排除寄生电容影响的电容感测电路制造技术

本发明专利技术提供一种排除寄生电容影响的电容感测电路，其使用在一具有电容式触控板的电子装置中，包括一触控产生电容量变化的待测电容、一积分电容及一数字控制器，数字控制器记录一寄生电容充电至一预设电压值所需的偏移补偿时间，当电容式触控板被触控时，待测电容充电，当待测电容的充电时间到达偏移补偿时间时，积分电容充电，当待测电容上的电压高于预设电压值时，积分电容停止充电，则，在积分电容的充电程序中排除寄生电容量成分，致使积分电容上只会充电产生待测电容的电容变化量所对应的电压信号，致使提高电子装置触控操作上的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种排除寄生电容影响的电容感测电路，其使用在一具有电容式触控板的电子装置中，包括一触控产生电容量变化的待测电容、一积分电容及一数字控制器，数字控制器记录一寄生电容充电至一预设电压值所需的偏移补偿时间，当电容式触控板被触控时，待测电容充电，当待测电容的充电时间到达偏移补偿时间时，积分电容充电，当待测电容上的电压高于预设电压值时，积分电容停止充电，则，在积分电容的充电程序中排除寄生电容量成分，致使积分电容上只会充电产生待测电容的电容变化量所对应的电压信号，致使提高电子装置触控操作上的灵敏度。【专利说明】排除寄生电容影响的电容感测电路
本专利技术涉及一种排除寄生电容影响的电容感测电路，其电路可以将寄生电容成分进行排除以正确地感测出触控的电容变化量，致使以提高电子装置触控操作上的灵敏度。
技术介绍
随着触控技术的快速发展，目前消费性电子装置已普遍使用电容式触控板作为使用者与电子装置间的数据沟通界面。藉由电容式触控板的设置，使用者可以更为便捷地操作电子装置。请参阅图1，为现有电容式触控板的电路结构示意图。如图所示，电子装置的电容式触控板10中设置有至少一待测电容(Cx) 111。当使用者触控电容式触控板10时，待测电容(Cx) 111的电容量将会随着触控操作而产生变化，例如:0V — IpF0再者，电子装置一般都会将待测电容(Cx)Ill的电容变化量转换为电压形式进行检测。电子装置可以利用一电阻充电单元110对于待测电容(Cx) 111进行一充电程序，以使得待测电容(Cx) 111上的电压(Vx)逐渐充电上升，如图2的充电曲线121所示。如此，待测电容(Cx)Ill的电容变化量将可以转变为电压(Vx)形式进行呈现。又，电子装置之中往往存在有相当多不可预期的寄生电容(Cp) 112，例如:寄生电容(Cp) 112存在于电容式触控板10与内部电路间、电路布线、内部电路之中。这些寄生电容(Cp) 112的电容量往往远大于待测电容(Cx)Ill的电容变化量，并且与待测电容(Cx)Ill并联连接而形成一并联电容CT=CX+CP。则，当电容式触控板10被触控后，电阻充电单元110将不止对于待测电容(Cx) 111进行充电而已，也会同时对于寄生电容(Cp) 112进行充电的动作。因此，充电产生的电压(Vx)除包含有待测电容(Cx)Ill的电容变化量外，也包含有寄生电容量成分。再者，电容的充电时间将会与电容量大小呈现出一正比关系，如(VCx=VT1，亦SP，电容量越小充电时间越短，电容量越大充电时间越长。是以Cx=lpF、Cp=3.5pF、电压(Vx)充电至一预定电压(如:2V)为例，若电阻充电单元110只对于待测电容(Cx=IpF) 111进行充电，则，如充电曲线121所示，经过T1=OAus即可以充电至预定电压。相对的，若电阻充电单元110对于并联电容(CT=lpF+3.5pF)进行充电，则，如充电曲线122所示，必须经过T2=0.5 X (1+3.5)=2.25us才能充电至预定电压。经由上述，电子装置对于触控操作所进行的充电程序，绝大部分的充电时间都是用在寄生电容(Cp) 112之上，真正需要测量的待测电容(Cx)的电容变化量反而只占一小部分的充电时间而已。若电子装置直接对于电压(Vx)进行取样测量，其电压(Vx)有很大的比例都是寄生电容(Cp) 112贡献出来，以致于待测电容(Cx)的微小电容变化量不易从电压(Vx)的中精准判断出来，进而影响到触控感测的准确度。此外，由于待测电容(Cx)Ill的电容变化量往往非常微小，为了可以正确地判断出待测电容(Cx)Ill的电容变化量一般都会对于电压(Vx)进行放大的动作。然而，为避免该包含有寄生电容(Cp) 112成分的电压(Vx)被放大后超过电子装置可容许的操作范围，放大倍率将会因此受到限制。换言之，迁就于寄生电容(Cp) 112，电子装置无法对于电压(Vx)进行一较大倍率的放大，这对于感测待测电容(Cx)Ill的电容变化量而言非常不利。有鉴于此，本专利技术将提供一种可用以排除寄生电容影响的电容感测电路，其可以将寄生电容的成分有效地进行排除，避免寄生电容影响到待测电容的电容变化量的感测，以提高电子装置触控操作上的灵敏度，将会是本专利技术欲达到的目的。
技术实现思路
本专利技术的一目的，在于提供一种排除寄生电容影响的电容感测电路，主要用以感测一电容式触控板被触控时所产生的电容变化量，其电路包括一待测电容、一数字控制器及一积分电容，利用充电方式将待测电容触控产生的电容变化量转换为电压信号以产生于积分电容之上，在电容式触控板未被触控之前，数字控制器将会预先取得一排除寄生电容成分的偏移补偿时间，当电容式触控板被触控后，待测电容将会产生电容量变化，数字控制器对于待测电容立即进行充电程序而对于积分电容将会延迟一段偏移补偿时间后才进行充电，藉此，将有关于寄生电容成分的偏移补偿时间从积分电容的充电程序的中进行扣除，以令积分电容只会产生待测电容的电容变化量所对应的电压信号，则，对于只包含待测电容的电容变化量成分的电压信号进行取样测量，将可以精准地判断出触控产生的电容变化而正确地进行相对操作。本专利技术的一目的，在于提供一种排除寄生电容影响的电容感测电路，当电容式触控板被触控时，数字控制器可以对于待测电容进行多次的充放电程序，每一次充放电程序后，待测电容触控产生的电容变化量将会转换成电压信号依序叠加产生在积分电容之上，如此，积分电容上将会产生出多倍率的电压信号，此多倍率放大后的电压信号将会使得触控产生的电容变化量更为明显，而增加触控感测上的灵敏度。为了达到上述目的，本专利技术提供一种排除寄生电容影响的电容感测电路，其使用在一具有电容式触控板的电子装置中，包括:至少一待测电容，其设置在电容式触控板中，当电容式触控板被触控时待测电容的电容量将产生变化；一第一充放电单元，连接待测电容，用以待测电容的充电或放电；一第二充电单元，连接一积分电容，用以积分电容的充电；一比较器，连接待测电容，用以将待测电容上的电压比较于一预设电压值；及一数字控制器，连接第一充放电单元、比较器及第二充电单元，记录有一偏移补偿时间，偏移补偿时间为一电容式触控板未被触控时寄生电容充电至预设电压值的所需时间，其中当电容式触控板被触控时，数字控制器发出一第一充电信号至第一充放电单元，驱使第一充放电单元执行待测电容的充电，当待测电容的充电时间未到达偏移补偿时间前，数字控制器发出一第二禁止信号至第二充电单元以禁止第二充电单元对于积分电容的充电，当待测电容的充电时间已到达偏移补偿时间时，数字控制器发出一第二充电信号至第二充电单元以驱使第二充电单元执行积分电容的充电，当待测电容上的电压高于预设电压值时，数字控制器再度发出第二禁止信号至第二充电单元以令第二充电单元停止积分电容的充电，致使积分电容上将充电产生待测电容的电容变化量所对应的一电压信号。本专利技术一实施例中，其中第一充放电单元包括一电阻器及一第一开关器，第一开关器的一端串联连接电阻器及待测电容而另一端选择连接一供电电源或接地，当数字控制器发出第一充电信号至第一充放电单元时，第一开关器选择连接供电电源，以使第一充放电单元执行待测电容的充电；或者，当数字控制器发出一第一放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排除寄生电容影响的电容感测电路，其使用在一具有电容式触控板的电子装置中，其特征在于，包括：至少一待测电容，其设置在电容式触控板中，当电容式触控板被触控时待测电容的电容量将产生变化；一第一充放电单元，连接待测电容，用以待测电容的充电或放电；一第二充电单元，连接一积分电容，用以积分电容的充电；一比较器，连接待测电容，用以将待测电容上的电压比较于一预设电压值；及一数字控制器，连接第一充放电单元、比较器及第二充电单元，记录有一偏移补偿时间，偏移补偿时间为一电容式触控板未被触控时寄生电容充电至预设电压值的所需时间，其中当电容式触控板被触控时，数字控制器发出一第一充电信号至第一充放电单元，驱使第一充放电单元执行待测电容的充电，当待测电容的充电时间未到达偏移补偿时间前，数字控制器发出一第二禁止信号至第二充电单元以禁止第二充电单元对于积分电容的充电，当待测电容的充电时间已到达偏移补偿时间时，数字控制器发出一第二充电信号至第二充电单元以驱使第二充电单元执行积分电容的充电，当待测电容上的电压高于预设电压值时，数字控制器再度发出第二禁止信号至第二充电单元以令第二充电单元停止积分电容的充电，致使积分电容上将充电产生待测电容的电容变化量所对应的一电压信号。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗文，
申请(专利权)人：安沛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：