測電路，所述觸摸按鍵電容接于所述求和電路中，可調(diào)電容接于所述檢測電路中；求和電路和檢測電路都連接于所述積分器。
[0009]進一步，所述求和電路由非交疊時鐘Φ1/Φ2和觸摸按鍵電容構(gòu)成，檢測電路由非交疊時鐘Φ1/Φ2和可調(diào)電容構(gòu)成，求和電路和檢測電路均接于積分器的輸入端，由非交疊時鐘Φ1/Φ2分別控制采樣項和積分項。
[0010]更進一步，在檢測電路中設(shè)置有開關(guān)，所述開關(guān)連接于不同的電壓源，所述非交疊時鐘Φ 1/Φ2所連接的是分別受Φ 1/Φ2控制的開關(guān)。
[0011 ] 所述不同的電壓源為極性相反的電壓源。
[0012]本發(fā)明通過對檢測電路的設(shè)置，使得積分項的電容變得可調(diào)，從而能夠抵消觸摸按鍵電容的部分電荷，使運算放大器的輸出電壓Vo限制在一個合適的大小，由此保持電容檢測的靈敏度和范圍。
[0013]且，本發(fā)明僅僅由簡單的積分器和求和電路、檢測電路構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，功耗低。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明所實施的電路圖。
[0015]圖2是的本發(fā)明所實施電路產(chǎn)生的Vcp示意波形圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]請參照圖1所示，為本發(fā)明所實施的可調(diào)節(jié)靈敏度和范圍的觸摸檢測電路，其中，該電路由求和電路和積分器構(gòu)成，觸摸按鍵電容Cl (通常為寄生電容)接于求和電路中，可調(diào)電容C2接于檢測電路中。
[0018]求和電路由非交疊時鐘Φ1/Φ2和觸摸按鍵電容構(gòu)成，檢測電路由非交疊時鐘Φ1/Φ2和可調(diào)電容構(gòu)成，求和電路和檢測電路均接于積分器的輸入端，由非交疊時鐘φ I/Φ 2分別控制采樣項和積分項。
[0019]在檢測電路中設(shè)置有開關(guān)，所述開關(guān)連接于不同的電壓源，所述非交疊時鐘Φ1/Φ2所連接的是分別受Φ1/Φ2控制的開關(guān)。
[0020]在圖1中，非交疊時鐘Φ 1/Φ2分別控制采樣項和積分項。
[0021](I) Φ2 = I時在積分項，Cl和C2都將各自的電荷傳遞到CA，并輸出電壓Vo。比較器cp比較Vo與Vref的大小，如果Vo小于Vref，貝Ij比較器的輸出Vcp = 0，反之Vcp =
1
[0022](2) Φ1 = I時在采樣項，Cl由Vl對其充電。C2由電壓V2或V3對其充電，具體情況取決于Vcp的值，如果Vcp = 1，則由V2對C2充電，如果Vcp = O,則由V3對C2充電。其中，V2和V3為極性相反的電壓。該電路的輸出Vcp的示意波形如圖2所示。
[0023]計時電路只要計算兩個下降脈沖之間的時鐘個數(shù)Ctk就可判斷有無觸摸事件發(fā)生。一般來說，時鐘個數(shù)Ctk等于電壓Vref與Vo臺階電壓的比值。
[0024]當(dāng)有觸摸事件發(fā)生時，相當(dāng)于Cl的容值增加，Vo的臺階電壓也將隨之增大，Ctk將減小。如果Ctk小于設(shè)定的閾值，即可認為觸摸事件發(fā)生。
[0025]圖2中的C2為可調(diào)電容。用戶可以根據(jù)電路板上寄生電容Cl的大小調(diào)節(jié)C2以獲得所需要的靈敏度和電容檢測范圍。具體來說，當(dāng)寄生電容Cl較大時，可選擇一個較大的C2，那么C2的電荷可抵消Cl上的部分電荷，從而將Vo的臺階電壓限制一個合適的大小，也就保持了電容檢測的靈敏度和范圍。
[0026]本發(fā)明通過對檢測電路的設(shè)置，使得積分項的電容變得可調(diào)，從而能夠抵消觸摸按鍵電容的部分電荷，使運算放大器的輸出電壓Vo限制在一個合適的大小，由此保持電容檢測的靈敏度和范圍。
[0027]本發(fā)明僅僅由簡單的積分器和求和電路、檢測電路構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，且功耗低。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可調(diào)節(jié)靈敏度和范圍的觸摸檢測電路，該電路由求和電路和積分器構(gòu)成，其特征在于該電路還包括有檢測電路，所述觸摸按鍵電容接于所述求和電路中，可調(diào)電容接于所述檢測電路中；求和電路和檢測電路都連接于所述積分器。2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)靈敏度和范圍的觸摸檢測電路，其特征在于所述求和電路由非交疊時鐘Φ1/Φ2和觸摸按鍵電容構(gòu)成，檢測電路由非交疊時鐘Φ1/Φ2和可調(diào)電容構(gòu)成，求和電路和檢測電路均接于積分器的輸入端，由非交疊時鐘Φ1/Φ2分別控制采樣項和積分項。3.如權(quán)利要求2所述的可調(diào)節(jié)靈敏度和范圍的觸摸檢測電路，其特征在于在檢測電路中設(shè)置有開關(guān)，所述開關(guān)連接于不同的電壓源，所述非交疊時鐘Φ1/Φ2所連接的是分別受Φ I/Φ 2控制的開關(guān)。4.如權(quán)利要求3所述的可調(diào)節(jié)靈敏度和范圍的觸摸檢測電路，其特征在于所述不同的電壓源為極性相反的電壓源。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可調(diào)節(jié)靈敏度和范圍的觸摸檢測電路，該電路由求和電路和積分器構(gòu)成，該電路還包括有檢測電路，所述觸摸按鍵電容接于所述求和電路中，可調(diào)電容接于所述檢測電路中；求和電路和檢測電路都連接于所述積分器。本發(fā)明通過對檢測電路的設(shè)置，使得積分項的電容變得可調(diào)，從而能夠抵消觸摸按鍵電容的部分電荷，使運算放大器的輸出電壓限制在一個合適的大小，由此保持電容檢測的靈敏度和范圍。
【IPC分類】H03K17/975
【公開號】CN105024681
【申請?zhí)枴緾N201510355329
【發(fā)明人】李弦
【申請人】深圳市芯海科技有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年6月25日