[發明專利]以電信號變化時間為檢測對象的電容變化檢測模塊

有效

• 申請號: 201010134235.1
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101847070A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 莫良華;劉衛平
• 申請（專利權）人: 敦泰科技(深圳)有限公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044;G01R27/26
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務所 44209
• 代理人: 陳鴻蔭

技術領域

本發明涉及電信號的快速檢測裝置，特別是涉及用于互電容觸摸屏以檢測觸碰動作造成的互電容變化的檢測模塊。

背景技術

現有技術用于電容式觸摸屏是把對觸摸屏的觸碰動作轉化為的電容值變化，繼而確定輸入信息的裝置。所述觸摸屏都包括用于檢測電容變化的模塊，用于及時偵測觸碰動作的發生，這是觸摸屏準確及時產生輸出數據的前提條件。因此，所述電容變化檢測模塊決定了觸摸屏對觸碰動作的響應速度。現有技術互電容觸摸屏，如圖5所示，包括電極群、激勵信號模塊20′和互電容數據偵測模塊90′，所述電極群包括與所述激勵信號模塊電連接的驅動電極70′和與所述互電容數據偵測模塊電連接的傳感電極80′。如圖6所示，所述激勵信號模塊20′用于發出掃描信號至各驅動電極70′，從而在驅動電極70′和傳感電極80′之間形成互電容C_M。所述互電容數據偵測模塊90′用于偵測所述互電容C_M的變化，并及時準確地將互電容的變化數據及位置數據輸出給相應的數據處理設備。所述電容變化檢測模塊10′就是互電容數據偵測模塊90′的一部分，用于及時發現互電容的變化，并且將偵測到的電容變化數據傳輸給數據處理模塊30′，該數據處理模塊30′將互電容變化數據處理成為反映觸碰動作中心坐標數據。

現有技術所述電容變化檢測模塊10′都是以電信號變化為檢測對象，如圖7所示，所述電容變化檢測模塊10′包括運算放大器11′、檢測電容C_S、和信號轉換模塊12′。觸摸屏的互電容C_M電連接接所述運算放大器11′的反向輸入端-；所述檢測C_S跨接在運算放大器11′的反向輸入端-和輸出端；所述運算放大器11′的同向輸入端+接參考電源U_Ref，其輸出端接到所述信號轉換模塊12′，該信號轉換模塊12′的作用是將檢測到的信號量化，最后送給數據處理模塊30′，所述數據處理模塊30′通常是微型數據處理單元MCU。所述電容變化檢測模塊10′的幾個重要節點是，互電容C_M與激勵信號模塊20′電連接之處，即該激勵信號模塊20′的輸出端A′點，所述運算放大器11′的反向輸入端-，即B′點，以及該運算放大器11′的輸出端，即C′點。如圖8所示，分別是在觸摸屏未被觸碰時上述三個節點對應的波形WA′、WB′、WC′，以及發生觸摸時C′的波形WC″。所述激勵信號模塊20′從A′點發出掃描信號，波形是一個方波，高電平為VDDH，低電平為0。當上升沿到來時，由于互電容CM的存在，B′點電壓會跟著有一個階躍上升，由于所述運算放大器11′的虛短特性，其輸出端會流出電流至檢測電容C_S，使得B′點電壓恢復至跟同相輸入端+的參考電源U_Ref相等。由電容的串聯分壓特性，且穩定后B′點電壓不變，當電壓穩定后有，

ΔVAΔVC=CSCM⇒ΔVC=ΔVA×CMCS,]]>