CN108205391B - 触摸电路、触摸感测装置和触摸感测方法 - Google Patents

触摸电路、触摸感测装置和触摸感测方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及触摸电路、触摸感测装置和触摸感测方法。根据本公开,能够通过对与通过驱动触摸屏面板而获得的信号对应的电荷的量的无意变化进行补偿以便获得其中减小或消除了触摸屏内部或外部产生的寄生电容的影响的感测数据来获得准确的触摸感测结果(存在或不存在触摸和/或触摸位置),由此提高基于电容的触摸感测性能。

Description

触摸电路、触摸感测装置和触摸感测方法
技术领域
本公开涉及显示装置,更具体地,涉及触摸电路、触摸感测装置和触摸感测方法。
背景技术
随着信息时代的来临,用于显示图像的显示装置越来越需要采用各种形式,并且近年来,已经开始利用诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)和有机发光显示装置(OLED)这样的各种显示装置。
在这些显示装置当中,存在能够提供基于除了使用例如按钮、键盘、鼠标等的传统输入方法之外的使得用户能够容易地或直观便利地输入信息或命令的基于触摸的输入方法的触摸显示装置。
为了提供基于触摸的输入方法,此触摸显示装置包括能够识别用户是否正执行触摸并且准确地检测触摸坐标(触摸位置)的触摸感测装置。
触摸感测装置通过驱动设置在触摸屏面板上的触摸电极来检测触摸感测信号,并且使用检测到的感测信号来检测触摸信息(存在或不存在触摸和触摸位置)。
在驱动和感测触摸屏面板的处理中,传统的触摸感测装置可能在触摸屏面板内部或外部的触摸驱动图案和相邻导体之间产生不需要的寄生电容。
如此,当基于电容来感测触摸时,在触摸屏面板内部或外部出现寄生电容时,能够大大降低触摸灵敏度。特别地,当显示面板具有内置的触摸屏面板时,这种问题变得更加严重。
发明内容
本公开的一方面是提供能够通过减小或消除触摸屏面板内部或外部出现的寄生电容Cpara的影响来获得准确的感测数据以因此提高基于电容的触摸感测性能的触摸电路、触摸感测装置和触摸感测方法。
本公开的另一方面提供能够补偿由于触摸屏面板的内部或外部产生的寄生电容而无意地出现的并且与通过驱动触摸屏面板而获得的信号对应的电荷的量的变化以因此获得准确的感测结果(存在或不存在触摸和/或触摸位置)的触摸电路、触摸感测装置和触摸感测方法。
本公开的又一方面提供能够使用已经通过对通过驱动触摸屏面板而获得的信号执行控制而从中消除了噪声分量的感测信号(而非不经改变地使用该信号)来获得准确的触摸感测结果(存在或不存在触摸和/或触摸位置)的触摸电路、触摸感测装置和触摸感测方法。
本公开的又一方面是提供能够控制输入到触摸电路中的前置放大器的电荷的触摸电路、包括该触摸电路的触摸感测装置及其触摸感测方法。
本公开的又一方面是提供包括能够控制输入到触摸电路中的前置放大器的电荷的电荷控制电路并且具有其中电荷控制电路的面积减小的结构的触摸电路、包括该触摸电路的触摸感测装置及其触摸感测方法。
本公开的又一方面是提供包括能够控制输入到触摸电路中的前置放大器的电荷的电荷控制电路并且具有使得电荷控制电路的面积减小并且电荷控制效率提高的结构的触摸电路、包括该触摸电路的触摸感测装置及其触摸感测方法。
本公开的一方面可以提供一种触摸电路,该触摸电路包括:前置放大器,该前置放大器具有能与触摸屏面板电连接的反相输入端子、能够被施加被供应到所述触摸屏面板的触摸驱动脉冲的输入的非反相输入端子和用于输出信号的输出端子;以及电荷控制电路,该电荷控制电路具有能与所述前置放大器的所述反相输入端子连接的第一端子和被施加电荷控制脉冲的第二端子。
所述触摸电路可以包括M个(M≥2)或更多个前置放大器。当所述触摸电路如上所述包括M个(M≥2)或更多个前置放大器时,所述电荷控制电路的第一端子可以是共用端子,该共用端子能够与所述M个或更多个前置放大器当中的两个或更多个前置放大器的反相输入端子连接。
换句话讲,电荷控制电路的第一端子可以通过开关电路与所述M个或更多个前置放大器当中的两个或更多个前置放大器的反相输入端子连接。
电荷控制电路的数目可以等于或小于前置放大器的数目。
例如,当所述M个或更多个前置放大器当中的两个或更多个前置放大器中的每一个需要一个电荷控制电路(例如,图6的结构)时,对于两个或更多个前置放大器,可以仅需要一个电荷控制电路。
在另一个示例中,当所述M个或更多个前置放大器当中的两个或更多个前置放大器中的每一个需要两个电荷控制电路(例如,图13的结构)时,对于两个或更多个前置放大器,可以仅需要一组两个电荷控制电路。
触摸电路中的电荷控制电路可以包括具有第一端子和第二端子的电容器(下文中,被称为电荷控制电容器)。
另外,触摸电路中的电荷控制电路还可以包括两个或更多个开关元件,所述两个或更多个开关元件用于控制两个或更多个前置放大器的反相输入端子和电荷控制电容器的被共用的第一端子之间的连接。
另外,如上所述,触摸电路中的电荷控制电路可以是基于电容器的电路。然而,触摸电路中的电荷控制电路可以包括将输入到第二端子的电荷控制脉冲的电压设置为低于或高于前置放大器的反相输入端子的电压的每种电路配置,使得流向前置放大器的反相输入端子的电流受到控制,由此在前置放大器的反相输入端子处去除电荷或者在前置放大器的反相输入端子处注入附加电荷。例如,电荷控制电路可以包括:脉冲控制单元,该脉冲控制单元用于控制输入到第二端子的电荷控制脉冲;以及一个或更多个开关元件,根据导通/截止定时控制信号来执行所述一个或更多个开关元件的导通/截止控制,以执行关于是否将前置放大器的反相输入端子和第一端子连接的控制。这里,输入到前置放大器的反相输入端子的实际电荷量可以根据开关元件的导通-截止持续时间长度的控制而增加或减少。
上述的电荷控制电路控制输入到前置放大器的反相输入端子的电荷,使得能够控制对前置放大器的反馈电容器进行充电的电荷的量。
本公开的另一方面可以提供一种触摸电路,该触摸电路包括:输入/输出单元,该输入/输出单元用于输出触摸驱动脉冲并且接收依据触摸驱动脉冲的信号;信号调整单元,该信号调整单元用于对输入/输出单元接收到的信号进行调整;以及信号处理单元,该信号处理单元用于接收在信号调整单元中进行调整的信号的输入并且通过对其的信号处理来生成感测值。
本公开的又一方面可以提供一种触摸感测方法,该触摸感测方法包括以下步骤:向触摸屏面板供应触摸驱动脉冲;从触摸屏面板接收信号;对接收到的信号进行调整;通过对调整后的信号执行信号处理来生成感测值;以及基于感测值来获取触摸信息。
本公开的又一方面可以提供一种触摸感测装置,该触摸感测装置包括:触摸屏面板,在该触摸屏面板上设置有多个触摸电极;以及触摸电路,该触摸电路用于向所述多个触摸电极供应触摸驱动脉冲,以便接收信号。
在该触摸感测装置中,触摸电路可以包括:前置放大器,该前置放大器具有能与触摸屏面板电连接的反相输入端子、能够被施加被供应到触摸屏面板的触摸驱动脉冲的输入的非反相输入端和用于输出信号的输出端子,其中,在反相输入端子和输出端子之间连接有反馈电容器;以及电荷控制电路,该电荷控制电路用于控制输入到前置放大器的反相输入端子的电荷。
根据上述的本公开,能够提供能够通过减小或消除触摸屏面板内部或外部出现的寄生电容Cpara的影响来获得准确的感测数据以因此提高基于电容的触摸感测性能的触摸电路、触摸感测装置和触摸感测方法。
另外,根据本公开,能够提供能够对由于触摸屏面板的内部或外部产生的寄生电容而无意地出现的并且与通过驱动触摸屏面板而获得的信号对应的电荷的量的变化进行补偿以由此获得准确的感测结果(存在或不存在触摸和/或触摸位置)的触摸电路、触摸感测装置和触摸感测方法。
另外,根据本公开,能够提供能够使用已经通过对通过驱动触摸屏面板而获得的信号执行控制而从中消除了噪声分量的感测信号(而非不经改变地使用该信号)来获得准确的触摸感测结果(存在或不存在触摸和/或触摸位置)的触摸电路、触摸感测装置和触摸感测方法。
另一方面,显示面板可以具有内置的触摸屏,并且在这种情况下,能够实现甚至比上述效果更好的效果。
另外,根据本公开,能够提供能够控制输入到触摸电路中的前置放大器的电荷的触摸电路、包括该触摸电路的触摸感测装置及其触摸感测方法。
另外,根据本公开,能够提供包括能够控制输入到触摸电路中的前置放大器的电荷的电荷控制电路并且具有其中电荷控制电路的面积减小的结构的触摸电路、包括该触摸电路的触摸感测装置及其触摸感测方法。
另外,根据本公开,能够提供包括能够控制输入到触摸电路中的前置放大器的电荷的电荷控制电路并且具有使得电荷控制电路的面积减小并且电荷控制效率提高的结构的触摸电路、包括该触摸电路的触摸感测装置及其触摸感测方法。
附图说明
根据以下结合附图进行的详细描述,本公开的以上特征和优点将是更显而易见的,在附图中:
图1是根据本公开的触摸感测装置的配置图;
图2是例示了根据本公开的示例性触摸屏面板的图;
图3是例示了根据本公开的示例性内置触摸屏面板的图;
图4和图5是根据本公开的触摸电路的简化图;
图6是根据本公开的触摸电路的电荷控制电路的第一电路;
图7是例示了根据本公开的触摸电路的电荷控制电路的单次电荷控制的驱动定时的图;
图8是例示了根据本公开的触摸电路的电荷控制电路的多次电荷控制的驱动定时的图;
图9是例示了根据本公开的触摸电路中的第一复用器电路、感测单元块、第二复用器电路和模数转换器的图;
图10是例示了根据本公开的触摸电路的电荷控制电路的布置的图;
图11是例示了根据本公开的触摸电路的电荷控制电路的另一布置的图;
图12是根据本公开的触摸电路的电荷控制电路的第二电路;
图13和图14是例示了根据本公开的触摸电路的电荷控制电路的第三电路和驱动定时的图;
图15和图16是例示了根据本公开的触摸电路的电荷控制电路的第四电路和驱动定时的图;
图17和图18是例示了根据本公开的触摸电路的电荷控制电路的第五电路和驱动定时的图;
图19是例示根据本公开的触摸电路的功能框图;以及
图20是例示了根据本公开的触摸感测方法的流程图。
具体实施方式
下文中,将参照所附的例示性附图来详细地描述本公开的实施方式。在用附图标记指定图中的元件时,相同的元件将用相同的附图标记来表示,即使它们是在不同附图中示出的。另外,在以下对本公开的描述中,当对并入本文中的已知功能和配置的详细描述会使得本公开的主题相当不清楚时,将省略该详细描述。
另外,当描述本公开的组件时,可以在本文中使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等这样的术语。这些术语中的每一个不用于限定对应组件的本质、次序或顺序,而是仅仅用于将对应组件与其它组件区分开。在描述了某个结构元件“连接到”、“联接到”或“接触”另一个结构元件的情况下,应该理解,另一个结构元件可以“连接到”、“联接到”或“接触”结构元件以便在其间进行***,或者另选地,特定结构元件可以直接连接到或可以直接接触其它结构元件。
图1是根据本公开的触摸感测装置的配置图,并且图2是例示了根据本公开的示例性触摸屏面板(TSP)的图。
参照图1,根据本公开的触摸感测装置是用于当用户正以接触或非接触方式对屏幕执行触摸时获取与触摸和/或触摸位置的存在或不存在相关的触摸信息的装置或***。
参照图1,根据本公开的触摸感测装置可包括:触摸屏面板TSP,该触摸屏面板TSP上设置有多个触摸电极TE,触摸电极TE与触摸传感器对应;以及触摸电路100,该触摸电路100用于向多个触摸电极TE供应触摸驱动脉冲TDS并且据此接收触摸感测信号TSS。
触摸电路100对接收到的触摸感测信号TSS执行信号处理,以产生与数字值对应的感测值,并且输出包括所产生的感测值的感测数据。
这里,由触摸电路100执行的信号处理可以包括放大处理、集成处理、模数转换处理等。
另外,根据本公开的触摸感测装置还可以包括触摸控制器110,触摸控制器110使用从触摸电路100输出的感测数据来获取与存在/不存在触摸和/或触摸位置相关的触摸信息。
上述触摸电路100可以被实现为一个或更多个触摸集成电路。
另外,触摸控制器110可以被实现为微控制单元。
触摸控制器110可以被包括在触摸电路100中,或者可以与触摸电路100分开配置。
根据本公开的触摸感测装置可以基于触摸电极之间形成的电容来感测触摸,或者可以基于诸如手指或笔这样的触摸对象和触摸电极之间形成的电容来感测触摸。
当根据本公开的触摸感测装置基于触摸电极之间形成的电容来感测触摸时,设置在触摸屏面板TSP上的多个触摸电极TE可以被分类为驱动电极(也被称为发射电极)和感测电极(也被称为接收电极),触摸电路100将触摸驱动脉冲TDS施加到驱动电极,由触摸电路100用感测电极来检测触摸感测脉冲TSS。
在这种情况下,驱动电极和感测电极可以彼此交叉。
另外,在驱动电极和感测电极之间形成互电容。
根据本公开的触摸感测装置可以基于互电容的变化来获取关于存在或不存在触摸和/或触摸位置的触摸信息。
当根据本公开的触摸感测装置基于触摸电极和诸如手指、笔等这样的触摸对象之间形成的电容来感测触摸时,设置在触摸屏面板TSP上的多个触摸电极TE可以作为驱动电极(也被称为发射电极)进行操作,并且可以作为感测电极(也被称为接收电极)进行操作,触摸电路100将触摸驱动脉冲TDS施加到驱动电极,由触摸电路100用感测电极来检测触摸感测脉冲TSS。
在这种情况下,多个触摸电极TE可以彼此电分离。
在每个触摸电极TE和触摸对象之间形成自电容。
根据本公开的触摸感测装置可以基于互电容之间的差异来获取关于存在或不存在触摸和/或触摸位置的触摸信息。
图2是例示了根据本公开的当触摸感测装置基于自电容来获取触摸信息时的示例性触摸屏面板TSP的图。
参照图2,多个触摸电极TE可以按照彼此不交叠的方式被设置在触摸屏面板TSP上。
每个触摸电极TE可以具有一个或更多个开口或者没有开口。
另外,用于将多个触摸电极TE和触摸电路100电连接的多条触摸线TL可以被设置在触摸屏面板TSP上。
根据本公开的触摸感测装置可以是包括在显示装置中的装置。
该显示装置可以包括:显示面板DP,该显示面板DP上设置有多条数据线DL和多条选通线GL并且设置有由所述多条数据线DL和所述多条选通线GL限定的多个子像素SP;数据驱动电路DDC,该数据驱动电路DDC用于驱动所述多条数据线DL;以及选通驱动电路GDC,该选通驱动电路GDC用于驱动所述多条选通线GL。
另外,显示装置还可以包括用于控制数据驱动电路DDC和选通驱动电路GDC的控制器(未示出)。
数据驱动电路DDC可以与触摸电路100分开配置,或者可以与触摸电路100一起被实现为集成电路。
此外,当触摸感测装置被包括在显示装置中时,触摸屏面板TSP可以是位于显示面板DP上的外部类型(也被称为外挂型)或内置于显示面板DP中的类型。
当显示面板DP具有内置的触摸屏面板TSP时,设置在显示面板DP上的多个触摸电极TE的集合可以被称为触摸屏面板TSP。
在下面的描述中,假定触摸屏面板TSP是内置型的。
图3是例示了根据本公开的示例性内置触摸屏面板(TSP)的图。
参照图3,当显示面板DP具有根据本公开的内置触摸屏面板TSP时,触摸屏面板TSP可以是盒内型、盒上型等。
如此,对于内置的触摸屏面板TSP,多个触摸电极TE可以是专用的触摸传感器电极,或者可以是用于驱动显示器的电极。
如果设置在触摸屏面板TSP上的多个触摸电极TE中的每一个既用作触摸传感器电极又用作显示驱动电极,则所述多个触摸电极TE可以是例如在显示驱动时间段期间被施加公共电压Vcom的公共电极。
也就是说,在显示驱动时间段期间,公共电压Vcom可以被施加到多个触摸电极TE的全部,并且在触摸驱动时间段期间,触摸驱动脉冲TDS可以被依次或同时施加到多个触摸电极TE。
此外,一个触摸电极TE的大小可以大于一个子像素SP的大小。
例如,一个触摸电极TE的面积的大小可以对应于两个或更多个子像素SP的面积的大小。
如上所述,当显示面板DP具有内置的触摸屏面板TSP时,不必执行两次面板制造处理和组合两种类型的面板的处理。另外,能够减小显示装置的厚度。
另一方面,可以在触摸屏面板TSP中的触摸电极TE和/或触摸线TL与触摸屏面板TSP中的另一条信号线、另一个电极或另一个触摸电极TE之间形成不期望的寄生电容。
这里,当显示面板DP具有内置的触摸屏面板TSP时,数据线DL、选通线GL和另一个触摸电极TE中的一个或更多个可以连接到对应的触摸电极TE,从而产生不期望的寄生电容。
另一方面,在触摸驱动处理中,在触摸屏面板TSP的外部会出现寄生电容。
换句话讲,在与触摸屏面板TSP中的触摸线TL电连接的外部线和另一条外部线之间,可以形成不期望的寄生电容。
例如,与触摸屏面板TSP中的触摸线TL电连接的外部线是存在于触摸屏面板TSP外部的线,或者可以是与触摸屏面板TSP中的触摸线TL电连接并存在于触摸电路100中的内部线。
另外,与触摸屏面板TSP中的触摸线TL电连接的外部线可以是存在于用于将触摸屏面板TSP和触摸电路100电连接的介质(例如,当触摸电路100或包括触摸电路100的集成电路被设计为膜上芯片(COF)型时,介质可以是电路膜)中的线。
然而,能够通过将触摸驱动脉冲TDS或与其对应的信号施加到设置在触摸屏面板TSP中的触摸电极TE和/或与触摸线TL相邻的导体(例如,数据线、选通线、另一个触摸电极等)来减小触摸屏面板TSP内部产生的寄生电容。
能够通过将触摸驱动脉冲(TDS)或与其对应的信号施加到与触摸屏面板TSP的触摸线TL电连接或与存在于触摸屏面板TSP外部的外部线相邻的导体(例如,另一条外部线等)来减小触摸屏面板TSP外部产生的寄生电容。
这里,与触摸驱动脉冲TDS对应的信号是频率、相位、幅度等中的至少一个与触摸驱动脉冲TDS的频率、相位、幅度等相同的信号。
如上所述,为了防止出现造成触摸敏感度劣化的寄生电容,当将触摸驱动脉冲TDS施加到存在于触摸屏面板TSP内部或外部的触摸驱动图案(例如,触摸电极TE、触摸线TL、与触摸线TL电连接的外部线等)时,执行将触摸驱动脉冲TDS或与其对应的信号施加到与触摸驱动图案相邻的另一个图案(例如,数据线、选通线、另一个触摸电极、另一条触摸线、另一条外部线等)的驱动,这样的驱动被称为空载驱动。
通过空载驱动,能够在一定程度上防止在触摸屏面板TSP内部或外部出现寄生电容。
然而,实际上不能够通过空载驱动来完全防止在触摸屏面板TSP内部或外部出现寄生电容。
因此,当在触摸驱动处理期间在触摸屏面板TSP内部或外部出现寄生电容时,在触摸驱动脉冲TDS被施加到触摸电路100之后由触摸电路100接收到的触摸感测信号TSS会由于触摸驱动处理中的寄生电容而劣化。
因此,基于触摸感测信号TSS而获得的触摸感测结果(即,存在/不存在触摸和/或与触摸位置相关的触摸信息)可能具有一些误差,并且触摸感测的准确性会显著地降低。
因此,在触摸驱动处理期间,当触摸电路100接收到的触摸感测信号TSS由于触摸屏面板TSP内部或外部出现的寄生电容而劣化时(即,当与触摸电路100接收到的触摸感测信号TSS对应的电荷量与电荷量正常的情况(即,没有寄生电容的情况)相比增加或减少时),本公开对与触摸电路100接收到的触摸感测信号TSS对应的电荷执行电荷量补偿处理。
电荷量补偿处理是减少或增加与触摸电路100接收到的触摸感测信号TSS对应的电荷并且将所述电荷输入到触摸电路100的内部电路的处理。
可以通过电荷量补偿处理来消除寄生电容的影响,以基于能够根据存在或不存在触摸而正常获取的电荷量来获取触摸信息,由此提高触摸感测的准确性。
接下来,在触摸驱动处理中,将更详细地描述能够基于电荷来获取触摸信息的触摸感测方法,该电荷是通过对与触摸电路100接收到的触摸感测信号TSS对应的电荷执行附加的电荷注入或者通过利用电荷量补偿处理从与触摸电路100接收到的触摸感测信号TSS对应的电荷中去除电荷的一部分来调整的。
图4和图5是根据本公开的触摸电路100的简化图。
参照图4,触摸电路100可以包括用于将触摸驱动脉冲TDS供应到触摸屏面板TSP并且从触摸屏面板TSP接收触摸感测信号TSS的前置放大器Pre-AMP。
另外,触摸电路100还可以包括:积分器INTG,该积分器INTG用于对前置放大器Pre-AMP的输出信号Vout执行积分;采样保持电路SHA,该采样保持电路SHA用于存储积分器INTG的输出信号Vout;以及模数转换器ADC,该模数转换器ADC用于将采样保持电路SHA中存储的模拟信号转换成数字信号,以便生成感测值。
触摸电路100还可以包括除了前置放大器Pre-AMP、积分器INTG、采样保持电路SHA和模数转换器ADC之外的另一种电路配置,并且稍后将对其进行描述。
前置放大器Pre-AMP包括能与触摸屏面板TSP电连接的反相输入端子IN1、能够被施加被供应到触摸屏面板TSP的触摸驱动脉冲TDS的输入的非反相输入端子IN2和用于输出信号的输出端子OUT。
另外,在前置放大器Pre-AMP中,反馈电容器CFB可以连接反相输入端子IN1和输出端子OUT。
在触摸驱动处理中,触摸驱动脉冲TSP通过前置放大器Pre-AMP被供应到触摸屏面板TSP中的触摸电极TE,然后,充入到手指和施加有触摸驱动脉冲TSP的触摸电极TE之间的电容器中的电荷作为触摸感测信号TSS被触摸电路100接收,并且被输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1。
与输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的触摸感测信号TSS对应的电荷对反馈电容器CFB进行充电。
因此,与充入到反馈电容器CFB中的电荷的量对应的输出信号Vout被输出到前置放大器Pre-AMP的输出端子OUT。
这里,输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的电荷的量可以是电荷由于寄生电容而不期望地改变的量。
因此,根据本公开的触摸电路100还可包括电荷控制电路400,该电荷控制电路400用于控制输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的电荷的量的增加或减少,以补偿由于寄生电容而导致的电荷量变化。
电荷控制电路400被设置在前置放大器Pre-AMP的前端处,并且可以调整从外部接收的触摸感测信号TSS并且将其输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1,以便调整充入前置放大器Pre-AMP的反馈电容器CFB中的电荷的量。
也就是说,当与通过触摸屏面板TSP的触摸线TL或与其连接的外部线(触摸电路100内的内部布线或上面安装有触摸电路100的电路膜上的布线)接收到的触摸感测信号TSS对应的电荷被输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1时,电荷控制电路400可以执行控制,以便通过将附加的电荷注入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1来增加输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1中的电荷。
另选地,当与通过触摸屏面板TSP的触摸线TL或与其连接的外部线(触摸电路100内的内部布线或上面安装有触摸电路100的电路膜上的布线)接收到的触摸感测信号TSS对应的电荷被输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1时,电荷控制电路400可以执行控制,以便通过去除输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的电荷的一部分来减少输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的电荷。
电荷控制电路400控制输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的实际电荷量,由此能够防止与由于寄生电容而导致的电荷劣化程度相当的电荷被输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1,并因此能够获得准确的触摸感测结果。
参照图5,触摸电路100中的电荷控制电路400位于前置放大器Pre-AMP的前端。
电荷控制电路400调整从外部接收的触摸感测信号TSS并且将其输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1。
因此,电荷控制电路400可以控制对前置放大器Pre-AMP的反馈电容器CFB进行充电的电荷的量的增加或减少。
电荷控制电路400可以包括电荷控制电容器CCR、控制开关电路500等。
电荷控制电容器CCR具有第一端子N1和第二端子N2。
电荷控制电容器CCR的第一端子N1连接到控制开关电路500。
电荷控制脉冲VCR被施加到电荷控制电容器CCR的第二端子N2。
控制开关电路500可以控制电荷控制电容器CCR的第一端子N1和前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1之间的电流流动。
控制开关电路500被实现为包括两个或更多个开关元件。
控制开关电路500可以控制两个或更多个开关元件的开关操作,以便选择性地在电荷控制电容器CCR的第一端子N1和前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1之间创建两条电流路径中的一条。
这里,所述两条电流路径包括第一电流路径Pi和第二电流路径Pr。
第一电流路径Pi是供电流从电荷控制电容器CCR的第一端子N1流向前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的路径。
第一电流路径Pi是供电流流动以注入前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处的附加电荷以便增加输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的电荷量的路径。
第二电流路径Pr是供电流从前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1流向电荷控制电容器CCR的第一端子N1的路径。
第二电流路径Pr是供电流流动以去除前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处的电荷中的一部分以便减少输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的电荷量的路径。
当使用电荷控制电路400时,能够通过控制开关电路500选择性地建立电荷控制电容器CCR的第一端子N1和前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1之间的两条电流路径中的一条,以便有效地控制实际上输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的电荷量的增加或减少并且对反馈电容器CFB进行充电。
此外,触摸驱动脉冲TDS可以在低电平电压和高电平电压之间切换。
电荷控制脉冲VCR可以在低电平电压和高电平电压之间切换。
触摸驱动脉冲TDS和电荷控制脉冲VCR是包括多个脉冲的脉冲信号,并且可以是交流AC信号。
在根据本公开的触摸驱动的情况下,可以根据触摸驱动脉冲TDS和电荷控制脉冲VCR之间的脉冲关系用两种电荷控制方法来驱动电荷控制电路400。
电荷控制电路400的第一种电荷控制方法是在使得电荷控制脉冲VCR的电平改变能够在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段或高电平电压时间段期间发生一次或者决不发生的同时操作电荷控制电路400的方法。
电荷控制电路400的第二种电荷控制方法是在使得电荷控制脉冲VCR的电平改变能够在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段或高电平电压时间段期间发生两次或更多次的同时操作电荷控制电路400的方法。
下文中,电荷控制电路400的第一种电荷控制方法被称为单次电荷控制方法,而电荷控制电路400的第二种电荷控制方法被称为多次电荷控制方式。
在以上描述中,已经简要描述了电荷控制电路400,但是下面将描述电荷控制电路400的详细电路和操作。
图6是根据本公开的触摸电路100的电荷控制电路400的第一电路。
参照图6,控制开关电路500可以包括第一P型晶体管MP1、第二P型晶体管MP2、第一N型晶体管MN1、第二N型晶体管MN2等。
第一P型晶体管MP1和第一N型晶体管MN1与前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1连接并且交替地导通。
第二P型晶体管MP2与第一P型晶体管MP1和电荷控制电容器CCR的第一端子N1连接。
第二N型晶体管MN2与第一N型晶体管MN1和电荷控制电容器CCR的第一端子N1连接。
第一P型晶体管MP1的栅节点和第二P型晶体管MP2的栅节点彼此连接。
第一N型晶体管MN1的栅节点和第二N型晶体管MN2的栅节点彼此连接。
四个晶体管MP1、MP2、MN1和MN2具有相应的作用。
第一P型晶体管MP1是用于注入前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处的电荷的晶体管。
第二P型晶体管MP2是用于控制转移到第一P型晶体管MP1的电荷的量的晶体管。
第一P型晶体管MP1和第二P型晶体管MP2在它们之间建立第一电流路径Pi。
第一N型晶体管MN1是用于去除前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处的电荷的晶体管。
第二N型晶体管MN2是用于控制在第一N型晶体管MN1处去除的电荷的量的晶体管。
第一N型晶体管MN1和第二N型晶体管MN2在它们之间建立第二电流路径Pr。
如上所述,当使用具有四个晶体管的控制开关电路500时,选择性地建立两条电流路径(也就是说,供电流从电荷控制电容器CCR的第一端子N1流向前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的第一电流路径Pi和供电流从前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1流向电荷控制电容器CCR的第一端子N1)中的一条,使得能够在前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处执行电荷注入或电荷去除。
参照图6,控制开关电路500可包括第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3和第四开关SW4。
第一开关SW1可以执行关于是否将第一N型晶体管MN1和第二N型晶体管MN2彼此连接的点A与第一N型晶体管MN1的栅节点和第二N型晶体管MN2的栅节点彼此连接的点B连接的控制。
第二开关SW2可以执行关于是否将第一P型晶体管MP1和第二P型晶体管MP2彼此连接的点C与第一P型晶体管MP1的栅节点和第二P型晶体管MP2的栅节点彼此连接的点D的连接控制。
第三开关SW3可以执行关于是否将第二P型晶体管MP2和电荷控制电容器CCR的第一端子N1连接的控制。
第四开关SW4可以执行关于是否将第二N型晶体管MN2和电荷控制电容器CCR的第一端子N1连接的控制。
可以根据上述四个开关SW1、SW2、SW3和SW4的开关操作来执行反相输入端子IN1处的电荷注入和电荷去除中的一种。
在上述的电荷控制电路400中,用于电荷注入的开关结构和用于电荷去除的开关结构彼此相似。
因此,电荷控制电路400也被称为镜像电荷控制器,并且也被称为电荷去除器或电荷注入器。
图7是例示了根据本公开的触摸电路100的电荷控制电路400的单次电荷控制的驱动定时的图。图8是例示了根据本公开的触摸电路100的电荷控制电路400的多次电荷控制的驱动定时的图。
参照图7和图8,电荷控制电路400独立于执行单次电荷控制还是多次电荷控制而执行相同的开关操作。
参照图7和图8,在触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段中的全部或一些中,第一开关SW1和第三开关SW3处于接通状态,第二开关SW2和第四开关SW4处于断开状态。
参照图7和图8,在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段中的全部或一些中,第一开关SW1和第三开关SW3处于断开状态,第二开关SW2和第四开关SW4处于接通状态。
换句话说,第一开关SW1的开关定时和第三开关SW3的开关定时彼此对应。
第二开关SW2的开关定时和第四开关SW4的开关定时彼此对应。
第一开关SW1的开关定时和第三开关SW3的开关定时分别与第二开关SW2的开关定时和第四开关SW4的开关定时相反。
触摸电路100还可以包括与反馈电容器CFB的两个端子连接的反馈开关SWFB。
当触摸驱动脉冲TDS的电平改变时,反馈开关SWFB可以接通。
触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段可以对应于第一开关SW1和第三开关SW3的接通时间段。触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段可以对应于第二开关SW2和第四开关SW4的接通时间段。
因此,反馈开关SWFB可以在第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3和第四开关SW4的开关定时导通。
如上所述,独立于正在执行单次电荷控制还是多次电荷控制,电荷控制电路400中的控制开关电路500执行相同的开关操作。特别地,即使当执行多次电荷控制时,也执行与单次电荷控制的开关操作相同的开关操作,使得控制操作简单。
下文中,将参照图7来说明电荷控制电路400的单次电荷控制方法。
触摸驱动脉冲TDS在低电平电压和高电平电压之间切换。
电荷控制脉冲VCR在低电平电压和高电平电压之间切换。
电荷控制脉冲VCR的电平改变在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段或高电平电压时间段期间只发生一次或者根本不发生。
也就是说,电荷控制脉冲VCR在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段或高电平电压时间段期间只经历一次电平改变或者决不经历电平改变。
如上所述,电荷控制电路400执行单次电荷控制,以使得电荷控制脉冲VCR的电平改变在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段或高电平电压时间段期间能够发生一次或者决不发生,使得能够促进电荷控制脉冲VCR的供应。也就是说,能够通过用单次电荷控制方法进行简单驱动来容易地执行电荷控制。
参照图6和图7,当电荷控制脉冲VCR在触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段(包括上升时间点)期间下降时,第一P型晶体管MP1传导电流。因此,可以在前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处附加地注入电荷。
参照图6和图7,当电荷控制脉冲VCR在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段(包括下降时间点)期间上升时,第一N型晶体管MN1传导电流。因此,输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的电荷的一部分被去除。
根据以上描述,控制开关电路500可以按照使得电流沿着从电荷控制电容器CCR到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的方向通过第一P型晶体管MP1传导的方式执行控制,使得可以建立与电流注入路径对应的第一电流路径Pi。
另外,控制开关电路500可以按照使得电流沿着从前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1到电荷控制电容器CCR的方向通过第一N型晶体管MN1传导的方式执行控制,使得可以建立与电流去除路径对应的第二电流路径Pr。
另一方面,可以基于包括电荷控制脉冲VCR的幅度、电荷控制电容器CCR的电容以及第一P型晶体管MP1的大小与第二P型晶体管MP2的大小之比的各种控制因素中的至少一个来确定通过第一P型晶体管MP1传导的电流的幅度。
可以基于包括电荷控制脉冲VCR的幅度、电荷控制电容器CCR的电容以及第一N型晶体管MN1的大小与第二N型晶体管MN2的大小之比的控制因素中的至少一个来确定通过第一N型晶体管MN1传导的电流的幅度。
根据以上描述,能够使用包括电荷控制电容器CCR、电荷控制脉冲VCR和大小比(W/L比)的三个控制因素来精确地执行电荷控制(即,电荷注入、电荷去除)。
下文中,将参照图7来更详细地描述前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处的电荷注入的原理。
在触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段(包括上升时间点)中的全部或一些期间,第一开关SW1和第三开关SW3处于接通状态,第二开关SW2和第四开关SW4处于断开状态。
在触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段(包括上升时间点)期间,当电荷控制脉冲VCR从高电平电压下降至低电平电压时,用算术表达式来表示第二P型晶体管MP2和电荷控制电容器CCR中的电荷的变化。
当电荷控制脉冲VCR处于高电平电压VCR_HIGH时,充入电荷控制电容器CCR中的电荷(Qcr,VCR_HIGH)可以用式(1)如下地定义:
Qcr,VCR_HIGH=CCR×(VDD-VCR_HIGH) (1)
当电荷控制脉冲VCR处于低电平电压VCR_LOW时,充入电荷控制电容器CCR中的电荷(Qcr,VCR=VCR_LOW)可以用式(2)如下地定义:
Qcr,VCR_LOW=CCR×(VDD-VCR_LOW) (2)
当电荷控制脉冲VCR从高电平电压VCR_HIGH下降至低电平电压VCR_LOW时,电荷控制电容器CCR中的电荷的变化量ΔQcr可以用式(3)如下地定义:
ΔQcr=Qcr,VCR_LOW-Qcr,VCR_HIGH=CCR×(VCR_HIGH-VCR_LOW) (3)
在电荷控制脉冲VCR从高电平VCR_HIGH下降至低电平电压VCR_LOW的时间段中,每单位时间流动的电流(Iq=ΔQ/ΔT)用式(4)如下地定义,并且对应于每单位时间在第二P型晶体管MP2中流动的电流Imp2。
Iq=ΔQ/ΔT=CCR×(VCR_HIGH-VCR_LOW) (4)
此时,流过第一P型晶体管MP1的电流Imp1和流过第二P型晶体管MP2的电流Imp2用式(5)定义。
Figure BDA0001468757390000181
Figure BDA0001468757390000182
在式(5)中,K是μ(空穴迁移率)×Cox(每单位面积的栅氧化膜的大小)。Wmp1是第一P型晶体管MP1的沟道宽度,Lmp1是第一P型晶体管MP1的沟道长度,Wmp1/Lmp1对应于第一P型晶体管MP1的大小。Wmp2是第二P型晶体管MP2的沟道宽度,Lmp2是第二P型晶体管MP2的沟道长度,Wmp2/Lmp2对应于第二P型晶体管MP2的大小。Vsg是源-栅电压,Vthp是阈值电压。
由于第一P型晶体管MP1的栅电压和第二P型晶体管MP2的栅电压相同,因此流过第一P型晶体管MP1的电流Imp1可以用式(6)如下地定义:
Figure BDA0001468757390000183
根据式(6),可以基于包括电荷控制脉冲VCR的幅度(VCR_HIGH-VCR_LOW)、电荷控制电容器CCR的电容以及第一P型晶体管MP1的大小Wmp1/Lmp1与第二P型晶体管MP2的大小Wmp2/Lmp2之比(Wmp1/Lmp1)/(Wmp2/Lmp2)的控制因素中的至少一个来确定通过第一P型晶体管MP1传导的电流Imp1的幅度。
下文中,将参照图7来更详细地描述前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处的电荷去除的原理。
在低电平电压时间段(包括下降时间点)中的全部或一些期间,第二开关SW2和第四开关SW4处于接通状态,第一开关SW1和第三开关SW3处于断开状态。
在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段(包括下降时间点)期间,当电荷控制脉冲VCR从低电平电压上升到高电平电压时,第二N型晶体管MN2和电荷控制电容器CCR中的电荷的变化与触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段中的第二P型晶体管MP2和电荷控制电容器CCR中的电荷的变化相同。
因此,由于第一N型晶体管MN1的栅电压和第二N型晶体管MN2的栅电压相同,因此流过第一N型晶体管MN1的电流Imn1与流过的第二N型晶体管MN2的电流Imn2之比对应于第一N型晶体管MN1的大小(Wmn1/Lmn1)与第二N型晶体管MN2的大小(Wmn2/Lmn2)之比。
流过第一N型晶体管MN1的电流Imn1可以用式(7)如下地定义:
Figure BDA0001468757390000191
在式(7)中,Wmn1是第一N型晶体管NP1的沟道宽度,Lmn1是第一N型晶体管MN1的沟道长度,Wmn1/Lmn1对应于第一N型晶体管MN1的大小。Wmn2是第二N型晶体管NP2的沟道宽度,Lmn2是第二N型晶体管MN2的沟道长度,Wmn2/Lmn2是第二N型晶体管MN2的大小。
根据式(7),可以基于包括电荷控制脉冲VCR的幅度(VCR_HIGH-VCR_LOW)、电荷控制电容器CCR的电容以及第一N型晶体管MN1的大小(Wmp1/Lmp1)与第二N型晶体管MN2的大小(Wmp2/Lmp2)之比(Wmp1/Lmp1)/(Wmp2/Lmp2)的控制因素中的至少一个来确定通过第一N型晶体管MN1传导的电流Imn1的幅度。
下文中,将参照图8来描述电荷控制电路400的多次电荷控制方法。
触摸驱动脉冲TDS在低电平电压和高电平电压之间切换。
电荷控制脉冲VCR在低电平电压和高电平电压之间切换。
电荷控制脉冲VCR在触摸驱动脉冲TDS的一个低电平电压时间段或一个高电平电压时间段期间经历两次或更多次电平改变。
可以通过上述的多次电荷控制在触摸驱动脉冲TDS的一个高电平电压时间段或一个低电平电压时间段期间执行两次或更多次电荷控制,由此提高电荷控制性能。
参照图6和图8,在触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段期间,当电荷控制脉冲VCR上升时,第一P型晶体管MP1截止。
在触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段期间,当电荷控制脉冲VCR下降时,第一P型晶体管MP1可以传导电流。
因此,可以在前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处附加地注入电荷。
参照图6和图8,当电荷控制脉冲VCR在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段期间下降时,第一N型晶体管MN1可以截止。
当触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段期间电荷控制脉冲VCR上升时,第一N型晶体管MN1可以传导电流。
因此,输入到前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1的电荷的一部分可被去除。
根据以上描述,电荷控制电路400执行控制,使得在触摸驱动脉冲TDS的高电平电压期间执行前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处的电荷注入两次或更多次,并且在驱动脉冲TDS的低电平电压时间段期间执行前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处的电荷去除两次或更多次,由此改进电荷控制性能。
此外,可以基于包括电荷控制脉冲VCR的幅度(VCR_HIGH-VCR_LOW)、电荷控制电容器CCR的电容以及第一P型晶体管MP1的大小(Wmp1/Lmp1)与第二P型晶体管MP2的大小(Wmp2/Lmp2)之比的控制因素中的至少一个来确定通过第一P型晶体管MP1传导的电流的幅度。
可以基于包括电荷控制脉冲VCR的幅度、电荷控制电容器CCR的电容以及第一N型晶体管MN1的大小(Wmn1/Lmn1)与第二N型晶体管MN2的大小(Wmn2/Lmn2)之比的控制因素中的至少一个来确定通过第一N型晶体管MN1传导的电流的幅度。
根据以上描述,可以使用包括电荷控制电容器CCR、电荷控制脉冲VCR和大小比(W/L比)的三个控制因素来精确地执行电荷控制(电荷注入、电荷去除)。
下文中,将参照图8来更详细地描述前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处的电荷注入的原理。
当执行多次电荷控制时,在触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段中的全部或一些(包括上升时间点)期间,第一开关SW1和第三开关SW3处于接通状态,第二开关SW2和第四开关SW4处于断开状态。
这些开关的状态与用于单次电荷控制的开关的状态相同。
在触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段(包括上升时间点)期间,当电荷控制脉冲VCR从低电平电压上升至高电平电压时,流过电荷控制电容器CCR的电荷的变化量ΔQcr由式(8)如下地定义:
ΔQcr=Qcr,VCR_HIGH-Qcr,VCR_LOW
=CCR*(VCR_HIGH-VCR_LOW) (8)
根据式(8),驱动电压VDD使得电荷能够流过电荷控制电容器CCR,并且第二P型晶体管MP2的栅电压瞬间变成高于驱动电压VDD。
由于触摸驱动脉冲TDS的高电平电压低于驱动电压VDD并且第一P型晶体管MP1的栅电压和第二P型晶体管MP2的栅电压相同,因此第一P型晶体管MP1截止,使得没有电流在其中流动。
因此,当电荷控制脉冲VCR上升在触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段(包括上升时间点)期间时,第一P型晶体管MP1不导通,使得第一P型晶体管MP1不会在前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处执行电荷注入。
然而,当电荷控制脉冲VCR在触摸驱动脉冲TDS的高电平电压时间段(包括上升时间点)期间下降时,第一P型晶体管MP1可以按照与单次电荷控制相同的方式在放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处执行电荷注入。
下文中,将参照图8来更详细地描述前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1处的电荷去除的原理。
在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段(包括下降时间点)中的全部或一些期间,第二开关SW2和第四开关SW4处于接通状态,第一开关SW1和第三开关SW3处于断开状态。
这些开关的状态与单次电荷控制的情况下相同。
当电荷控制脉冲VCR在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段(包括下降时间点)期间从高电平电压下降至低电平电压时,电荷从被施加接地电压GND的节点流向电荷控制电容器CCR,并且第二N型晶体管MN2的栅电压瞬间变成低于接地电压GND。
由于触摸驱动脉冲TDS的低电平电压高于接地电压GND并且第一N型晶体管MN1的栅电压和第二N型晶体管MN2的栅电压相同,因此第一N型晶体管MN1截止,没有电荷流动。
因此,当电荷控制脉冲VCR在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段(包括下降时间点)期间下降时,第一N型晶体管MN1不导通,使得第一N型晶体管MN1不会在前置放大器Pre-AMP的反相输入端子(IN1)处执行电荷去除。
然而,当电荷控制脉冲VCR在触摸驱动脉冲TDS的低电平电压时间段(包括下降时间点)期间上升时,第一N型晶体管MN1导通,使得第一N型晶体管MN1可以在前置放大器Pre-AMP的反相输入端子(IN1)处执行电荷去除。
图9是例示了根据本公开的触摸电路100中的第一复用器电路910、感测单元块920、第二复用器电路930和模数转换器ADC的图。
参照图9,触摸电路100可以包括包含Q(Q≥2)个感测单元(SU#1至SU#Q)的感测单元块920。
Q个感测单元(SU#1至SU#Q)中的每一个可以包括前置放大器Pre-AMP、用于对从前置放大器Pre-AMP的输出端子OUT输出的输出信号Vout执行积分的积分器INTG和用于存储积分器INTG的输出信号的采样保持电路SHA。
如上所述,触摸电路100使用能够同时操作的Q个感测单元(SU#1至SU#Q),使得能够高效快速地驱动设置在触摸屏面板TSP上的多个触摸电极TE,并且能够执行高效快速的信号检测。
参照图9,对于更具体的示例,触摸电路100可以包括与触摸屏面板TSP连接的Q*R个触摸板TP、第一复用器电路910、包括Q个感测单元(SU#1、SU#2、...、SU#Q)的感测单元块920、第二复用器电路930和模数转换器ADC。
前置放大器Pre-AMP可以通过第一复用器电路910将输入的触摸驱动脉冲TDS输出到触摸屏面板TSP的对应触摸电极TE。
第一复用器电路910是能够执行R:1复用的电路,并且可以包括至少一个复用器。
触摸驱动脉冲TDS通过前置放大器Pre-AMP传递到第一复用器电路910,然后被输出到与对应触摸通道对应的触摸板TP。
在触摸对象和通过前置放大器Pre-AMP施加有触摸驱动脉冲TDS的触摸电极TE之间形成电容器。
电容器中产生的电荷可以根据存在或不存在触摸而改变。
触摸对象和触摸电极TE之间的电容器中产生的电荷可以对前置放大器Pre-AMP的反馈电容器CFB进行充电。
就这点而言,第一复用器电路910是能够执行R:1复用的电路,并且可以在从Q*R个触摸板TP接收到的信号(触摸感测信号TSS)当中选择Q个信号。
所选择的Q个信号被发送到感测单元块920中的Q个感测单元(SU#1、SU#2、...、SU#Q),并且通过前置放大器Pre-AMP输入到积分器INTG。
积分器INTG对前置放大器Pre-AMP的输出电压Vout执行积分,并且输出通过对输出电压Vout执行积分而获得的值。
积分器INTG可以包括诸如比较器、电容器等这样的元件。从积分器INTG输出的信号被输入到采样保持电路SHA。
采样保持电路SHA是添加到模数转换器ADC的输入端子的电路,并且采样保持电路SHA对输入电压执行采样并将其保持,并且保持所保持的输入电压,直到模数转换器ADC完成先前的转换为止。
第二复用器电路930是用于执行Q:1复用的电路,并且可以包括至少一个复用器,并且选择Q个感测单元(SU#1、SU#2、...、SU#Q)中的一个并将已经被保持在采样保持电路SHA中的用于所选择的感测单元的电压输入到模数转换器ADC。
模数转换器ADC将输入电压转换成对应于数字值的感测值,并且输出转换后的感测值。
包括输出的数字感测值的感测数据被发送到触摸控制器110。
图10和图11是例示了根据本公开的触摸电路100的电荷控制电路400的示例性布置的图。
当为每个感测单元设置电荷控制电容器CCR时,随着感测单元的数目增加,电荷控制电容器CCR的数目和控制开关电路500的数目也增加。
因此,触摸电路100中的电荷控制电路400的面积变大,触摸电路100也变大。
另外,为了增加电荷控制电路400的电荷控制量(即,电荷去除量或电荷注入量),增加电荷控制电容器CCR的电容是有利的。
如上所述,如果电荷控制电容器CCR的电容增加,则触摸电路100的大小也增加。
因此,本公开提出了用于减小电荷控制电路400的面积的结构和用于减小电荷控制电路400的面积并且对每个感测单元执行电荷控制的结构。
图10是例示了用于减小电荷控制电路400的面积的结构的图。
在图10的示例中,Q指示感测单元的数目,并且等于28。
也就是说,触摸电路100包括28个感测单元SU#1至SU#28。
根据图10的示例,电荷控制电容器CCR被28个感测单元(SU#1至SU#28)共用,因此被允许作为单个元件存在。
也就是说,触摸电路100只包括一个电荷控制电容器CCR。
如上所述,可以通过在触摸电路100中共用电荷控制电容器CCR来减小电荷控制电路的面积(在图10的示例中,该面积减小1/28),并且触摸电路100的面积可以减小。
将参照图10的示例来更详细地描述电荷控制电路400的布置结构。
在Q(Q=28)个感测单元SU#1至SU#28中的每一个中,可以存在第一P型晶体管MP1和第一N型晶体管MN1。
也就是说,28个感测单元SU#1至SU#28中的每一个的前置放大器Pre-AMP可以使得通过Pre-AMP自身特有的电荷载体(第一P型晶体管MP1和第一N型晶体管MN1)能够执行在反相输入端子IN1处的电荷注入或者执行反相输入端子IN1处的电荷去除。
然而,第二P型晶体管MP2、第二N型晶体管MN2、第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3、第四开关SW4和电荷控制电容器CCR中的每一个被所有28个感测单元(SU#1至SU#28)共用,因此使得其能够作为单个元件存在。
也就是说,触摸电路100包括28个第一P型晶体管MP1、28个第一N型晶体管MN1、一个第二P型晶体管MP2、一个第二N型晶体管MN2、一个第一开关SW1、一个第二开关SW2、一个第三开关SW3、一个第四开关SW4和一个电荷控制电容器CCR。
如上所述,因为除了Q个感测单元(SU#1至SU#Q)中的每一个的前置放大器Pre-AMP的电荷载体(第一P型晶体管MP1和第一N型晶体管MN1)之外的开关元件MP2、MN2、SW1、SW2、SW3和SW4和电荷控制电容器CCR被所有Q个感测单元(SU#1至SU#Q)共用,所以电荷控制电路400的面积可以大幅减小。
参照图11,Q个感测单元SU#1至SU#Q可以被分组成K(1≤K≤Q)个感测单元SU组。
在图11的示例中,感测单元的数目Q是28,感测单元组的数目K是7。
触摸电路100包括28个感测单元SU#1至SU#28。
另外,28个感测单元SU#1至SU#28被分组为七个感测单元组G1至G7。
因此,触摸电路100包括七个感测单元组G1至G7。
电荷控制电容器CCR被所有七个感测单元组G1至G7共用,使得可以针对七个感测单元组G1至G7中的每一个存在单个CCR。
也就是说,对于七个感测单元组G1至G7中的每一个,存在一个电荷控制电容器CCR。
如此,由于电荷控制电容器CCR被触摸电路100中的感测单元组共用,因此与针对每个感测单元存在电荷控制电容器CCR的情况相比,电荷控制电路的面积减小(在图11的示例中,面积减小1/4),并且能够对每个感测单元组执行电荷控制。
参照图11的示例,将描述用于减小电荷控制电路400的面积并且对每个感测单元执行电荷控制的结构。
针对28个感测单元SU#1至SU#28中的每一个,可以存在电荷控制电路400中的第一P型晶体管MP1和第一N型晶体管MN1。
也就是说,28个感测单元(SU#1至SU#28)中的每一个的前置放大器Pre-AMP使得通过Pre-AMP自身的电荷载体(第一P型晶体管MP1和第一N型晶体管MN1)能够在反相输入端子IN1处进行电荷注入或电荷去除。
另一方面,第二P型晶体管MP2、第二N型晶体管MN2、第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3、第四开关SW4和电荷控制电容器CCR中的每一个被所有七个感测单元组(G1至G7)共用,因此使得其能够作为单个元件存在。
也就是说,触摸电路100可以包括28个第一P型晶体管MP1、28个第一N型晶体管MN1、七个第二P型晶体管MP2、七个第二N型晶体管MN2、七个第一开关SW1、七个第二开关SW2、七个第三开关SW3、七个第四开关SW4和七个电荷控制电容器CCR。
如上所述,在电荷控制电路400中,除了Q个感测单元(SU#1至SU#Q)中的每一个的前置放大器Pre-AMP的电荷载体(第一P型晶体管MP1和第一N型晶体管MN1)之外的开关元件MP2、MN2、SW1、SW2、SW3和SW4和电荷控制电容器CCR被所有七个感测单元G1至G7共用,使得电荷控制电路400的面积减小,并且与图10的结构相比,能够执行更详细的电荷控制。
图12是根据本公开的触摸电路100的电荷控制电路400的第二电路。
参照图12,电荷控制电路400还可以包括用于前置放大器Pre-AMP的前端子处的电荷控制的附加配置。
电荷控制电路400可以包括具有第一端子N1X和被施加电荷控制脉冲VCR的第二端子N2X的附加电荷控制电容器CCRA。
电荷控制电路400可以包括第五开关SW5和第六开关SW6,该第五开关SW5用于执行关于是否将附加电荷控制电容器CCRA的第一端子N1X和前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1连接的控制,该第六开关SW6用于执行关于是否将附加电荷控制电容器CCR的第一端子N1X和前置放大器Pre-AMP的非反相输入端子IN2连接的控制。
通过电荷控制电路的附加配置,能够执行更有效的电荷控制。
在图12中,当触摸驱动脉冲TDS上升时,第五开关SW5导通并且然后截止,而当触摸驱动脉冲TDS下降时,第五开关SW5导通并且然后截止。
当触摸驱动脉冲TDS上升时,第六开关SW6截止并且然后导通,而当触摸驱动脉冲TDS下降时,第六开关SW6截止并且然后导通。
也就是说,第六开关SW6的开关定时与第五开关SW5的开关定时相反。
参照图13至图18,将描述根据本公开的触摸电路100的电荷控制电路400的附加电路及其驱动定时。
图13和图14是例示了根据本公开的触摸电路100的电荷控制电路400的第三电路和驱动定时的图。图15和图16是例示了根据本公开的触摸电路100的电荷控制电路400的第四电路和驱动定时的图。图17和图18是例示了根据本公开的触摸电路100的电荷控制电路400的第五电路和驱动定时的图。
参照图13至图18,电荷控制电路400可以包括:第一电荷控制电容器CCR1,该第一电荷控制电容器CCR1具有第一端子N1a和被施加电荷控制脉冲VCR的第二端子N2a;以及第二电荷控制电容器CCR2,该第二电荷控制电容器CCR2具有第一端子N1b和被施加电荷控制脉冲VCR的第二端子N2b。
参照图13至图18,电荷控制电路400的电荷控制开关500可以包括与前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1连接的第一P型晶体管MP1和与前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1连接的第一N型晶体管MN1。
参照图13至图18,电荷控制电路400的电荷控制开关500可以包括连接第一P型晶体管MP1和第一电荷控制电容器CCR1的第一端子N1a的第二P型晶体管MP2以及连接第一N型晶体管MN1和第二电荷控制电容器CCR2的第一端子N1b的第二N型晶体管MN2。
第一P型晶体管MP1的栅节点和第二P型晶体管MP2的栅节点可彼此连接。
第一N型晶体管MN1的栅节点和第二N型晶体管MN2的栅节点可彼此连接。
根据以上描述,能够通过分别使用用于电荷注入的电荷控制电容器CCR1和用于电荷去除的电荷控制电容器CCR2来有效地执行用于电荷注入的电荷储存和电荷去除。
当使用单次电荷控制方法时,可以如图14中所示地驱动具有图13中所示的结构的电荷控制电路100。
参照图15,电荷控制电路400的电荷控制开关500可以包括:第一开关SW A,该第一开关SW A用于执行关于是否将第一N型晶体管MN1和前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1连接的控制;以及第二开关SW B,该第二开关SW B用于执行关于是否将第一P型晶体管MP1和前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1连接的控制。
当使用单次电荷控制方法时,可以如图16中所示地驱动具有图15中所示的结构的电荷控制电路100。
参照图17,电荷控制电路400的电荷控制开关500还可以包括:第三开关SW C,该第三开关SW C用于执行关于是否将第一N型晶体管MN1和第二N型晶体管MN2彼此连接的点与第一N型晶体管MN1的栅节点和第二N型晶体管MN2的栅节点彼此连接的点连接的控制;第四开关SW D,该第四开关SW D用于执行关于是否将第一P型晶体管MP1和第二P型晶体管MP2彼此连接的点与第一P型晶体管MP1的栅节点和第二P型晶体管MP2的栅节点彼此连接的点连接的控制。
根据以上描述,在包括用于电荷注入的第一电荷控制电容器CCR1和用于电荷去除的第二电荷控制电容器CCR2的结构中,能够通过附加开关元件执行有效的电荷控制。
当使用单次电荷控制方法时,可以如图18中所示地驱动具有图17中所示的结构的电荷控制电路100。
图13至图18可以按照与图10或图11中所示相同的方式被设计成具有第一电荷控制电容器CCR1和第二电荷控制电容器CCR2被两个或更多个前置放大器Pre-AMP共用的结构。
在图19中示出了上述触摸电路100的功能框图。
图19是例示根据本公开的触摸电路100的功能框图。
参照图19,根据本公开的触摸电路100可以包括:输入/输出单元1910,该输入/输出单元1910输出触摸驱动脉冲TDS并且接收作为该触摸驱动脉冲TDS的响应的信号TSS;信号调整单元1920,该信号调整单元1920将从输入/输出单元1910接收的信号TSS进行调整;以及信号处理单元1930,该信号处理单元1930接收由信号调整单元1920进行调整的信号并且通过对其的信号处理来生成感测值。
当使用上述的触摸电路100时,能够通过用寄生电容控制电荷的劣化来生成感测值,由此获得准确的感测结果。
输入/输出单元1910可以包括图9中所示的第一复用器电路910等作为用于信号输出和信号接收的配置。
信号处理单元1930可以执行包括信号放大、信号积分、模数转换处理等的信号处理。
因此,信号处理单元1930可以包括前置放大器Pre-AMP、积分器INTG和模数转换器ADC。
从感测单元的观点来看,信号处理单元1930可以包括图9中的感测单元块920、第二复用器电路930、模数转换器ADC等。
因此,可以通过对通过触摸驱动而获得的信号TSS进行信号处理来将其转换成能够获取触摸信息的信号。
信号调整单元1920被配置为对应于上述的电荷控制电路400。
信号调整单元1920可以控制(调整)与由输入/输出单元1910接收到的信号TSS对应的电荷。
为此,信号调整单元1920可以包括电荷控制电容器CCR、用于控制前置放大器Pre-AMP的反相输入端子IN1和电荷控制电容器CCR之间的电流流动的控制开关电路500等。
根据本公开,能够通过利用信号调整单元1920控制输入到信号处理单元1930的信号(电荷)并且将与由于寄生电容而导致的电荷劣化程度相当的电荷输入到信号处理单元1930来防止出现触摸感测错误。
下文中,将简要地描述上述的根据本公开的触摸感测方法。
图20是例示了根据本公开的触摸感测方法的流程图。
参照图20,根据本公开的触摸感测方法可以包括:触摸驱动脉冲供应步骤S2010,该触摸驱动脉冲供应步骤S2010向触摸屏面板TSP供应触摸驱动脉冲TDS;信号接收步骤S2020,该信号接收步骤S2020从触摸屏面板TSP接收触摸感测信号TSS;信号调整步骤S2030,该信号调整步骤S2030对接收到的触摸感测信号TSS进行调整;信号处理步骤S2040,该信号处理步骤S2040通过对调整后的信号进行处理来生成感测值;以及触摸信息获取步骤S2050,该触摸信息获取步骤S2050基于感测值来获取触摸信息。
使用上述的触摸感测方法,当通过触摸屏面板TSP的触摸驱动而获得的信号因寄生电容而劣化时,能够补偿信号劣化并且防止出现触摸感测错误。
根据上述的本公开,能够通过减小或消除触摸屏面板TSP的内部或外部出现的寄生电容Cpara的影响来获得正确的感测数据,由此提供能够改善基于电容的触摸感测性能的触摸电路100、触摸感测装置和触摸感测方法。
另外,根据本公开,能够提供能够对由于触摸屏面板TSP内部或外部产生的寄生电容而无意地出现的、与通过驱动触摸屏面板TSP而获得的信号对应的电荷的量的变化进行补偿以由此获得准确的触摸感测结果(存在或不存在触摸和/或触摸位置)的触摸电路100、触摸感测装置和触摸感测方法。
另外,根据本公开,通过对通过驱动触摸屏面板TSP而获得的信号执行控制,而非不经改变地使用该信号,能够提供能够使用从中已经被消除噪声分量的感测数据来获得准确的触摸感测结果(存在或不存在触摸和/或触摸位置)的触摸电路100、触摸感测装置和触摸感测方法。
另外,根据本公开,能够提供能够控制输入到触摸电路100中的预置放大器Pre-AMP的电荷的触摸电路100、包括触摸电路100的触摸感测装置及其触摸感测方法。
另外,根据本公开,能够提供包括能够控制输入到触摸电路100中的预置放大器Pre-AMP的电荷的电荷控制电路400并且具有其中电荷控制电路400的面积减小的结构的触摸电路100、包括触摸电路100的触摸感测装置及其触摸感测方法。
另外,根据本公开,能够提供包括能够控制输入到触摸电路100中的预置放大器Pre-AMP的电荷的电荷控制电路400并且具有其中电荷控制电路400的面积减小并且电荷控制效率提高的结构的触摸电路100、包括触摸电路100的触摸感测装置及其触摸感测方法。
仅仅出于例示目的,以上描述和附图提供了本公开的技术思路的示例。本公开所属的技术领域中的具有普通常识的人将领会的是,可以在不脱离本公开的基本特征的情况下进行诸如配置的组合、分离、替代和改变这样的形式上的各种修改和改变。因此,本公开所公开的公开内容旨在例示本公开的技术思路的范围,但是本公开的范围不限于本公开。应当按照包括在权利要求的等同范围内的所有技术思路都属于本公开这样的方式基于所附的权利要求来理解本公开的范围。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年12月20日提交的韩国专利申请No.10-2016-0175041的优先权,该韩国专利申请出于所有目的以引用方式并入本文中,如同在本文中完全阐明一样。

Claims (24)

1.一种触摸电路,该触摸电路包括:
前置放大器,该前置放大器具有能与触摸屏面板电连接的反相输入端子、被配置为接收将被供应到所述触摸屏面板的触摸驱动脉冲的输入的非反相输入端子和用于输出信号的输出端子;以及
电荷控制电路,该电荷控制电路包括:
能与所述前置放大器的所述反相输入端子连接的第一端子;
被施加电荷控制脉冲的第二端子;
电荷控制电容器;以及
控制开关电路,该控制开关电路被配置为控制在所述电荷控制电容器的第一端子和所述前置放大器的所述反相输入端子之间的电流流动,
其中,当所述触摸电路具有M个前置放大器时,所述电荷控制电路的所述第一端子是共用端子,所述共用端子能够与所述M个前置放大器当中的两个或更多个前置放大器的所述反相输入端子共同地连接,M≥2,
所述控制开关电路包括:
第一P型晶体管和第一N型晶体管,该第一P型晶体管和该第一N型晶体管与所述前置放大器的所述反相输入端子连接并且交替地导通;
第二P型晶体管,该第二P型晶体管连接所述第一P型晶体管和所述电荷控制电容器的所述第一端子;以及
第二N型晶体管,该第二N型晶体管连接所述第一N型晶体管和所述电荷控制电容器的所述第一端子,
其中,所述第一P型晶体管的栅节点和所述第二P型晶体管的栅节点彼此连接,并且所述第一N型晶体管的栅节点和所述第二N型晶体管的栅节点彼此连接,
其中,在所述触摸驱动脉冲的高电平电压时间段期间,当所述电荷控制脉冲下降时,所述第一P型晶体管流过电流,使得在所述前置放大器的所述反相输入端处附加地注入电荷,并且在所述触摸驱动脉冲的低电平电压时间段期间,当所述电荷控制脉冲上升时,所述第一N型晶体管流过电流,使得输入到所述前置放大器的所述反相输入端子的电荷中的一部分被去除。
2.根据权利要求1所述的触摸电路,其中,所述电荷控制电路的数目小于前置放大器的数目。
3.根据权利要求1所述的触摸电路,
其中,所述电荷控制电路被配置为通过所述电荷控制电容器的充电或放电来控制输入到所述前置放大器的所述反相输入端子的电荷。
4.根据权利要求1所述的触摸电路,其中,所述触摸驱动脉冲在低电平电压和高电平电压之间切换,所述电荷控制脉冲在所述低电平电压和所述高电平电压之间切换,并且所述电荷控制脉冲在所述触摸驱动脉冲的一个低电平电压时间段或一个高电平电压时间段期间经历一次电平改变。
5.根据权利要求1所述的触摸电路,其中,所述触摸驱动脉冲在低电平电压和高电平电压之间切换,所述电荷控制脉冲在所述低电平电压和所述高电平电压之间切换,并且所述电荷控制脉冲在所述触摸驱动脉冲的一个低电平电压时间段或一个高电平电压时间段期间经历两次或更多次电平改变。
6.根据权利要求3所述的触摸电路,该触摸电路还包括:
积分器,该积分器对从所述前置放大器的所述输出端子输出的输出信号执行积分;以及
采样保持电路,该采样保持电路存储所述积分器的输出信号,
其中,当所述前置放大器、所述积分器和所述采样保持电路构成一个感测单元时,所述触摸电路包括Q个感测单元,Q≥2。
7.根据权利要求6所述的触摸电路,其中,所述电荷控制电容器被所述Q个感测单元共用并且作为单个电荷控制电容器存在。
8.根据权利要求6所述的触摸电路,其中,所述Q个感测单元被分组成K个感测单元组,并且所述电荷控制电容器被所述K个感测单元组共用并且作为用于所述K个感测单元组中的每一个的单个电荷控制电容器存在,1≤K≤Q。
9.根据权利要求1所述的触摸电路,其中,所述控制开关电路还包括:
第一开关,该第一开关被配置为执行关于是否将连接所述第一N型晶体管的除了栅节点以外的节点和所述第二N型晶体管的除了栅节点以外的节点的点与连接所述第一N型晶体管的栅节点和第二N型晶体管的栅节点的点连接的控制;
第二开关,该第二开关被配置为执行关于是否将连接所述第一P型晶体管的除了栅节点以外的节点和所述第二P型晶体管的除了栅节点以外的节点的点与连接所述第一P型晶体管的栅节点和所述第二P型晶体管的栅节点的点连接的控制;
第三开关,该第三开关被配置为执行关于是否将所述第二P型晶体管与所述电荷控制电容器的所述第一端子连接的控制;以及
第四开关,该第四开关被配置为执行关于是否将所述第二N型晶体管与所述电荷控制电容器的所述第一端子连接的控制。
10.根据权利要求9所述的触摸电路,其中,在所述触摸驱动脉冲的每个高电平电压时间段中的至少一些中,所述第一开关和所述第三开关处于接通状态,并且所述第二开关和所述第四开关处于断开状态,并且
在所述触摸驱动脉冲的低电平电压时间段中的至少一些中,所述第一开关和所述第三开关处于断开状态,并且所述第二开关和所述第四开关处于接通状态。
11.根据权利要求9所述的触摸电路,其中,所述触摸驱动脉冲在低电平电压和高电平电压之间切换,所述电荷控制脉冲在所述低电平电压和所述高电平电压之间切换,并且所述电荷控制脉冲在所述触摸驱动脉冲的一个低电平电压时间段或一个高电平电压时间段期间经历一次电平改变。
12.根据权利要求1所述的触摸电路,其中,基于包括所述电荷控制脉冲的幅度、所述电荷控制电容器的电容以及所述第一P型晶体管的大小与所述第二P型晶体管的大小之比的控制因素中的一个或更多个来确定经过所述第一P型晶体管的电流的幅度,其中,所述第一P型晶体管的大小由所述第一P型晶体管的沟道宽度和沟道长度之间的比率来确定,并且所述第二P型晶体管的大小由所述第二P型晶体管的沟道宽度和沟道长度之间的比率来确定,并且
基于包括所述电荷控制脉冲的幅度、所述电荷控制电容器的电容以及所述第一N型晶体管的大小与所述第二N型晶体管的大小之比的控制因素中的一个或更多个来确定经过所述第一N型晶体管的电流的幅度,其中,所述第一N型晶体管的大小由所述第一N型晶体管的沟道宽度和沟道长度之间的比率来确定,并且所述第二N型晶体管的大小由所述第二N型晶体管的沟道宽度和沟道长度之间的比率来确定。
13.根据权利要求9所述的触摸电路,其中,所述触摸驱动脉冲在低电平电压和高电平电压之间切换,所述电荷控制脉冲在所述低电平电压和所述高电平电压之间切换,并且所述电荷控制脉冲在所述触摸驱动脉冲的一个低电平电压时间段或一个高电平电压时间段期间经历两次或更多次电平改变。
14.根据权利要求13所述的触摸电路,其中,在所述触摸驱动脉冲的高电平电压时间段期间,当所述电荷控制脉冲上升时,所述第一P型晶体管截止,并且当所述电荷控制脉冲下降时,所述第一P型晶体管流过电流,使得在所述前置放大器的所述反相输入端子处附加地注入电荷,并且
在所述触摸驱动脉冲的低电平电压时间段期间,当所述电荷控制脉冲下降时,所述第一N型晶体管截止,并且当所述电荷控制脉冲上升时,所述第一N型晶体管流过电流,使得输入到所述前置放大器的所述反相输入端子的电荷中的一部分被去除。
15.根据权利要求14所述的触摸电路,其中,基于包括所述电荷控制脉冲的幅度、所述电荷控制电容器的电容以及所述第一P型晶体管的大小与所述第二P型晶体管的大小之比的控制因素中的一个或更多个来确定经过所述第一P型晶体管的电流的幅度,其中,所述第一P型晶体管的大小由所述第一P型晶体管的沟道宽度和沟道长度之间的比率来确定,并且所述第二P型晶体管的大小由所述第二P型晶体管的沟道宽度和沟道长度之间的比率来确定,并且
基于包括所述电荷控制脉冲的幅度、所述电荷控制电容器的电容以及所述第一N型晶体管的大小与所述第二N型晶体管的大小之比的控制因素中的一个或更多个来确定经过所述第一N型晶体管的电流的幅度,其中,所述第一N型晶体管的大小由所述第一N型晶体管的沟道宽度和沟道长度之间的比率来确定,并且所述第二N型晶体管的大小由所述第二N型晶体管的沟道宽度和沟道长度之间的比率来确定。
16.根据权利要求9所述的触摸电路,该触摸电路还包括反馈开关,该反馈开关与连接所述前置放大器的所述反相输入端子和所述输出端子的反馈电容器的两个端子连接,
其中,所述第一开关的开关定时和所述第三开关的开关定时彼此对应,
所述第二开关的开关定时和所述第四开关的开关定时彼此对应,
所述第一开关的开关定时和所述第三开关的开关定时分别与所述第二开关的开关定时和所述第四开关的开关定时相反,并且
所述反馈开关在所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关或所述第四开关由接通改变为断开以及由断开改变为接通时导通。
17.根据权利要求9所述的触摸电路,该触摸电路还包括:
积分器,该积分器对从所述前置放大器的所述输出端子输出的输出信号执行积分;以及
采样保持电路,该采样保持电路存储所述积分器的输出信号,
其中,当所述前置放大器、所述积分器和所述采样保持电路构成一个感测单元时,所述触摸电路包括Q个感测单元,Q≥2,
针对相应的所述Q个感测单元中的每一个,存在所述第一P型晶体管和所述第一N型晶体管,并且
所述第二P型晶体管、所述第二N型晶体管、所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关和所述电荷控制电容器中的每一个被所述Q个感测单元共用并且作为单个元件存在。
18.根据权利要求9所述的触摸电路,该触摸电路还包括:
积分器,该积分器对从所述前置放大器的所述输出端子输出的输出信号执行积分;以及
采样保持电路,该采样保持电路存储所述积分器的输出信号,
其中,当所述前置放大器、所述积分器和所述采样保持电路构成一个感测单元时,所述触摸电路包括Q个感测单元,Q≥2,
所述Q个感测单元被分组为K个感测单元组,1≤K≤Q,
针对相应的所述Q个感测单元中的每一个,存在所述第一P型晶体管和所述第一N型晶体管,以及
所述第二P型晶体管、所述第二N型晶体管、所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第四开关和所述电荷控制电容器中的每一个被所述K个感测单元组共用并且作为单个元件存在。
19.根据权利要求1所述的触摸电路,其中,所述电荷控制电路还包括:
附加电荷控制电容器,该附加电荷控制电容器具有第一端子和被施加所述电荷控制脉冲的第二端子;
第五开关,该第五开关被配置为执行关于是否将所述附加电荷控制电容器的所述第一端子和所述前置放大器的所述反相输入端子连接的控制;以及
第六开关,该第六开关被配置为执行关于是否将所述附加电荷控制电容器的所述第一端子和所述前置放大器的所述非反相输入端子连接的控制。
20.根据权利要求3所述的触摸电路,其中,在所述电荷控制电路中,所述电荷控制电容器包括:
第一电荷控制电容器,该第一电荷控制电容器具有第一端子和被施加所述电荷控制脉冲的第二端子;以及
第二电荷控制电容器,该第二电荷控制电容器具有第一端子和被施加所述电荷控制脉冲的第二端子;
其中,所述电荷控制电路还包括:
第一P型晶体管,该第一P型晶体管与所述前置放大器的反相输入端子连接;
第一N型晶体管,该第一N型晶体管与所述前置放大器的反相输入端子连接;
第二P型晶体管,该第二P型晶体管连接所述第一P型晶体管和所述第一电荷控制电容器的第一端子;以及
第二N型晶体管,该第二N型晶体管连接所述第一N型晶体管和所述第二电荷控制电容器的第一端子,
所述第一P型晶体管的栅节点和所述第二P型晶体管的栅节点彼此连接,并且所述第一N型晶体管的栅节点和所述第二N型晶体管的栅节点彼此连接。
21.根据权利要求20所述的触摸电路,其中,所述电荷控制电路还包括:
第一开关,该第一开关执行关于是否将所述第一N型晶体管和所述前置放大器的所述反相输入端子连接的控制;以及
第二开关,该第二开关执行关于是否将所述第一P型晶体管和所述前置放大器的所述反相输入端子连接的控制。
22.根据权利要求20所述的触摸电路,其中,所述电荷控制电路还包括:
第三开关,该第三开关执行关于是否将所述第一N型晶体管的除了栅节点以外的节点和所述第二N型晶体管的除了栅节点以外的节点彼此连接的点与所述第一N型晶体管的栅节点和所述第二N型晶体管的栅节点彼此连接的点连接的控制;以及
第四开关,该第四开关执行关于是否将所述第一P型晶体管的除了栅节点以外的节点和所述第二P型晶体管的除了栅节点以外的节点彼此连接的点与所述第一P型晶体管的栅节点和所述第二P型晶体管的栅节点彼此连接的点连接的控制。
23.一种触摸感测装置,该触摸感测装置包括:
触摸屏面板,该触摸屏面板上设置有多个触摸电极;以及
根据权利要求1至22中的任一项所述的触摸电路,该触摸电路向所述多个触摸电极供应触摸驱动脉冲并且接收信号。
24.一种触摸感测方法,该触摸感测方法由根据权利要求1至22中的任一项所述的触摸电路执行,该触摸感测方法包括以下步骤:
向触摸屏面板供应触摸驱动脉冲;
从所述触摸屏面板接收信号;
由所述触摸电路对接收到的信号进行调整;
通过对调整后的信号执行信号处理来生成感测值;以及
基于所述感测值来获取触摸信息。
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