[發(fā)明專利]靜電電容檢測電路以及輸入設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310331780.3
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103577015B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 藤由達巳
• 申請（專利權）人: 阿爾卑斯電氣株式會社
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 徐殿軍

1.一種靜電電容檢測電路，其特征在于，

具備：包含傳感器電極的電極間電容的檢測電荷及由外來噪聲引起的電荷的信號流入的電荷積分電路；以及將上述電荷積分電路的輸出從模擬信號轉換為數(shù)字信號的模擬/數(shù)字轉換器，即A/D轉換器；

上述電荷積分電路具備儲存與上述電極間電容之間轉送的電荷的電容器，由上述電容器對通過施加在上述傳感器電極的驅動側電極上的驅動信號轉送的電荷連續(xù)地積分。

2.如權利要求1所述的靜電電容檢測電路，其特征在于，

上述電荷積分電路具備：

電荷放大器，具有在反饋路徑中設有上述電容器的運算放大器；以及

切換電路，具有對施加在上述電容器的信號的方向進行切換的多個選擇開關，該切換電路根據(jù)由施加在上述傳感器電極的驅動側電極的驅動信號引起的從上述傳感器電極的檢測側電極流入的電荷的方向切換上述電容器的連接。

3.如權利要求2所述的靜電電容檢測電路，其特征在于，

具有對上述信號的向上述電荷放大器的流入期間進行控制的捕捉開關，通過該捕捉開關，將作為電荷放大器輸出的模擬信號與模擬/數(shù)字轉換的定時相匹配而進行捕捉。

4.如權利要求2所述的靜電電容檢測電路，其特征在于，

在上述運算放大器的反饋路徑上，將電阻元件、阻抗元件、有源元件或組合了阻抗元件及有源元件的電路網(wǎng)中的任一個相對于上述反饋路徑并聯(lián)地連接。

5.如權利要求2～4中任一項所述的靜電電容檢測電路，其特征在于，

上述A/D轉換器將由上述電荷放大器的輸出電位與參考電位的差的電位構成的模擬信號轉換為數(shù)字信號。

6.如權利要求2～4中任一項所述的靜電電容檢測電路，其特征在于，

上述A/D轉換器將由對應于上述驅動信號的上升邊沿的上述電荷放大器的輸出電位、與對應于上述驅動信號的下降邊沿的上述電荷放大器的輸出電位的差的電位構成的模擬信號轉換為數(shù)字信號。

7.如權利要求5所述的靜電電容檢測電路，其特征在于，

具備將下述信號向上述電荷放大器的輸入反饋的反饋電路，該下述信號為對應于將下述模擬信號轉換為數(shù)字信號而得到的輸出的信號，該下述模擬信號由上述電荷放大器的輸出電位與參考電位的差的電位而構成。

8.如權利要求5所述的靜電電容檢測電路，其特征在于，

具備將下述信號向上述電荷放大器的輸入反饋的反饋電路，該下述信號為對應于將下述模擬信號轉換為數(shù)字信號而得到的輸出的信號，該下述模擬信號由對應于上述驅動信號的上升邊沿的上述電荷放大器的輸出電位、與對應于上述驅動信號的下降邊沿的上述電荷放大器的輸出電位的差的電位而構成。

9.如權利要求1所述的靜電電容檢測電路，其特征在于，

上述電荷積分電路具備：

電流比較電路，具備被輸入上述傳感器電極的檢測側電極的電位和參考電位的差動放大器、由上述差動放大器的輸出電壓控制輸出電流的第1電流輸出電路、將上述第1電流輸出電路的輸出電流向上述差動放大器的輸入反饋的反饋路徑、以及與上述第1電流輸出電路構成電流反射鏡的第2電流輸出電路；以及

切換電路，將對上述第2電流輸出電路的輸出電流進行積分的上述電容器的電位初始化，并且根據(jù)從上述傳感器電極的檢測側電極流入的電荷的方向切換上述電流比較電路的輸出與上述電容器的連接。

10.如權利要求9所述的靜電電容檢測電路，其特征在于，

上述切換電路具有：連接在上述第2電流輸出電路的輸出與上述電容器的一端之間的第1開關、連接在上述第2電流輸出電路的輸出與上述電容器的另一端之間的第2開關、連接在上述電容器的另一端與地電位之間的第3開關、連接在上述電容器的一端與電壓源之間的第4開關、以及連接在參考電位端與上述電容器的一端之間的第5開關。

11.如權利要求9所述的靜電電容檢測電路，其特征在于，

上述切換電路具有：連接在上述第2電流輸出電路的輸出與上述電容器的一端之間的第1開關、連接在上述第2電流輸出電路的輸出與上述電容器的另一端之間的第2開關、連接在上述電容器的另一端與參考電位端之間的第3開關、以及連接在上述電容器的一端與參考電位端之間的第4開關。