大尺寸电容触控屏的读出电路及其大尺寸电容触控屏制造技术

本发明专利技术公开了一种大尺寸电容触控屏的读出电路，包括若干路并行通道，每路并行通道均包括一路差分检测模块和一路相位转换输出模块；差分检测模块将大尺寸电容触控屏输出的电荷信号转换为第一电压信号并进行噪声消除后再上传至相位转换输出模块；相位转换输出模块将差分检测电路上传的电压信号放大后，输出到大尺寸电容触控屏后续的外围信号处理电路。本发明专利技术还公开了包括所述大尺寸电容触控屏的读出电路的大尺寸电容触控屏。本发明专利技术通过差分检测、相位转换和积分的方式，将大尺寸电容触控屏输出的信号进行放大和积分，大幅提高了读出信号的强度，从而使得大尺寸电容触控屏的触控信号更易识别；而且本发明专利技术的电路简单可靠，成本低廉。

Readout Circuit of Large Capacitance Touch Screen and Its Large Capacitance Touch Screen

The invention discloses a readout circuit of a large-scale capacitive touch screen, which includes several parallel channels, each of which includes a differential detection module and a phase conversion output module; the differential detection module converts the charge signal output by a large-scale capacitive touch screen into a first voltage signal and then uploads it to a phase conversion output module after noise elimination; The output module amplifies the voltage signal uploaded by the differential detection circuit and outputs it to the subsequent peripheral signal processing circuit of the large capacitive touch screen. The invention also discloses a large-size capacitive touch screen including a readout circuit of the large-size capacitive touch screen. By means of differential detection, phase conversion and integration, the output signal of the large-size capacitive touch screen is amplified and integrated, which greatly improves the strength of the readout signal, thus making the touch signal of the large-size capacitive touch screen more easily identifiable; moreover, the circuit of the invention is simple, reliable and low-cost.

【技术实现步骤摘要】
大尺寸电容触控屏的读出电路及其大尺寸电容触控屏
本专利技术具体涉及一种大尺寸电容触控屏的读出电路及其大尺寸电容触控屏。
技术介绍
智能电子设备是现代经济社会发展的基础。作为人机交互的主要手段，触控屏是智能电子设备的核心电子部件之一。由于支持多点触控、抗噪声能力强技术成熟、制备成本低廉等优势，目前电容式触摸屏是触控屏的主流技术。随着电容式触摸屏的持续发展，电容式触控屏的应用领域在近十年内迅速地扩张。更高分辨率、更大尺寸是下一代电容式触控屏的重要发展方向。图1示意了现有的电容式触控屏的的驱动检测布线方式。其中驱动端在水平方向，接收端在垂直方向。触摸屏有m行n列，对应m个发送极和n个接收极。驱动端走线(TX)和接收端走线(RX)一般由氧化铟锡(ITO)构成。TX和RX之间形成了互电容结构，通过TX和RX的交叉耦合处的耦合电容感应手指的触控行为。手指的触摸将影响到TX和RX之间的电场分布，部分的电力线通过人体流入地，这就使得相应的RX端子上接收的电流量减少，等效地说即互电容量减少。于是，触控行为通过电容感应阵列转化为电信号矩阵供后续的读出判断及数值处理。这里，触控驱动电路输出逐行扫描的驱动脉冲信号，其扫描脉冲波形可以为方波或者其它波形。但是，大尺寸的电容式触摸屏的实现面临着更多的困难。由于触摸屏尺寸的增加，为了保持较高的分辨率，电容屏幕的感测信号通道数量也相应地需要增加。由于电容屏总的读出时间是一定的，因此单个读出通道的测试时间会相应地减小。于是在扫描频率一定的情况下，由于读出信号的积分时间减少了，触控读出信号的强度就会减少。同时，又由于触控屏上发射极(TX)和接收极(RX)的长度都增加了，这就会信号通道上寄生电阻-电容(RC)值的增加，相应地也会减少触控读出信号的强度。另一个方面，由于显示屏幕尺寸的增加、分辨率的提升，由于显示信号跳变带来的噪声电压的量会增加。传统的电容触控屏的读出电路通过将触摸信号通过一个开关管提取半个周期的信号，然后通过积分器增强信号的强度，同时在面板与处理电路之间加入一个小电容来减少电路RC延迟时间，从而提高信噪比。但是，目前传统的读出电路，由于电路自身的限制，在应用于大尺寸的电容触控屏时，其电路已经失效，无法正确的读出相应的电容屏的操作数据。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种能够准确对大尺寸电容触控屏的触摸数据进行检测和读出的大尺寸电容触控屏的读出电路。本专利技术的目的之二在于提供一种包括了所述大尺寸电容触控屏的读出电路的大尺寸电容触控屏。本专利技术提供的这种大尺寸电容触控屏的读出电路，包括若干路并行通道，每路并行通道均包括一路差分检测模块和一路相位转换输出模块；差分检测模块和相位转换输出模块依次串接，差分检测模块的输入端连接大尺寸电容触控屏的输出端；差分检测模块用于将大尺寸电容触控屏输出的电荷信号转换为第一电压信号并进行噪声消除后再上传至相位转换输出模块，且第一电压信号包括第一正相位电压信号和第一负相位电压信号；相位转换输出模块用于将差分检测电路上传的第一正相位电压信号和第一负相位电压信号进行相位转换后再叠加和放大，并输出到大尺寸电容触控屏后续的外围信号处理电路。所述的相位转换输出模块包括相位转换电路和积分电路；相位转换电路与积分电路串接；相位转换电路用于将差分检测模块输出的第一正相位电压信号和第一负相位电压信号进行相位转换后再叠加和放大；积分电路用于将相位转换电路输出的信号进行积分后，输出到大尺寸电容触控屏后续的外围信号处理电路。所述的相位转换电路包括放大电路和求和电路；放大电路和求和电路依次串接；差分检测模块输出的信号分为第一正相位电压信号和第一负相位电压信号，第一负相位电压信号通过放大电路进行反相放大后得到第二正相位电压信号并输入到求和电路的输入端，差分检测模块输出的第一正相位电压信号也输入到求和电路的输入端；求和电路用于将输入的第一正相位电压信号与第二正相位电压信号求和后输出。所述的相位转换电路包括整流电路和减法电路；差分检测模块输出的信号通过整流电路进行整流后得到两路半波信号，两路半波信号再通过减法电路转换为全波整流信号。所述的整流电路为由两路开关管构成的整流电路。所述的整流电路为由串联的二极管构成的整流电路。所述的积分电路为由运算放大器构成的积分电路。所述的差分检测模块由差分运算放大电路构成。所述的差分检测模块包括差分检测第一输入电容、差分检测第二输入电容、差分检测第一输入电阻、差分检测第二输入电阻、差分检测第一滤波电容、差分检测第二滤波电容和差分检测放大器；大尺寸电容触控屏输出的两路信号，一路通过串联的差分检测第一输入电容输入到差分检测运算放大器的输入端一端，另一路通过串联的差分检测第二输入电容输入到差分检测运算放大的输入端另一端，差分检测第一输入电阻连接在差分检测放大器的输入端一端与差分检测放大器的输出端之间，差分检测第二输入电阻连接在差分检测放大器的输入端另一端与地之间；差分检测第一滤波电容并联在差分检测第一输入电阻的两端，差分检测第二滤波电容并联在差分检测第二输入电阻的两端；差分检测放大器的输出端即为差分检测模块的输出端。本专利技术还提供了一种大尺寸电容触控屏，该大尺寸电容触控屏包括了上述的大尺寸电容触控屏的读出电路。本专利技术提供的这种大尺寸电容触控屏的读出电路及其大尺寸电容触控屏，通过差分检测、相位转换和积分的方式，将大尺寸电容触控屏输出的信号进行放大和积分，大幅提高了读出信号的强度，从而使得大尺寸电容触控屏的触控信号更易识别；而且本专利技术的电路简单可靠，成本低廉。附图说明图1为现有的触控屏驱动检测布线示意图。图2为本专利技术的大尺寸电容触控屏的读出电路的功能模块图。图3为本专利技术的大尺寸电容触控屏的读出电路的实施例一的电路原理示意图。图4为本专利技术的实施例一的时序原理示意图。图5为本专利技术的大尺寸电容触控屏的读出电路的实施例二的电路原理示意图。图6为本专利技术的实施例二的时序原理示意图。图7为本专利技术的大尺寸电容触控屏的读出电路的实施例三的电路原理示意图。图8为本专利技术的实施例三的时序原理示意图。具体实施方式如图2所示为本专利技术的大尺寸电容触控屏的读出电路的功能模块图：本专利技术提供的这种大尺寸电容触控屏的读出电路，包括若干路并行通道，每路并行通道均包括一路差分检测模块和一路相位转换输出模块；差分检测模块和相位转换输出模块依次串接，差分检测模块的输入端连接大尺寸电容触控屏的输出端；差分检测模块用于将大尺寸电容触控屏输出的电荷信号转换为第一电压信号并进行噪声消除后再上传至相位转换输出模块，且第一电压信号包括第一正相位电压信号和第一负相位电压信号；相位转换输出模块用于将差分检测电路上传的第一正相位电压信号和第一负相位电压信号进行相位转换后再叠加和放大，并输出到大尺寸电容触控屏后续的外围信号处理电路。相位转换输出模块包括相位转换电路和积分电路；相位转换电路与积分电路串接；相位转换电路用于将差分检测模块输出的第一正相位电压信号和第一负相位电压信号进行相位转换后再叠加和放大；积分电路用于将相位转换电路输出的信号进行积分后，输出到大尺寸电容触控屏后续的外围信号处理电路。积分电路为由运算放大器构成的积分电路。如图3所示为本专利技术的大尺寸电容触控屏的读出电路的实施例一的电路原理示意图：图中的读出电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大尺寸电容触控屏的读出电路，其特征在于包括若干路并行通道，每路并行通道均包括一路差分检测模块和一路相位转换输出模块；差分检测模块和相位转换输出模块依次串接，差分检测模块的输入端连接大尺寸电容触控屏的输出端；差分检测模块用于将大尺寸电容触控屏输出的电荷信号转换为第一电压信号并进行噪声消除后再上传至相位转换输出模块，且第一电压信号包括第一正相位电压信号和第一负相位电压信号；相位转换输出模块用于将差分检测电路上传的第一正相位电压信号和第一负相位电压信号进行相位转换后再叠加和放大，并输出到大尺寸电容触控屏后续的外围信号处理电路。

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸电容触控屏的读出电路，其特征在于包括若干路并行通道，每路并行通道均包括一路差分检测模块和一路相位转换输出模块；差分检测模块和相位转换输出模块依次串接，差分检测模块的输入端连接大尺寸电容触控屏的输出端；差分检测模块用于将大尺寸电容触控屏输出的电荷信号转换为第一电压信号并进行噪声消除后再上传至相位转换输出模块，且第一电压信号包括第一正相位电压信号和第一负相位电压信号；相位转换输出模块用于将差分检测电路上传的第一正相位电压信号和第一负相位电压信号进行相位转换后再叠加和放大，并输出到大尺寸电容触控屏后续的外围信号处理电路。2.根据权利要求1所述的大尺寸电容触控屏的读出电路，其特征在于所述的相位转换输出模块包括相位转换电路和积分电路；相位转换电路与积分电路串接；相位转换电路用于将差分检测模块输出的第一正相位电压信号和第一负相位电压信号进行相位转换后再叠加和放大；积分电路用于将相位转换电路输出的信号进行积分后，输出到大尺寸电容触控屏后续的外围信号处理电路。3.根据权利要求2所述的大尺寸电容触控屏的读出电路，其特征在于所述的相位转换电路包括放大电路和求和电路；放大电路和求和电路依次串接；差分检测模块输出的信号分为第一正相位电压信号和第一负相位电压信号，第一负相位电压信号通过放大电路进行反相放大后得到第二正相位电压信号并输入到求和电路的输入端，差分检测模块输出的第一正相位电压信号也输入到求和电路的输入端；求和电路用于将输入的第一正相位电压信号与第二正相位电压信号求和后输出。4.根据权利要求2所述的大尺寸电容触控屏的读出电路，其特征在于所述的相位转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴彬，邢宏智，于天宝，柯建源，廖聪维，邓联文，吴潇楠，
申请(专利权)人：湖南锐阳电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43