[發(fā)明專利]傳感器陣列的多階段自電容掃描

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780076684.5
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN110050253B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安德理·馬哈瑞塔
• 申請（專利權(quán)）人: 賽普拉斯半導(dǎo)體公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張瑞;楊明釗

1.一種傳感器陣列的多階段自電容掃描設(shè)備，包括：

傳感器邏輯，其被配置成在多個自電容掃描操作的每一個自電容掃描操作中將傳感器陣列的多個傳感器元件耦合在一起，并同時感測所述傳感器陣列的多個傳感器元件，以獲得多個測量值，其中，每個測量值表示所述多個傳感器元件的在所述多個自電容掃描操作的相對應(yīng)的自電容掃描操作期間累積的收集電荷；以及

處理邏輯，其被配置成基于所述多個測量值確定分別表示所述多個傳感器元件的每個傳感器元件的自電容的數(shù)據(jù)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，在所述多個自電容掃描操作的特定自電容掃描操作期間，所述傳感器邏輯被配置成用具有與耦合到所述多個傳感器元件的剩余傳感器元件的信號相反極性的信號來激勵一個或更多個傳感器元件的特定組。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述傳感器邏輯被配置成根據(jù)激勵矩陣來激勵所述多個傳感器元件，所述激勵矩陣表示對應(yīng)于所述多個自電容掃描操作的多個激勵模式。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，還包括多路復(fù)用器，所述多路復(fù)用器被配置成根據(jù)所述多個激勵模式將所述傳感器邏輯耦合到所述多個傳感器元件。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，在所述多個自電容掃描操作的每一個自電容掃描操作中，所述傳感器邏輯被配置成在預(yù)充電階段期間激勵所述多個傳感器元件，并且在電荷共享階段期間測量所述多個傳感器元件的收集電荷。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述傳感器邏輯包括自電容感測通道，所述自電容感測通道包括電容sigma-delta(CSD)調(diào)制器、全波sigma-delta(CSD)調(diào)制器、和斜率轉(zhuǎn)換器中的一者。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述處理邏輯被配置成基于對應(yīng)于所述多個自電容掃描操作的去卷積系數(shù)矩陣來確定所述數(shù)據(jù)值。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述多個測量值表示接觸或接近所述傳感器陣列的導(dǎo)電對象。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述處理邏輯還被配置成基于所述數(shù)據(jù)值來確定所述導(dǎo)電對象在所述傳感器陣列上的位置。

10.一種傳感器陣列的多階段自電容掃描的方法，所述方法包括：

從對所述傳感器陣列的多個相對應(yīng)的自電容掃描操作獲得多個測量值，其中從相對應(yīng)的自電容掃描操作獲得測量值包括：

將所述傳感器陣列的多個傳感器元件耦合在一起；以及

同時感測所述多個傳感器元件；

其中，所述測量值表示所述多個傳感器元件的在所述相對應(yīng)的自電容掃描操作期間累積的收集電荷；以及

基于所述多個測量值確定分別表示所述多個傳感器元件的每個傳感器元件的自電容的數(shù)據(jù)值。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括在所述多個自電容掃描操作的特定自電容掃描操作期間，用具有與耦合到所述多個傳感器元件的剩余傳感器元件的信號相反極性的信號激勵一個或更多個傳感器元件的特定組。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括根據(jù)激勵矩陣來激勵所述多個傳感器元件，所述激勵矩陣表示對應(yīng)于所述多個自電容掃描操作的多個激勵模式。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括在所述多個自電容掃描操作的每一個自電容掃描操作中，在預(yù)充電階段期間激勵所述多個傳感器元件，其中，同時感測所述多個傳感器元件包括在電荷共享階段期間測量所述多個傳感器元件的收集電荷。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，確定所述數(shù)據(jù)值包括基于對應(yīng)于所述多個自電容掃描操作的去卷積系數(shù)矩陣來轉(zhuǎn)換所述多個測量值。