电容感测电路、相关芯片及触控装置制造方法及图纸

本申请公开了一种电容感测电路及相关芯片和触控装置。电容感测电路包括输入端、充电电路、放电电路、放电时间控制电路及电容放大电路。输入端耦接于触控面板的电容件，电容件具有固有电容值。充电电路在第一时段中提供操作电压至输入端以使电容件被充电至操作电压。放电时间控制电路控制放电电路在放电时间内对电容件放电。电容放大电路在第二时段之后的第三时段中，依据基准电压及输入端的电压产生感测电压。感测电压。感测电压。

Capacitance sensing circuit, related chip and touch control device

【技术实现步骤摘要】
电容感测电路、相关芯片及触控装置


[0001]本申请是有关于一种电容感测电路，尤其涉及一种用于触控检测的电容感测电路。

技术介绍

[0002]图1是利用电容感测件CS1进行触控检测的示意图。在图1中，电容感测件CS1具有平板电容的结构，其中电容感测件CS1的上极板E1是设置在保护面板CP的下方，因此当手指或导电物体靠近电容感测件CS1时，手指或物体的耦合电容会耦接至电容感测件CS1的上极板E1，而电容感测件CS1的下极板E2则为接地状态。举例来说，当手指或导电物体靠近电容感测件CS1时，在电容感测件CS1的上极板E1及手指之间会产生耦合电容C
BK
，且此耦合电容C
BK
会与人体等效电容C
BG
串联而接地。也就是说，电容感测件CS1会与耦合电容C
BK
及人体等效电容C
BG
两者串联后的等效电容相并联。在此情况下，电容感测件CS1的感测电容值除了本身固有的电容值C
base
之外，还会与因为人体接近而与电容感测件CS1并联的耦合电容C
BK
及人体等效电容C
BG
有关。举例来说，电容感测件CS1的感测电容值C
S
可由式(1)表示。
[0003]C
S
＝C
base
+ΔC
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式(1)
[0004]在式(1)中，ΔC是因为人体接近所导致的电容感测件CS1的感测电容变化量，依据前述的说明，感测电容变化量ΔC即相当于耦合电容C
BK
及人体等效电容C
BG
两者串联后的电容值。
[0005]由于当人体接近电容感测件CS1时，电容感测件CS1的感测电容值C
S
会产生变化，因此依据感测电容变化量ΔC的大小，就可以判断在触控面板上是否产生了触摸事件。然而，在柔性触控屏幕，例如Y
‑
OCTA屏幕中，其电容感测件的固有电容值C
base
约在200pF～600pF之间，而因为人体接近所导致的感测电容变化量ΔC则只有约300fF。两者之间存在将近千倍的差异，因此在对感测电容变化量ΔC进行检测时，若是同时对固有电容值C
base
及感测电容变化量ΔC一起进行感测，则即使固有电容值C
base
的感测结果仅有微小的误差，也可能会对感测电容变化量ΔC的感测结果造成显着的误差，使得触控检测的准确度降低。因此，如何在检测电容变化量ΔC时，减少固有电容值C
base
对感测结果的影响，就成为有待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本申请的目的之一在于公开一种能够减少误差的电容感测电路、相关芯片及触控装置，来解决上述问题。
[0007]本申请的一实施例提供一种电容感测电路，用以依据触控面板的多个电容感测件的感测电容值变化量产生多个感测电压。所述电容感测电路包括第一输入端、第一充电电路、第一放电电路及第一电容放大电路。第一输入端耦接于所述触控面板的第一电容感测件，所述第一电容感测件具有第一固有电容值。第一充电电路耦接于操作电压，用以在第一时段中提供所述操作电压至所述第一输入端以使所述第一电容感测件被充电至所述操作
电压。第一放电电路耦接于地电压，用以使所述第一电容感测件放电。放电时间控制电路用以在所述第一时段之后的第二时段中，控制所述第一放电电路对所述第一电容感测件的放电时间。第一电容放大电路用以在所述第二时段之后的第三时段中，依据基准电压及所述第一输入端的电压产生第一感测电压。所述操作电压是所述基准电压的两倍。
[0008]本申请的另一实施例提供一种芯片，包括所述的电容感测电路。
[0009]本申请的另一实施例提供一种触控装置，包括电容感测电路、触控面板及控制器。控制器用以依据所述多个感测电压判断所述触控面板上的触摸事件。
[0010]本申请的电容感测电路、相关芯片及触控装置可使感测电容件释放出预定的电量以减少感测电容件本身的固有电容值对感测电压所造成的影响，因此可以较为直接地呈现出因为人体接近所导致的感测电容值变化量。
附图说明
[0011]图1是利用电容感测件进行触控检测的的示意图。
[0012]图2是本申请一实施例的触控装置的示意图。
[0013]图3是图2的电容感测电路进行检测时的信号时序图。
[0014]图4为本申请一实施例的放电时间控制电路的示意图。
[0015]图5是本申请另一实施例的电容感测电路的示意图。
[0016]图6是图5的电容感测电路进行检测时的信号时序图。
具体实施方式
[0017]以下揭示内容提供了多种实施方式或例示，其能用以实现本揭示内容的不同特征。下文所述之组件与配置的具体例子系用以简化本揭示内容。当可想见，这些叙述仅为例示，其本意并非用于限制本揭示内容。举例来说，在下文的描述中，将一第一特征形成于一第二特征上或之上，可能包括某些实施例其中所述的第一与第二特征彼此直接接触；且也可能包括某些实施例其中还有额外的组件形成于上述第一与第二特征之间，而使得第一与第二特征可能没有直接接触。此外，本揭示内容可能会在多个实施例中重复使用组件符号和/或标号。此种重复使用乃是基于简洁与清楚的目的，且其本身不代表所讨论的不同实施例和/或组态之间的关系。
[0018]再者，在此处使用空间上相对的词汇，譬如「之下」、「下方」、「低于」、「之上」、「上方」及与其相似者，可能是为了方便说明图中所绘示的一组件或特征相对于另一或多个组件或特征之间的关系。这些空间上相对的词汇其本意除了图中所绘示的方位之外，还涵盖了装置在使用或操作中所处的多种不同方位。可能将所述设备放置于其他方位(如，旋转90度或处于其他方位)，而这些空间上相对的描述词汇就应该做相应的解释。
[0019]虽然用以界定本申请较广范围的数值范围与参数皆是约略的数值，此处已尽可能精确地呈现具体实施例中的相关数值。然而，任何数值本质上不可避免地含有因个别测试方法所致的标准偏差。在此处，「约」通常系指实际数值在一特定数值或范围的正负10％、5％、1％或0.5％之内。或者是，「约」一词代表实际数值落在平均值的可接受标准误差之内，视本申请所属
中具有通常知识者的考虑而定。当可理解，除了实验例之外，或除非另有明确的说明，此处所用的所有范围、数量、数值与百分比(例如用以描述材料用量、时间
长短、温度、操作条件、数量比例及其他相似者)均经过「约」的修饰。因此，除非另有相反的说明，本说明书与附随申请专利范围所揭示的数值参数皆为约略的数值，且可视需求而更动。至少应将这些数值参数理解为所指出的有效位数与套用一般进位法所得到的数值。在此处，将数值范围表示成由一端点至另一端点或介于二端点之间；除非另有说明，此处所述的数值范围皆包括端点。
[0020]图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容感测电路，用以依据触控面板的多个电容感测件的感测电容值变化量产生多个感测电压，其特征在于，所述电容感测电路包括：第一输入端，耦接于所述触控面板的第一电容感测件，所述第一电容感测件具有第一固有电容值；第一充电电路，耦接于操作电压，用以在第一时段中提供所述操作电压至所述的电容感测电路的所述第一输入端以使所述第一电容感测件被充电至所述操作电压；第一放电电路，耦接于地电压，用以使所述第一电容感测件放电；放电时间控制电路，用以在所述第一时段之后的第二时段中，控制所述第一放电电路对所述第一电容感测件的放电时间；及第一电容放大电路，用以在所述第二时段之后的第三时段中，依据基准电压及所述的电容感测电路的所述第一输入端的电压产生第一感测电压，其中所述操作电压是所述基准电压的两倍。2.如权利要求1所述的电容感测电路，其特征在于，所述第一充电电路包括：第一开关，具有第一端、第二端及控制端，所述第一开关的所述第一端耦接于操作电压，及所述第一开关的所述控制端用以接收第一控制信号；及第一电阻，具有第一端及第二端，所述第一电阻的所述第一端耦接于所述第一开关的所述第二端，及所述第一电阻的所述第二端耦接于所述的电容感测电路的所述第一输入端。3.如权利要求2所述的电容感测电路，其特征在于所述第一放电电路包括：第二电阻，具有第一端及第二端，所述第二电阻的所述第一端耦接于所述的电容感测电路的所述第一输入端；及第二开关，具有第一端、第二端及控制端，所述第二开关的所述第一端耦接于所述第二电阻的所述第二端，所述第二开关的所述第二端耦接于所述地电压，及所述第二开关的所述控制端用以接收第二控制信号。4.如权利要求3所述的电容感测电路，其特征在于，所述放电时间控制电路包括：参考电容件，具有第一端及第二端，所述参考电容件的所述第二端耦接于所述地电压；第三开关，具有第一端、第二端及控制端，所述第三开关的所述第一端耦接于所述地电压，及所述第三开关用以接收所述第一控制信号；第三电阻，具有第一端及第二端，所述第三电阻的所述第一端耦接于所述第三开关的所述第二端，及所述第三电阻的所述第二端耦接于所述参考电容件的所述第一端；第四电阻，具有第一端及第二端，所述第四电阻的所述第一端耦接于所述参考电容件的所述第一端；第四开关，具有第一端、第二端及控制端，所述第四开关的所述第一端耦接于所述第四电阻的所述第二端，所述第四开关的所述第二端耦接于所述操作电压，及所述第四开关的所述控制端用以接收所述第二控制信号；比较器，具有第一输入端、第二输入端及输出端，所述比较器的所述第一输入端耦接于所述基准电压，所述比较器的所述第二输入端耦接于所述参考电容件的所述第一端；D型正反器，具有重置端、上升沿触发端、反相输出端，所述D型正反器的所述重置端用以接收与所述第一控制信号反相的反相控制信号，及，所述D型正反器的所述上升沿触发端
耦接于所述比较器的所述输出端；及与门，具有第一输入端、第二输入端及输出端，所述与门的所述第一输入端耦接于所述D型正反器的所述反相输出端，所述与门的所述第二输入端用以接收第三控制信号，及所述与门的输出端用以输出所述第二控制信号。5.如权利要求4所述的电容感测电路，其特征在于：所述参考电容件的电容值为所述第一固有电容值的K分之一，其中K大于或等于1；所述第三电阻的电阻值为所述第一电阻的电阻值的K倍；及所述第四电阻的电阻值为所述第二电阻的电阻值的K倍。6.如权利要求4所述的电容感测电路，其特征在于：所述第一控制信号在所述第一时段中为高电位并使所述第三开关导通，及所述第一控制信号在所述第二时段中为低电位并使所述第三开关截止；及所述第三控制信号在所述第一时段中为低电位，及所述第三控制信号在所述第二时段中为高电位。7.如权利要求1所述的电容感测电路，其特征在于，所述第一电容放大电路包括：差分放大器，具有第一输入端、第二输入端及输出端，所述差分放大器的所述第一输入端耦接于所述基准电压；第五开关，具有第一端、第二端及控制端，所述第五开关的所述第一端耦接于所述电容感测电路的所述第一输入端，及所述第五开关的所述第二端耦接于所述差分放大器的所述第二输入端；积...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄思衡，王文祺，
申请(专利权)人：曜芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：