WO2022027503A1 - 噪声检测电路、自容检测方法、触控芯片及电子设备 - Google Patents

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WO2022027503A1
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period
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switch unit
voltage
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唐智
蒋宏
陈哲
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深圳市汇顶科技股份有限公司
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Definitions

  • a first aspect of the embodiments of the present application provides a noise detection circuit, including: a control module, a driving module, a cancellation module, a charge transfer module, and a processing module; the driving module is connected to the cancellation module, and the cancellation module is connected to the charge transfer module, The charge transfer module is connected with the processing module, and the control module is connected with the drive module, the cancellation module and the charge transfer module;
  • the third switch unit When the third switch unit is in the closed state, the first end of the cancellation capacitor is disconnected from the first voltage, and the first end of the capacitor to be measured is disconnected from the first voltage.
  • the voltage of the capacitor to be measured increases to the first voltage
  • the voltage of the offset capacitor increases to the first voltage or the voltage of the offset capacitor is 0
  • the connection state of the second terminal of the cancellation capacitor is the same as the connection status of the second terminal of the cancellation capacitor in the first period
  • the output voltage of the charge transfer module increases or decreases to 0.
  • the output voltage of the charge transfer module decreases or increases to 0.
  • the cancellation module includes a fifteenth switch unit, a sixteenth switch unit, a twentieth switch unit, a seventeenth switch unit, an eighteenth switch unit, and a twentieth switch unit a switch unit; the control module is further configured to control the fifteenth switch unit, the sixteenth switch unit, the twentieth switch unit, the seventeenth switch unit, the eighteenth switch unit and the twenty-first switch unit for noise detection Or self-capacitance detection; when performing noise detection, the control module is used to control the twentieth switch unit and the twenty-first switch unit so that the first end and the second end of the cancellation capacitor are connected to the first voltage during the first period, or the In the first period, the first end of the cancellation capacitor is connected to the first voltage, and the second end of the cancellation capacitor is connected to the ground voltage; when performing self-capacitance detection, the control module is used to control the fifteenth switch unit, the sixteenth switch unit, the The seventeenth switch unit and the eighteenth switch unit are connected to the ground voltage or the power
  • the driving module, the cancellation module, and the charge transfer module each include at least one switch unit; when noise detection is performed, the timing of the switch units of the driving module, the cancellation module, and the charge transfer module is the same as that of the switch unit.
  • the timings of the switching units of the driving module, the cancellation module and the charge transfer module are the same.
  • a second aspect of the embodiments of the present application provides a self-capacitance detection method, including: using the noise detection circuit as described in the first aspect above to detect the amplitude of the noise of the noise detection circuit operating at the first frequency; If the amplitude of the noise is lower than the preset noise threshold, the self-capacitance detection circuit performs capacitance detection at the first frequency.
  • the noise detection period is equal to an integer multiple of the noise detection half period
  • the noise detection half period is the sum of the first period, the second period, the third period and the fourth period.
  • the capacitor to be measured and the offset capacitor are charged, and in the tenth period, the capacitor to be measured and the offset capacitor are charged to cancel;
  • the charge of the capacitor under test and the offset capacitor are transferred; in the twelfth period, the charge transfer module is reset; in the thirteenth period, the capacitor under test is discharged and the offset capacitor is charged; in the fourteenth period , the capacitance to be measured and the cancellation capacitance are canceled; in the fifteenth period, the charge of the capacitance to be measured and the cancellation capacitance is transferred; in the sixteenth period, the charge transfer module is reset; the ninth period, the tenth period, the tenth period
  • the lengths of the first period and the twelfth period are respectively equal to the lengths of the thirteenth, fourteenth, fifteenth and sixteenth periods; the ninth, tenth, eleventh and twelfth periods The lengths of are equal to
  • FIG. 2A is a timing diagram for the operation of the noise detection circuit in FIGS. 1A , 1B, 1C, and 1D provided by an embodiment of the present application;
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a self-capacitance detection circuit provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 9 is a schematic structural diagram of yet another noise detection circuit provided by an embodiment of the present application.
  • 10 is a noise frequency response graph obtained by a self-capacitance detection circuit obtained by simulation provided by an embodiment of the application and a noise frequency response graph detected by the noise detection circuit;
  • FIG. 12 is a timing diagram for the operation of the noise detection circuit of FIG. 11 according to an embodiment of the present application.
  • the noise detection circuit includes a control module 100 , a driving module 102 , a cancellation module 103 , a charge transfer module 104 and a processing module 105 .
  • the control module 100 may be configured to control the driving module 102 to use the first voltage Vmm to charge the capacitor Cx to be measured, and to control the cancellation module 103 to use the first voltage Vmm to charge the cancellation capacitor Cc.
  • the control module 100 can be used to control the cancellation module 103 so that the first end of the cancellation capacitor Cc is connected to the first end of the capacitance Cx to be measured, and the second end of the capacitance to be measured Cx is grounded, and the second end of the cancellation capacitance Cc is connected to the ground. terminal to ground.
  • the control module 100 is respectively connected to the driving module 102 , the cancellation module 103 , and the charge transfer module 104 .
  • the control module 100 may include a programmable sequential logic circuit for controlling on/off of the switch unit of the noise detection circuit.
  • the charge transfer module 104 is described by taking a fully differential amplifier as an example. Further, the non-inverting input terminal of the fully differential amplifier can be electrically connected to the fourth switch K4, and the inverting input terminal of the fully differential amplifier is electrically connected to the fourth switch K4. The first voltage Vmm is connected.
  • a feedback resistor Rf and a feedback capacitor Cf are provided between the non-inverting input terminal and the inverting output terminal, and between the inverting input terminal and the non-inverting output terminal. The feedback resistor Rf and the feedback capacitor Cf are connected in parallel.
  • the first end of the capacitance to be measured Cx is connected to the first end of the cancellation capacitance Cc, and the first end of the capacitance to be measured is disconnected from the first voltage Vmm, and the first end of the cancellation capacitance is disconnected from Vmm;
  • the first switch unit K1 and the second switch unit K2 are turned off, the third switch unit K3 is turned on, and the fourth switch unit K4 is turned off.
  • the first end of Cc is connected, and the second end of the capacitor Cx to be measured and the second end of the cancellation capacitor Cc are both grounded.
  • the first period, the second period and the third period are consecutive in time.
  • the control module controls the charge transfer module to reset the charge transfer module in the fourth period; the fourth switch unit K4 is turned off to reset the amplifier in the charge transfer module, and the output voltage Vout becomes 0.
  • the period t4 may be omitted.
  • the risk that the fourth switch unit in the charge transfer module 104 and the first switch unit K1 or the second switch unit K2 are turned on at the same time can be reduced, that is, a dead time t4 can be added to avoid the charge transfer module.
  • the fourth switch unit in 104 is turned on at the same time as the first switch unit K1 or the second switch unit K2, so that the amplifier can work normally to the maximum extent.
  • the first voltage is the common-mode voltage
  • noise detection and self-capacitance detection have essentially the same dynamic range of the circuit.
  • the capacitor under test and the offset capacitor are processed by using the common mode voltage, so as to avoid generating other first voltages and simplify power management.
  • the first voltage Vmm may be a common mode voltage Vcm
  • Vcc is a positive power supply voltage
  • the common mode voltage is half of Vcc
  • the common mode voltage may also be called a common mode operating voltage. It can be understood that during the self-capacitance detection, the inverting input terminal of the amplifier of the charge transfer module 104 is connected to the common-mode voltage.
  • the first switch unit K1 and the second switch unit K2 are turned off, the third switch unit K3 is turned on, and the fourth switch unit K4 is turned off.
  • the second end of the capacitor Cx to be tested is grounded, and the second end of the cancellation capacitor Cc is connected to the first voltage Vmm.
  • the first end of the capacitor Cx to be measured is connected to the first end of the cancellation capacitor Cc, and the interference source affects the charge of the capacitor to be measured and the cancellation capacitor. Therefore, the voltage of Vx is not Vmm, for example, Vx>Vmm, Since the fourth switch unit is in an off state, the output voltage Vout gradually returns to 0. If the output voltage has returned to 0 in the fifth period, the output voltage Vout remains at 0 in the sixth period;
  • the second switch unit K2 is at the contact 2 (the contact of the second switch unit is connected to the contact 2), the first end of the offset capacitor Cc and the first end of the capacitor Cx to be measured are connected at one end.
  • the second end of the cancellation capacitor Cc is connected to Vcm.
  • the second switch unit K2 is at the contact point 3 (the contact of the second switch unit is connected to the contact point 3 ), and the first end of the canceling capacitor Cc is floating, that is, it can be understood that the canceling capacitor Cc and the The capacitor Cx to be measured is disconnected, and the cancellation capacitor Cc is not connected to the circuit.
  • the capacitance to be measured Cx and the cancellation capacitance Cc transfer charges to the charge transfer module at the same time, until the voltage Vx of the capacitance to be measured Cx reaches Vcm.
  • t1 period use the common mode voltage to charge the capacitor Cx to be measured and the offset capacitor Cc;
  • Period t4 The fully differential amplifier is reset.
  • the ninth period to the sixteenth period (t9-t16) as an example for description in conjunction with FIG. 7, when performing self-capacitance detection, in the ninth period, the capacitor to be measured and the offset capacitor are charged, and in the tenth period, the to-be-measured capacitor is charged.
  • the capacitor and the offset capacitor perform charge cancellation; in the eleventh period, the charge of the capacitor to be measured and the offset capacitor is transferred; in the twelfth period, the charge transfer module is reset; the ninth period, the tenth period, the eleventh period,
  • the twelfth time period may correspond to charging time, cancellation time, charge transfer time, and dead time, respectively.
  • the self-capacitance detection there is charge movement during the t10 period, that is, the charge of the capacitor to be measured moves to the cancellation capacitor, or the charge of the cancellation capacitor moves to the capacitor to be measured. If t2 is not set during noise detection, during noise detection, when entering the t3 period, only the charge of the interference source will be transferred to the charge transfer module, and the charge of the canceling capacitor and the capacitor to be measured will not be transferred to the charge transfer module. During self-capacitance detection, the charge generated by the interference source charging or discharging the offset capacitor and the capacitor to be measured will be transferred to the charge conversion module.
  • the driving module 802 includes a first switch unit K1 and a fifth switch unit K5, and the offset module 803 includes a second switch unit K2, a sixth switch unit K6, a seventh switch unit K7, an eighth switch unit K8, and a ninth switch unit K9.
  • the charge transfer module 804 includes a fourth switch unit K4.
  • the second switch unit K2, the fifth switch unit K5, the sixth switch unit K6, the seventh switch unit K7, the eighth switch unit K8, and the ninth switch unit K9 are implemented by a single switch as an example. It is specifically a single-pole double-throw switch, which has contacts 1 and 2 respectively, and has two closed states, which are respectively called the first closed state and the second closed state. When switching to contact 1, it is in the first closed state.
  • the signal that controls the on-off of the switch K4 is marked as ⁇ 3 (or called the third control signal), and the signal that controls the on-off of the fifth switch unit K5 to the eighth switch unit K8 is marked as ⁇ 4 (or called the first switch unit K8).
  • four control signals the second switch unit and the ninth switch unit are synchronously controlled to switch the closed state by the second control signal, and the switch of the closed state is synchronously controlled by the fourth control signal from the fifth switch unit to the eighth switch unit, so as to realize The capacitance to be measured and the cancellation capacitance are processed and the charge is transferred with the charge transfer module, so as to realize noise detection or self-capacitance detection.
  • the signal frequencies of the first control signal ⁇ 1 to the third control signal ⁇ 3 are twice that of the fourth control signal ⁇ 4.
  • the first control signal ⁇ 1 to the third control signal The signal frequencies of ⁇ 3 are equal, and the frequency of the fourth control signal ⁇ 4 is not limited. Since the signal frequency of the first control signal ⁇ 1 to the third control signal ⁇ 3 is twice that of the fourth control signal ⁇ 4 during self-capacitance detection, for convenience, to avoid resetting the fourth control signal ⁇ 4, during noise detection At this time, the signal frequency of the first control signal ⁇ 1 to the third control signal ⁇ 3 can be set to be twice that of the fourth control signal ⁇ 4.
  • the first switch unit K1 is turned on, the fifth switch unit K5, the sixth switch unit K6, the seventh switch unit K7, the second switch unit K2, and the ninth switch unit K9 are in the first closed state, and the fourth switch unit K4 is turned off, so that the first end of the capacitor Cx is connected to Vcm and the second end is connected to GND, and the first end of the cancellation capacitor is connected to Vcm and the second end is connected to Vcm, and finally the capacitor Cx is charged.
  • the first switch unit K1 and the fourth switch unit K4 are respectively turned off under the control of the first control signal and the third control signal, and the second switch unit K2 and the ninth switch unit K9 are under the control of the second control signal.
  • the fifth switch unit K5 to the eighth switch unit K8 are connected to the contact 1 under the control of the fourth control signal to be in the first closed state, the capacitance to be measured Cx and the offset capacitance Cc connection.
  • the charge transfer module 142 charges the capacitance to be measured Cx and the cancellation capacitance Cc through the feedback network (Rf and Cf) until the voltages of the capacitance to be measured Cx and the cancellation capacitance Cc reach the common mode voltage VCM.
  • the output voltage Vout of the charge transfer module 804 is a positive voltage, but it may also be influenced by an interference source, and Vout gradually becomes a negative voltage.
  • the switch unit in the cancellation module is used to control whether the first end and the second end of the cancellation capacitor are connected to the common mode voltage, wherein the second switch unit K2 is also used to control Whether the first end of the cancellation capacitor is connected to the first end of the capacitor to be measured.
  • the cancellation module in the noise detection circuit can be understood as switching the power supply (including Vcc, GND) of the cancellation module in the self-capacitance detection circuit to the common-mode voltage, which is about to be the same as the tenth.
  • the noise detection circuit in FIG. 15A can be equivalent to the noise detection circuit in FIG. 1C .
  • the timing diagram shown in FIG. 2A or 2B can also be obtained.
  • the first control signal ⁇ 1 can be understood as the OR operation of the first control signal ⁇ 1 and the second control signal ⁇ 2 in FIG. 14
  • the second control signal ⁇ 2 in FIG. 2A can be understood as the third control signal in FIG. 14
  • the signal ⁇ 3, the third control signal ⁇ 3 in FIG. 2A can be understood as the sixth control signal ⁇ 6 in FIG. 14 .
  • the circuit diagram of noise detection The timing set in Figure 15A is the same as that set by the self-capacitance detection circuit, so that during noise detection, the timing of the switching unit is not changed, and the noise detection can be realized by only switching the power supply connected to some of the switching units in Figure 13.
  • the signal frequencies of the third control signal ⁇ 3 and the sixth control signal ⁇ 6 are twice that of the first control signal ⁇ 1 , the second control signal ⁇ 2 , the fourth control signal ⁇ 4 and the fifth control signal ⁇ 5 .
  • the signal frequencies of the first control signal ⁇ 1, the second control signal ⁇ 2, the fourth control signal ⁇ 4, and the fifth control signal ⁇ 5 are equal, and the detailed timing process is as follows:
  • Vx VCM
  • the charge transferred between the capacitor Cx to be tested, the cancellation capacitor Cc and the charge transfer module 1504 is 0, the output voltage Vout of the charge transfer module 1504 is also 0, and the circuit reaches a completely canceled state.
  • the second end of the capacitor under test is grounded, and the nineteenth switch unit of the drive module is used to control whether the first end of the capacitor under test is connected to the common mode voltage.
  • the control module 1600 in FIG. 16 can be used to control whether the first end of the capacitor Cx to be measured is connected to Vcc, GND, and Vcm by controlling the thirteenth switch module, the fourteenth switch module, and the nineteenth switch module, respectively. 17 to complete the noise detection.
  • the self-capacitance detection can also be completed according to the sequence of FIG. 14. When the self-capacitance detection is completed according to the sequence of FIG. A switch unit K21 will be turned off.
  • Fig. 17 is a timing diagram of the noise detection circuit in Fig. 16 when the embodiment of the application works; as shown in Fig. 17, two periods of t1-t4 form a period of noise detection, wherein T represents the period of self-capacitance detection, for The main technical processing of each period is briefly described as follows:
  • the noise detection circuit in FIG. 16 can be equivalent to the noise detection circuit in FIG. 1D when detecting noise.
  • the timing diagram shown in FIG. 2A can also be obtained.
  • the first control signal ⁇ 1 in 2A can be understood as the seventh control signal ⁇ 7 in FIG. 17
  • the second control signal ⁇ 2 in FIG. 2A can be understood as the seventh control signal ⁇ 7 in FIG. 17
  • the third control signal ⁇ 7 in FIG. 2A The signal ⁇ 3 can be understood as the sixth control signal ⁇ 6 in FIG. 17 .
  • the amount of charge stored in the capacitor Cx to be measured Q1 Vcm*Cx
  • the output voltage Vout of the charge transfer module 1504 is 0.
  • control module is also used to control the power switching module 1806, so that noise detection and self-capacitance detection can be implemented.
  • Vp can be selected from Vcc and Vcm
  • VN can be selected from GND and Vcm
  • switches K22 and K23 share control signal ⁇ 7.
  • ⁇ 7 is low
  • Vp and VN are connected to Vcc and GND respectively.
  • This is the self-capacitance detection mode.
  • t9-t16 period shown in Figure 19 when ⁇ 7 is high, both Vp and VN can be connected to Vcm.
  • For the noise detection mode refer to the period t1-t8 shown in FIG. 19 .
  • the drive module and the cancellation module include three pairs of Vp and VN sharing a power selection module, or each pair of Vp and VN power ports can use a power selection module respectively.
  • the switch impedance will be higher; when each pair of Vp and VN power ports uses a power selection module respectively, the complexity of the circuit design will be increased, and the switch impedance will be relatively low.
  • the self-capacitance detection circuit uses f3 as the operating frequency to perform self-capacitance detection
  • the self-capacitance detection circuit can further process the detection result by using the results of multiple detections to make the detection result more accurate.
  • the capacitance of the channel where the finger approaches or touches the system ground will increase.
  • the capacitance between the finger and the driving channel Tx is Cd
  • the capacitance between the finger and the sensing channel Rx is Cs.
  • the capacitance of the driving channel Tx2 to the system ground will become C2+Cd
  • the capacitance of the sensing channel Rx3 to the system ground will become C8+Cs.
  • Mobile communication equipment This type of equipment is characterized by having mobile communication functions, and its main goal is to provide voice and data communication.
  • Such terminals include: smart phones (eg iPhone), multimedia phones, feature phones, and low-end phones.
  • Ultra-mobile personal computer equipment This type of equipment belongs to the category of personal computers, has computing and processing functions, and generally has the characteristics of mobile Internet access.
  • Such terminals include: PDAs, MIDs, and UMPC devices, such as iPads.
  • a general purpose processor may be a microprocessor or the processor may be any conventional processor or the like.
  • the steps of the method disclosed in conjunction with the embodiments of the present application may be directly embodied as executed by a hardware decoding processor, or executed by a combination of hardware and software modules in the decoding processor.
  • the software modules may be located in random access memory, flash memory, read-only memory, programmable read-only memory or electrically erasable programmable memory, registers and other storage media mature in the art.
  • the storage medium is located in the memory, and the processor reads the information in the memory, and completes the steps of the above method in combination with its hardware.

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Abstract

一种噪声检测电路，包括：控制模块（100）用于通过控制驱动模块（102）以使得在第一时段（t1）用第一电压（Vmm）对待测电容（Cx）进行充电处理，并且，控制模块（100）控制抵消模块（103）以使得在第一时段（t1）用第一电压（Vmm）对抵消电容（Cc）进行充电处理或者使得抵消电容（Cc）的两端均与第一电压（Vmm）连接；控制模块（100）控制抵消模块（103）以使得在第二时段（t2）待测电容（Cx）的第一端与抵消电容（Cc）的第一端连接；控制模块（100）控制电荷转移模块（104）以使得在第三时段（t3）对待测电容（Cx）和抵消电容（Cc）的电荷进行转化处理生成输出电压（Vout）；第一时段（t1）、第二时段（t2）和第三时段（t3）在时间上连续，电荷转移模块（104）包括放大器；放大器的反相输入端与第一电压（Vmm）连接；处理模块（105）用于至少根据输出电压（Vout）确定噪声的大小，提高了噪声检测的准确度。

Description

噪声检测电路、自容检测方法、触控芯片及电子设备 技术领域
本申请实施例涉及触控技术领域，尤其涉及一种噪声检测电路、自容检测方法、触控芯片、电容触控***及电子设备。
背景技术
对自电容检测来说，其原理是检测电极与***地之间形成的电容，称之为自电容检测或者自容检测，当没有手指等物体靠近或者触摸电极而导致外加电场时，检测电极与***地之间也会形成电容，该电容具有基础电容量或初始电容量。当手指靠近或触摸检测电极时，检测电极和***地之间的电容量会变大，通过检测该电容的变化量，可以判断用户的相关触控操作。在实际使用过程中，电容检测***会受到各种干扰，主要包括电源噪声、共模干扰、数字信号干扰以及其它空间耦合干扰等。而自容检测受到干扰时，其自容检测的准确度会大幅度下降，因此，需要根据噪声特性采取各种措施降低噪声的干扰，例如，更换自容检测的工作频率等。由此，如何准确的检测噪声极为重要。现有技术中较为普遍的检测噪声的方法为统计自容检测电路在各种驱动频率下多帧数据的抖动值，根据抖动值的大小确定该驱动频率下的噪声，当抖动值较小时，噪声较小，抖动值较大时，噪声较大。这种方法由于需要统计抖动值，因此，耗时较长，另外，对于噪声干扰来说，噪声的相位往往不可预测，因此，仅仅根据抖动值来判断噪声大小无法准确的表示噪声特性。
发明内容
针对现有技术中噪声测量准确度低的问题，本申请实施例提供了一种噪声检测电路、自容检测方法、触控芯片、电容触控***及电子设备。
本申请的实施例的第一方面提供了一种噪声检测电路，包括：控制模块、驱动模块、抵消模块、电荷转移模块以及处理模块；驱动模块与抵消模块连接，抵消模块与电荷转移模块连接，电荷转移模块与处理模块连接，控制模块与驱动模块、抵消模块以及电荷转移模块连接；
控制模块用于通过控制驱动模块以使得在第一时段用第一电压对待测电容进行充电处理，并且，控制模块控制抵消模块以使得在第一时段用第一电压对抵消电容进行充电处理或者使得抵消电容的两端均与第一电压连接；
控制模块控制抵消模块以使得在第二时段待测电容的第一端与抵消电容的第一端连接；
控制模块控制电荷转移模块以使得在第三时段对待测电容和抵消电容的电荷进行转化处理生成输出电压；
第一时段、第二时段和第三时段在时间上连续，电荷转移模块包括放大器；放 大器的反相输入端与第一电压连接；
处理模块用于至少根据输出电压确定噪声的大小。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，第一电压为共模电压。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，驱动模块包括第一开关单元，控制模块进一步用于控制第一开关单元处于闭合状态以使得在第一时段，驱动模块使用第一电压对待测电容进行充电处理；
第一开关单元处于闭合状态时，待测电容的第一端连接第一电压；待测电容的第二端连接地电压。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，抵消模块包括第二开关单元和抵消电容，控制模块进一步用于控制第二开关单元在第一时段处于闭合状态；
第二开关单元处于闭合状态时，对抵消电容进行充电处理，抵消电容的第一端连接第一电压，抵消电容的第二端连接地电压；或者，
第二开关单元处于闭合状态时，抵消电容的第一端连接第一电压，抵消电容的第二端连接第一电压。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，抵消模块还包括第三开关单元，控制模块进一步用于控制第三开关单元在第二时段处于闭合状态以使待测电容的第一端与抵消电容的第一端连接；
第三开关单元处于闭合状态时，抵消电容的第一端与第一电压断开，并且，待测电容的第一端与第一电压断开。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，对待测电容和抵消电容的电荷进行转化处理时，待测电容的第一端、抵消电容的第一端以及放大器的同相输入端连接。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，控制模块控制电荷转移模块以使得在第四时段电荷转移模块复位；第一时段、第二时段、第三时段和第四时段在时间上连续。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，电荷转移模块还包括第四开关单元，第四开关单元在第三时段处于闭合状态以使得对待测电容和抵消电容的电荷进行转化处理生成输出电压；第四开关单元在第四时段处于断开状态以使得电荷转移模块复位。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，在第一时段，待测电容的电压增大至第一电压，抵消电容的电压增大至第一电压或者抵消电容的电压为0；在第二时段，抵消电容的第二端的连接状态与第一时段抵消电容的第二端的连接状态相同；在第一时段和第二时段，电荷转移模块的输出电压增大或者减小为0，在第四时段，电荷转移模块的输出电压减小或者增大为0。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，处理模块包括滤波器、模数转换器和数字信号处理器；滤波器对电荷转移模块的输出电压进行滤波；模数转换器对滤波后的输出电压进行模数转换；数字信号处理器用于所模数转换后的输出电压进行解调，解调使用的参考频率为噪声检测周期的倒数；噪声检测周期等于噪声检测半周期的整数倍，噪声检测半周期为第一时段、第二时段、第三时段、第四时段的和；或者噪声检测半周期为第一时段、第二时段、第三时段的和。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，处理模块至少根据输出电压确定噪声的大小包括：处理模块根据噪声检测周期内电荷转移模块的输出电压确定噪声的幅 值。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，驱动模块包括第十三开关单元、第十四开关单元和第十九开关单元；控制模块还用于控制第十三开关单元、第十四开关单元和第十九开关单元以进行噪声检测或者自容检测；在进行噪声检测时，控制模块用于控制第十九开关单元以使得在第一时段待测电容的第一端连接第一电压；在进行自容检测时，控制模块用于控制第十三开关单元和第十四开关单元以使得待测电容的第一端连接地电压或者电源电压；待测电容的第二端连接地电压。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，抵消模块包括第十五开关单元、第十六开关单元、第二十开关单元、第十七开关单元、第十八开关单元和第二十一开关单元；控制模块还用于控制第十五开关单元、第十六开关单元、第二十开关单元、第十七开关单元、第十八开关单元和第二十一开关单元以进行噪声检测或者自容检测；在进行噪声检测时，控制模块用于控制第二十开关单元和第二十一开关单元在第一时段使得抵消电容的第一端和第二端连接第一电压，或者在第一时段使得抵消电容的第一端连接第一电压、抵消电容的第二端连接地电压；在进行自容检测时，控制模块用于控制第十五开关单元、第十六开关单元、第十七开关单元和第十八开关单元以使得抵消电容的第一端和第二端连接地电压或者电源电压。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，抵消模块还包括第五开关单元，控制模块还用于控制第五开关单元以使得在第二时段和第三时段待测电容的第一端与抵消电容的第一端连接，在第一时段待测电容的第一端与抵消电容的第一端断开。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，还包括电源切换模块，电源切换模块与控制模块、驱动模块以及抵消模块连接，电源切换模块用于切换第一电压，以使得控制模块控制驱动模块、抵消模块、电荷转移模块和处理模块进行自容检测或噪声检测，在进行自容检测时，控制模块还用于控制抵消电容对待测电容进行电荷抵消处理。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，在进行自容检测时，电源切换模块用于将与待测电容的第一端连接的两个第一电压分别切换为电源电压和地电压；电源切换模块还用于将与抵消电容的第一端连接的两个第一电压分别切换为电源电压和地电压；电源切换模块还用于将与抵消电容的第二端连接的两个第一电压分别切换为电源电压和地电压。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，在进行噪声检测时，电源切换模块用于将与待测电容的第一端连接的电源电压和地电压切换为第一电压；电源切换模块还用于将与抵消电容的第一端连接的电源电压和地电压切换为第一电压；电源切换模块还用于将与抵消电容的第二端连接的电源电压和地电压切换为第一电压。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，驱动模块、抵消模块和电荷转移模块均包括至少一个开关单元；进行噪声检测时，驱动模块、抵消模块和电荷转移模块的开关单元的时序与进行自容检测时驱动模块、抵消模块和电荷转移模块的开关单元的时序相同。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，放大器为单端放大器。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，放大器为全差分放大器。
本申请的实施例的第二方面提供了一种自容检测方法，包括：使用如上述第一 方面是所述的噪声检测电路检测工作在第一频率下的噪声检测电路的噪声的幅值；若噪声的幅值低于预设噪声阈值，自容检测电路以第一频率进行电容检测。
根据第二方面，在一种可能的实现方式中，自容检测的周期等于第一频率的倒数，自容检测电路以第一频率进行电容检测，自容检测的周期等于噪声检测周期。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，噪声检测周期等于噪声检测半周期的整数倍，噪声检测半周期为第一时段、第二时段、第三时段和第四时段的和。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，噪声检测周期为两倍的噪声检测半周期。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，自容检测电路工作在第一频率下时，处理模块以第一频率进行解调以得到自容值。
根据第一方面，在一种可能的实现方式中，在进行自容检测时，在第九时段，对待测电容和抵消电容进行充电，在第十时段，对待测电容和抵消电容进行电荷抵消；在第十一时段，对待测电容和抵消电容的电荷进行电荷转移；在第十二时段，电荷转移模块复位；在第十三时段，对待测电容放电，对抵消电容充电；在第十四时段，对待测电容和抵消电容进行电荷抵消；在第十五时段，对待测电容和抵消电容的电荷进行电荷转移；在第十六时段，电荷转移模块复位；第九时段、第十时段、第十一时段、第十二时段的长度分别等于第十三时段、第十四时段、第十五时段和第十六时段的长度；第九时段、第十时段、第十一时段、第十二时段的长度分别等于第一时段、第二时段、第三时段和第四时段的长度。
本申请的实施例的第三方面提供了一种触控芯片，包括如上述第一方面所述的噪声检测电路。
本申请的实施例的第四方面提供了一种电容触控***，包括如上述第三方面所述的触控芯片和触控传感器。
本申请的实施例的第五方面提供了一种电子设备，其特征在于，如上述第三方面所述的触控芯片。
本申请实施例提供了一种噪声检测电路、自容检测方法、触控芯片、电容触控***及电子设备，通过在第一时段用第一电压对待测电容进行充电处理，并且，使用第一电压对抵消电容进行充电处理或者使得抵消电容的两端均与第一电压连接，在第二时段，待测电容的第一端与抵消电容的第一端连接，在第三时段，电荷转移模块对待测电容和抵消电容的电荷进行转化处理生成输出电压，处理模块至少根据输出电压确定噪声的大小，另外，放大器的反相输入端连接第一电压，以使得在检测噪声时，待测电容和抵消电容的电荷变化可以准确反映噪声的大小，因而可以更准确的检测噪声。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1A为本申请实施例提供的一噪声检测电路结构示意图；
图1B为本申请实施例提供的又一噪声检测电路结构示意图；
图1C为本申请实施例提供的再一噪声检测电路结构示意图；
图1D为本申请实施例提供的再一噪声检测电路结构示意图；
图2A为本申请实施例提供的针对图1A、1B、1C、1D中噪声检测电路工作时的时序图；
图2B为本申请实施例提供的又一针对图1A、1B、1C、1D中噪声检测电路工作时的时序图；
图2C本申请实施例提供的仿真得到的噪声检测电路中Vx和Vout的波形图；
图3为本申请实施例提供的再一噪声检测电路结构示意图；
图4本申请实施例提供的针对图3的噪声检测电路工作时的时序图；
图5为本申请实施例提供的再一噪声检测电路结构示意图；
图6本申请实施例提供的一自容检测电路结构示意图；
图7本申请实施例提供的针对图6的自容检测电路工作时的时序图，同时，也是针对图8的噪声检测电路工作时的时序图；
图8为本申请实施例提供的再一噪声检测电路结构示意图；
图9为本申请实施例提供的再一噪声检测电路结构示意图；
图10为本申请实施例提供的仿真得到的自容检测电路工作时的噪声频率响应图与噪声检测电路检测到的噪声频率响应图；
图11为本申请实施例提供的再一噪声检测电路结构示意图；
图12为本申请实施例提供的针对图11的噪声检测电路工作时的时序图；
图13为本申请实施例提供的又一自容检测电路结构示意图；
图14为本申请实施例提供的针对图13的自容检测电路工作时的时序图；
图15A为本申请实施例提供的再一噪声检测电路结构示意图；
图15B为本申请实施例提供的再一噪声检测电路结构示意图；
图16为本申请实施例提供的再一噪声检测电路结构示意图；
图17为本申请实施例提供的针对图16的噪声检测电路工作时的时序图；
图18为本申请实施例提供的再一噪声检测电路结构示意图；
图19为本申请实施例提供的针对图18的噪声检测电路工作时的时序图；
图20为本申请实施例提供的一自容检测方法的流程图；
图21本申请实施例提供的又一自容检测方法的流程图；
图22本申请实施例提供的再一的自容检测方法的流程图；
图23本申请一实施例提供的再一自容检测方法的流程图；
图24本申请实施例提供的的电容触控***结构示意图；
图25本申请实施例提供的的又一电容触控***结构示意图。
具体实施方式
实施本申请实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。
本申请实施例提供的技术方案中，噪声检测电路包括：控制模块、驱动模块、抵消模块、电荷转移模块以及处理模块，驱动模块与抵消模块连接，抵消模块与电荷 转移模块连接，电荷转移模块与处理模块连接，控制模块与驱动模块、抵消模块以及电荷转移模块连接，所述控制模块用于通过控制所述驱动模块在第一时段用第一电压对待测电容进行充电处理，并且所述控制模块用于通过控制所述抵消模块以使得在第一时段用第一电压对抵消电容进行充电处理或者使得抵消电容的两端均与第一电压连接；控制模块还用于控制抵消模块以使得在第二时段待测电容的第一端与抵消电容的第一端连接；
控制模块还用于控制电荷转移模块以使得在第三时段对待测电容和抵消电容的电荷进行转化处理生成输出电压；处理模块用于根据输出电压确定噪声的大小。电荷转移模块包括放大器；放大器的反相输入端与第一电压连接；第一时段、第二时段、第三时段在时间上连续；本实施例使用第一电压对待测电容和抵消电容进行处理，以使得在电荷转移模块转移抵消电容和待测电容的电荷之前，抵消电容和待测电容的连接点的电压等于放大器的反相输入端连接的第一电压，以准确的检测噪声。
下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。
如图1A所示，噪声检测电路包括控制模块100、驱动模块102、抵消模块103、电荷转移模块104以及处理模块105。所述控制模块100可以用于通过控制所述驱动模块102使用第一电压Vmm对所述待测电容Cx进行充电处理，以及通过控制所述抵消模块103使用第一电压Vmm对抵消电容Cc进行充电处理，另外，控制模块100可以用于控制抵消模块103使得抵消电容Cc的第一端和待测电容Cx的第一端连接，并且待测电容Cx的第二端接地、抵消电容Cc的第二端接地。本实施例中抵消模块103也可以称之为补偿模块，由于在自容检测的时候，电容本身存在一些基础电容量，以使得抵消电容和待测电容存储的电荷之间进行电荷抵消以消除基础电容量，因此，在自容检测时，有一个抵消电容的存在，而本实施例中，电容Cc也可以用作自容检测电路中的抵消电容，因此，电容Cc此处可以称之为抵消电容，模块103可以称之为抵消模块。所述电荷转移模块104可以用于对待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷进行转化处理生成输出电压Vout；所述处理模块105可以用于根据输出电压Vout确定影响待测电容的噪声。
控制模块100分别与驱动模块102、抵消模块103、电荷转移模块104连接，驱动模块102与抵消模块103连接，抵消模块103与电荷转移模块104连接，处理模块105与电荷转移模块104连接。控制模块100可以包括可编程的时序逻辑电路，用于控制噪声检测电路的开关单元的通断。
如图1A所示，所述驱动模块102包括第一开关单元K1(以一个单一的开关实现为例)，所述控制模块102进一步用于控制第一开关单元K1处于闭合状态以使所述驱动模块102在第一时段使用第一电压Vmm对待测电容Cx进行充电处理。进一步地，第一开关单元K1处于闭合状态时，待测电容Cx的第一端电连接第一电压Vmm，第二端电连接GND，第一电压Vmm的电压值高于GND。可以理解的是，第一电压Vmm设置在电荷转移模块的工作电压范围内，本实施例中以电荷转移模块的工作电压范围为GND至Vcc为例进行说明，因此，可以设置第一电压Vmm大于GND并且小于Vcc。如果电荷转移模块的工作电压范围为(-Vcc)至Vcc，可以设置第一电压Vmm大于-Vcc并且小于Vcc。
如图1A所示，所述抵消模块103包括第二开关单元K2(以一个单一的开关实 现为例)以及第三开关单元K3(以一个单一的开关实现为例)，第二开关单元K2和第三开关单元K3可以处于不同的闭合状态。具体地，所述控制模块100可以用于控制所述第二开关单元K2处于闭合状态且所述第三开关单元K3处于断开状态，以使得在第一时段，使用第一电压对抵消电容进行充电处理。所述控制模块100可以用于控制所述第二开关单元K2处于断开状态且所述第三开关单元K3处于闭合状态。具体地，所述第二开关单元K2处于断开状态且所述第三开关单元K3处于闭合状态时，以使得在第三时段，抵消电容Cc的第一端与待测电容Cx的第一端连接。抵消电容Cc的第二端与待测电容Cx的第二端均接地，本实施例以抵消电容Cc的第二端接地进行说明，需要说明的是，本实施例中，抵消电容Cc的第二端也可以连接第一电压Vmm。
进一步地，假设干扰源101如图1所示，需要说明的是，干扰源101只是为了模拟干扰而进行图示，只是为了便于理解而画出，示例性的，干扰源以一个电压源和耦合电容Cn串联表示，干扰通过耦合电容Cn将噪声耦合到了电路中，可以理解的是，干扰源包括至少一个噪声源，干扰源也可以表示成其他形式，例如除了电压源可以作为噪声源之外，电流源也可以作为噪声源，本实施例对此不作限制。控制模块100控制所述第二开关单元K 2处于断开状态并且第三开关单元K 3处于闭合状态以形成通路，当存在干扰时，虽然在第一时段的结束时刻待测电容Cx的电压为Vmm，但是由于噪声的影响，抵消电容Cc和待测电容Cx的连接点的电压Vx在第二时段会发生变化，则抵消电容Cc和待测电容Cx在第二时段会同时充电或者放电，由此，在存在噪声时，抵消电容Cc和待测电容Cx的连接点的电压Vx不为Vmm。
如图1A所示，在所述电荷转移模块104单元与所述抵消模块103之间设置有第四开关单元K4(以一个单一的开关实现为例)，对应地，所述控制模块100进一步控制第四开关单元K4处于闭合状态以使所述电荷转移模块104与所述待测电容Cx和抵消电容Cc电连接，以对所述待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷进行转化处理生成输出电压Vout。
本实施例中，电荷转移模块104以全差分放大器为例进行说明，进一步地，该全差分放大器的同相输入端可与所述第四开关K4电连接，该全差分放大器的反相输入端与第一电压Vmm连接。在该全差分放大器中，在其同相输入端与反相输出端之间、反相输入端与同相输出端之间均设置有反馈电阻Rf以及反馈电容Cf。该反馈电阻Rf和反馈电容Cf并联连接。本实施例中，同相输入端也可以称之为正相输入端，反相输入端也可以称之为负相输入端。请参考图1A，全差分放大器(Fully Differential Amplifier)的反相输出端有一个圆圈进行标记，全差分放大器的同相输出端没有用圆圈标记。本实施例中也可以使用单端放大器来代替全差分放大器。
本实施例中，第一开关单元K1、第二开关单元K2、第三开关单元K3、第四开关单元K4均以单刀单掷开关为例进行说明。上述开关的状态如图2A所示，图2A中，高电平表示开关闭合，低电平表示开关断开(关断)，下面具体结合图2A中的开关状态进一步说明。
图2A为本申请实施例针对图1A中噪声检测电路工作时的时序图；为了便于表示，用φ1、φ2、φ3可以表示开关的状态，具体的，φ1表示第一开关单元K1和第二开关单元K2的状态，φ2表示第三开关单元K3的状态，φ3表示第四开关单元K4的状态。t1-t4时段组成控制信号φ1、φ2、φ3的周期，t1+t2+t3+t4可以理解为噪声 检测半周期。下面以两个噪声检测半周期为例进行说明，各个时段主要的技术处理简要说明如下：
t1时段：使用第一电压Vmm对待测电容Cx和抵消电容Cc进行充电；
t2时段：待测电容Cx的第一端与抵消电容Cc的第一端连接，并且待测电容的第一端与第一电压Vmm断开，抵消电容的第一端与Vmm断开；
t3时段：进行电荷转移，将待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号；
t4时段：全差分放大器复位。
t5时段：使用第一电压Vmm对待测电容Cx和抵消电容Cc进行充电；
t6时段：待测电容Cx的第一端与抵消电容Cc的第一端连接，并且待测电容的第一端与第一电压Vmm断开，抵消电容的第一端与Vmm断开；
t7时段：进行电荷转移，将待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号；
t8时段：全差分放大器复位。
可以理解的是，第五时段至第八时段(t5-t8)完全重复第一时段至第四时段(t1-t4)的操作。第一时段至第四时段可以称之为噪声检测半周期，采样到噪声检测半周期的输出电压之后，可以根据噪声检测半周期的输出电压确定噪声的大小。噪声检测电路按照上述t1-t8时段的噪声检测方法进行噪声检测，检测得到的噪声更准确。
第一时段(t1)，第一开关单元K1、第二开关单元K2导通(即处于闭合状态)，第三开关单元K3、第四开关单元K4断开，待测电容Cx和抵消电容Cc的第一端均与第一电压Vmm连接，待测电容Cx的第二端和抵消电容Cc的第二端都与GND连接，待测电容Cx和抵消电容Cc同时被充电，外部干扰无法将噪声引起的电荷注入到待测电容或者抵消电容中。t1时段结束时，待测电容Cx电压为Vmm，抵消电容Cc电压为Vmm。另外，由于第四开关单元K4断开，因此，电荷转移模块的输出电压Vout为0。此时，待测电容Cx存储的电荷量Q1＝Vmm*Cx，抵消电容Cc储存的电荷量Q2＝Vmm*Cc。
第二时段(t2)，第一开关单元K1、第二开关单元K2关断，第三开关单元K3闭合，第四开关单元K4断开，此时，待测电容Cx的第一端与抵消电容Cc的第一端连接，待测电容Cx的第二端与抵消电容Cc的第二端均接地。当不存在噪声(理想情况下)时，由电荷守恒定律，有Vmm*Cx+Vmm*Cc＝Vx*Cx+(Vx-0)*Cc成立，可得待测电容Cx的电压Vx＝Vmm；若存在噪声，则待测电容Cx和抵消电容Cc所储存电荷发生改变，待测电容Cx和抵消电容Cc同时充电或者放电，待测电容Cx的电压Vx不等于Vmm，例如，Vx>Vmm或者Vx<Vmm。在第二时段，干扰源可以将噪声引起的电荷注入到待测电容和抵消电容中。
第三时段(t3)，第一开关单元K 1、第二开关单元K 2关断，第三开关单元K 3闭合，第四开关单元K 4闭合。即可以理解为其他开关保持与第二时段相同的状态，只是第四开关单元K 4闭合。在第三时段，待测电容和抵消电容在第二时段存储的电荷可以转移到电荷转移模块，同时，噪声可以通过Cn影响电荷转移模块。根据t2结束时刻待测电容Cx的电压Vx大小，存在以下几种情况：
若Vx>Vmm，待测电容Cx与抵消电容Cc同时向电荷转移模块转移电荷，直至待测电容Cx的电压Vx达到Vmm。
若Vx＝Vmm，则不存在待测电容Cx与抵消电容Cc向电荷转移模块转移电荷的 过程，表示此时表示电路不受噪声影响。
若Vx<Vmm，电荷转移模块会通过反馈网络(Rf和Cf组成)对待测电容Cx和抵消电容Cc充电，直至待测电容Cx和抵消电容Cc的电压都达到Vmm。本实施例中，电荷转移模块包括反馈网络，该反馈网络的反馈形式包括但不限于电阻反馈、阻容反馈或者是纯电容反馈。
第三时段(t3)，干扰源的频率、幅度、相位都会影响电荷转移模块的输出电压Vout的极性和大小。因此，电荷转移模块的输出电压是由t2时刻待测电容Cx和抵消电容Cc所储存的电荷，以及t3时段干扰源直接进入电荷转移模块的电荷共同决定的。可以理解的是，噪声越大，电荷转移模块的输出电压也越大，如果不存在噪声，则电荷转移模块的输出电压为0。
根据t3时段电荷转移模块的输出电压，可判断电路是否受到干扰。若Vout＝0，表示电路不受噪声影响。若Vout≠0，表示电路受噪声影响，受到干扰。本实施例中，第一时段、第二时段和第三时段在时间上连续。
在第四时段(t4)，控制模块控制电荷转移模块以使得在第四时段电荷转移模块复位；第四开关单元K4断开使得电荷转移模块中的放大器复位，输出电压Vout变为0。另外，需要说明的是，也可以没有t4时段，即可以省略t4阶段。当设置t4阶段时，可以降低电荷转移模块104中的第四开关单元和第一开关单元K1或者第二开关单元K2同时导通的风险，即可以增加一个死区时间t4，以避免电荷转移模块104中的第四开关单元和第一开关单元K1或者第二开关单元K2同时导通，以最大限度的使得放大器能正常工作。可以理解的，如果省略第四时段，则对应的省略第八时段，第一时段至第三时段可以称之为噪声检测半周期，采样到噪声检测半周期的输出电压之后，可以根据噪声检测半周期的输出电压确定噪声的大小。第五时段至第七时段(t5-t7)完全重复第一时段至第三时段(t1-t3)的操作，也可以采样到两个噪声检测半周期之后，根据两个噪声检测半周期的输出电压确定噪声的大小，即根据t1+t2+t3+t5+t6+t7时段的输出电压确定噪声的大小。本实施例中，第一时段、第二时段、第三时段和第四时段在时间上连续。
在t4时段，第四开关单元K4断开，其他开关可以处于任意状态。其他开关也可以保持与t3时刻的状态相同。具体的，第一开关单元K1、第二开关单元K2、第三开关单元K3可以处于关断状态。另外，对于t4时段，第三开单单元K3也可以处于闭合阶段，即，如图2B所示，在t4阶段，第一开关单元K1、第二开关单元K2处于关断状态，第三开关单元K3处于闭合状态，第四开关单元K4断开。第四开关单元K4断开使得电荷转移模块中的放大器复位，输出电压Vout变为0。
由上述可见，在没有噪声的情况下，在t2时段结束时或者t3时段结束时待测电容Cx和抵消电容Cc的电压一定为Vmm，在有噪声的情况下，在t2时段结束时待测电容Cx和抵消电容Cc的电压不为Vmm，在t3时段，电荷会发生转移，即可以理解为电荷从待测电容和抵消电容转移到电荷转移模块，而噪声的大小会影响到电荷转移的数量，以使得噪声检测电路可以精确的测量影响待测电容的噪声，以便于对自容检测方案进行调整，根据检测得到的影响待测电容的噪声，改善自容检测的方案，或者是对自容检测的结果进行进一步修正。
另外，本实施例提供中噪声检测的结果不受手指靠近或者触摸的影响，即使在 有手指触摸的情况下，也可以准确的检测噪声。具体的，若手指触摸电极，则可以理解为存在一个手指电容Ct与待测电容Cx并联，在第一时段，待测电容Cx存储的电荷量Q1＝Vmm*Cx，抵消电容Cc储存的电荷量Q2＝Vmm*Cc，手指电容Ct储存的电荷量Q3＝Vmm*Ct。在第二时段，假设没有噪声，则由电荷守恒定律，有Vmm*Cx+Vmm*Cc+Vmm*Ct＝Vx*(Cx+Ct)+(Vx-0)*Cc成立，可得待测电容Cx的电压Vx＝Vmm，则在第三时段，电荷转移模块的输出电压0，即不存在噪声时，有手指触摸或者没有手指触摸，电荷转移模块的输出电压均为0。另外，当存在噪声时，假设有手指触摸，在第二时段，抵消电容和待测电容的连接点的电压依然为Vx1，则在第三时段被转化处理生成输出电压的电荷量为Qx1＝(Vx1-Vmm)*(Cx+Cc+Ct)，而对于自容检测来说，假设存在噪声，也有手指触摸，则在自容检测的第十一时段，由于干扰而被转化处理生成输出电压的电荷量为Qx2＝(Vx2-Vmm)*(Cx+Cc+Ct)，在干扰源一样时，Vx1＝Vx2，因此，本实施例的噪声检测电路的检测噪声的结果可以不受手指靠近或者触摸的影响，不管手指触摸与否，噪声检测电路都可以准确测试自容检测电路受到的干扰的大小，以此确认是否要以该自容检测电路进行自容检测。
另外，图1A所示的电路也可以用来做自容检测，具体的，图1A所示的电路在做自容检测时，与第一开关单元连接的第一电压切换为电源电压Vcc，与第二开关单元连接的第一电压切换为GND，另外，待测电容和抵消电容的大小相等，图1A所示的电路用作自容检测电路时，其所有开关单元的时序与噪声检测电路的时序相同，即，也可以参考图2A所示的时序来进行自容检测。
基于上述实施例公开的内容，本实施例中，本方案在噪声检测时，可以使用共模电压对待测电容和抵消电容进行处理，以图6所示的自容检测电路为例，在自容检测的时候，该电荷转移模块603中放大器的负相输入端连接的是共模电压，因此，如果在噪声检测的时候，电荷转移模块104中放大器的负相输入端也可以连接共模电压，则就不需要增加额外的开关以切换共模电压和第一电压，即在噪声检测和自容检测时，放大器的负相输入端都连接共模电压，另外，当第一电压为共模电压时，噪声检测和自容检测有基本相同的电路动态范围。另外，由于一般电路中都设置有共模电压，因此，使用共模电压对待测电容和抵消电容进行处理，避免了产生其他的第一电压，以简化电源管理。
本实施例中，如图1B所示，第一电压Vmm可以为共模电压Vcm，Vcc为正的供电电压，共模电压为Vcc的一半，共模电压也可以称之为共模工作电压。可以理解的是，在自容检测时，电荷转移模块104的放大器的反相输入端连接共模电压，因此，本实施例中，当第一电压为共模电压时，噪声检测电路和自容检测电路可以使用同一个电荷转移模块104，即在电荷转移模块104的反相输入端，不需要增加一个开关单元，就可以使得在自容检测时，开关单元连接共模电压，在噪声检测时，开关连接第一电压。另外，图1B中的控制模块、驱动模块、抵消模块、电荷转移模块以及处理模块与前述实施例中描述的相同或者相似，其包含的开关单元的时序图也可以参考图2A，下面以控制信号的一个周期为例进行说明，各个时段主要的技术处理简要说明如下：
t1时段：使用共模电压Vcm对待测电容Cx和抵消电容Cc进行充电；
t2时段：待测电容Cx的第一端与抵消电容Cc的第一端连接，并且，待测电容Cx的第一端与共模电压Vcm断开连接，抵消电容Cc的第一端与共模电压Vcm断开 连接。
t3时段：进行电荷转移，将待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号；
t4时段：全差分放大器复位。
在t4后面，也可以有t5-t8以重复t1-t4的操作，即也可以根据2倍的噪声检测半周期的输出电压确定噪声的大小，具体的，若目的是要检测工作频率在f1的自容检测电路的噪声的大小，则自容检测电路的解调频率也为f1，则可以根据1/f1这个时间段的输出电压确定噪声的大小，例如，1/f1可以等于t1+t2+t3+t4，也可以是1/f1＝2(t1+t2+t3+t4)，若自容检测电路在t1+t2+t3+t4这个时间长度内就可以获取到自容值，则噪声检测电路可以通过t1+t2+t3+t4这个时间长度的输出电压确定该自容检测电路的噪声；再例如，若自容检测电路通过2(t1+t2+t3+t4)这个时间长度就可以获取到自容值，则噪声检测电路可以通过在2(t1+t2+t3+t4)这个时间长度的输出电压确定该自容检测电路的噪声的大小。
t1时段，第一开关单元K1、第二开关单元K2导通(即处于闭合状态)，第三开关单元K3、第四开关单元K4断开，待测电容Cx和抵消电容Cc的第一端均与共模电压Vcm连接，待测电容Cx的第二端和抵消电容Cc的第二端都与GND连接，待测电容Cx和抵消电容Cc同时被充电。t1时段结束时，待测电容Cx电压为共模电压Vcm，抵消电容Cc电压为共模电压Vcm。另外，由于第四开关单元K4断开，因此，电荷转移模块的输出电压Vout为0。此时，待测电容Cx存储的电荷量Q1＝Vcm*Cx，抵消电容Cc储存的电荷量Q2＝Vcm*Cc。
t2时段，第一开关单元K1、第二开关单元K2关断，第三开关单元K3闭合，第四开关单元K4断开，此时，待测电容Cx的第一端与抵消电容Cc的第一端连接，待测电容Cx的第二端与抵消电容Cc的第二端均接地。当不存在噪声(理想情况下)时，由电荷守恒定律，有Vcm*Cx+Vcm*Cc＝Vx*Cx+(Vx-0)*Cc成立，可得待测电容Cx的电压Vx＝Vcm；若存在噪声，则待测电容Cx和抵消电容Cc所储存电荷发生改变，待测电容Cx和抵消电容Cc同时充电或者放电，待测电容Cx的电压Vx不等于Vcm，例如，Vx>Vcm或者Vx<Vcm。
t3时段，第一开关单元K1、第二开关单元K2关断，第三开关单元K3闭合，第四开关单元K4闭合，根据待测电容Cx的电压Vx大小，存在以下几种情况：
若Vx>Vcm，待测电容Cx与抵消电容Cc同时向电荷转移模块转移电荷，直至待测电容Cx的电压Vx达到Vcm。
若Vx＝Vcm，则不存在待测电容Cx与抵消电容Cc向电荷转移模块转移电荷的过程，电荷转移模块的输出电压Vout为0，此时表示电路不受噪声影响。
若Vx<Vcm，电荷转移模块会通过反馈网络(Rf和Cf组成)对待测电容Cx和抵消电容Cc充电，直至待测电容Cx和抵消电容Cc的电压都达到Vcm。
t4时段，第一开关单元K1、第二开关单元K2、第三开关单元K3处于关断状态，且第四开关单元K4断开，使得电荷转移模块中的放大器复位，输出电压Vout变为0，可以理解的是，由于第三时段，输出电压Vout可能不为0，因此，在第四时段，输出电压Vout也可能不为0，而是以一定的趋势渐渐变为0。
由上述可见，在没有噪声的情况下，在t2时段结束时或者t3时段结束时待测电容Cx和抵消电容Cc的电压一定为Vcm，在有噪声的情况下，在t2时段结束时待测电 容Cx和抵消电容Cc的电压不为Vcm，在t3时段，电荷会发生转移，而噪声的大小会影响到电荷转移的数量，以使得噪声检测电路可以精确的测量影响待测电容的噪声，以便于对自容检测方案进行调整，改善自容检测的方案，或者是对自容检测的结果进行进一步修正。
基于上述实施例公开的内容，本实施例中，如图1C所示，所述控制模块100用于通过控制所述驱动模块102使用第一电压Vmm对待测电容Cx进行充电处理，与图1A不同的是，所述控制模块100用于通过控制抵消模块103使得抵消电容Cc的两端均与第一电压Vmm连接。另外，控制模块100控制抵消模块103使得抵消电容Cc的第一端和待测电容Cx的第一端在第二时段和第三时段连接。待测电容Cx的第二端接地、抵消电容的第二端连接第一电压Vmm。另外，图1C中的控制模块、驱动模块、抵消模块、电荷转移模块以及处理模块与前述实施例中描述的相同或者相似，其包含的开关单元的时序图也可以参考图2A，下面以控制信号的一个周期为例进行说明，各个时段主要的技术处理简要说明如下：
t1时段：使用第一电压Vmm对待测电容Cx进行充电处理，抵消电容Cc的第一端和第二端均连接第一电压Vmm；
t2时段：待测电容Cx的第一端与抵消电容Cc的第一端连接，并且，待测电容Cx的第一端与第一电压Vmm断开连接，抵消电容Cc的第一端与第一电压Vmm断开连接。
t3时段：进行电荷转移，将待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号；
t4时段：全差分放大器复位。
t1时段，第一开关单元K1、第二开关单元K2导通(即处于闭合状态)，第三开关单元K3、第四开关单元K4断开，待测电容Cx和抵消电容Cc的第一端均与第一电压Vmm连接，待测电容Cx的第二端与GND连接，抵消电容Cc的第二端与第一电压Vmm连接，待测电容Cx在第一时段被充电。t1时段结束时，待测电容Cx的电压为第一电压Vmm，抵消电容Cc的电压为0。另外，由于第四开关单元K4断开，因此，电荷转移模块的输出电压Vout为0。此时，待测电容Cx存储的电荷量Q1＝Vcm*Cx，抵消电容Cc储存的电荷量Q2＝0*Cc。
t2时段，第一开关单元K1、第二开关单元K2关断，第三开关单元K3闭合，第四开关单元K4断开，此时，待测电容Cx的第一端与抵消电容Cc的第一端连接，待测电容Cx的第二端接地，抵消电容Cc的第二端与第一电压Vmm连接。当不存在噪声(理想情况下)时，由电荷守恒定律，有Vmm*Cx+0*Cc＝Vx*Cx+(Vx-Vmm)*Cc成立，可得待测电容Cx的电压Vx＝Vmm；若存在噪声，则待测电容Cx和抵消电容Cc所储存电荷发生改变，待测电容Cx和抵消电容Cc同时充电或者放电，待测电容Cx的电压Vx不等于Vmm，例如，Vx>Vmm或者Vx<Vmm。
t3时段，第一开关单元K1、第二开关单元K2断开，第三开关单元K3闭合，第四开关单元K4闭合，根据待测电容Cx的电压Vx大小，存在以下几种情况：
若Vx>Vmm，待测电容Cx与抵消电容Cc同时向电荷转移模块转移电荷，直至待测电容Cx的电压Vx达到Vcm。
若Vx＝Vcm，则不存在待测电容Cx与抵消电容Cc向电荷转移模块转移电荷的过程，电荷转移模块的输出电压Vout为0，此时表示电路不受噪声影响。
若Vx<Vcm，电荷转移模块会通过反馈网络(Rf和Cf组成)对待测电容Cx和抵消电容Cc充电，直至待测电容Cx和抵消电容Cc的电压都达到Vcm。
t4时段，第一开关单元K1、第二开关单元K2、第三开关单元K3处于断开状态，且第四开关单元K4断开，使得电荷转移模块中的放大器复位，输出电压Vout变为0。
基于上述实施例公开的内容，本实施例中，如图1D所示，与图1C不同的是，第一电压为共模电压Vcm，另外，图1D中的控制模块、驱动模块、抵消模块、电荷转移模块以及处理模块与前述实施例中描述的相同或者相似，其包含的开关单元的时序图也可以参考图2A，下面以控制信号的一个周期为例进行说明，各个时段主要的技术处理简要说明如下：
t1时段：使用共模电压Vcm对待测电容Cx进行充电，抵消电容的第一端和第二端连接共模电压Vcm；
t2时段：待测电容Cx的第一端与抵消电容Cc的第一端连接，并且，待测电容Cx的第一端与共模电压Vcm断开连接，抵消电容Cc的第一端与共模电压Vcm断开连接；
t3时段：进行电荷转移，将待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号；
t4时段：全差分放大器复位。
t1时段，第一开关单元K1、第二开关单元K2导通(即处于闭合状态)，第三开关单元K3、第四开关单元K4断开，待测电容Cx和抵消电容Cc的第一端均与共模电压Vcm连接，待测电容Cx的第二端与GND连接，抵消电容Cc的第二端与共模电压Vcm连接。在第一时段，待测电容Cx被充电。t1时段结束时，待测电容Cx电压为Vcm，抵消电容Cc电压为0。另外，由于第四开关单元K4断开，因此，电荷转移模块的输出电压Vout为0。此时，待测电容Cx存储的电荷量Q1＝Vcm*Cx，抵消电容Cc储存的电荷量Q2＝0。
t2时段，第一开关单元K1、第二开关单元K2关断，第三开关单元K3闭合，第四开关单元K4断开。当不存在噪声(理想情况下)时，由电荷守恒定律，有Vcm*Cx+0＝Vx*Cx+(Vx-Vcm)*Cc成立，可得待测电容Cx的电压Vx＝Vcm；若存在噪声，则待测电容Cx和抵消电容Cc所储存电荷发生改变，待测电容Cx和抵消电容Cc同时充电或者放电，待测电容Cx的电压Vx不等于Vcm，例如，Vx>Vcm或者Vx<Vcm。
t3时段，第一开关单元K1、第二开关单元K2关断，第三开关单元K3闭合，第四开关单元K4闭合，根据待测电容Cx的电压Vx大小，存在以下几种情况：
若Vx>Vcm，待测电容Cx与抵消电容Cc同时向电荷转移模块转移电荷，直至待测电容Cx的电压Vx达到Vcm。
若Vx＝Vcm，则不存在待测电容Cx与抵消电容Cc向电荷转移模块转移电荷的过程，电荷转移模块的输出电压Vout为0，此时表示电路不存在噪声。
若Vx<Vcm，电荷转移模块会通过反馈网络(Rf和Cf组成)对待测电容Cx和抵消电容Cc充电，直至待测电容Cx和抵消电容Cc的电压都达到Vcm。
t4时段的情况与前述实施例类似，此处不再赘述。
以仿真波形为例进行说明各个时间段Vx和Vout，请参考图2C，图2C中，V(x)表示待测电容的第一端或者抵消电容的第一端的电压Vx，V(out)表示电荷转移模块的输出电压Vout。以第一电压Vmm＝1.5V为例进行说明。
在t1时段，使用第一电压Vmm对待测电容Cx和抵消电容Cc进行充电，或者是在t1时段，使用第一电压Vmm对待测电容Cx进行充电，并且抵消电容的第一端和第二端连接第一电压Vmm。在这两种情况下，Vx都为Vmm，此时，第四开关单元处于断开状态，输出电压Vout＝0；
在t2时段，待测电容Cx的第一端与抵消电容Cc的第一端连接，干扰源影响待测电容和抵消电容的电荷量，因此，Vx的电压不为Vmm，例如，Vx<Vmm，而由于第四开关单元处于断开状态，输出电压Vout＝0；
在t3时段，进行电荷转移，将待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号，待测电容Cx和抵消电容Cc的电压逐渐回到第一电压Vmm，第四开关单元处于闭合状态，t3时段Vx<Vmm，输出电压Vout>0；
在t4时段，全差分放大器复位，第四开关单元处于断开状态，Vout逐渐回归到0；
在t5阶段，使用第一电压Vmm对待测电容Cx和抵消电容Cc进行充电，或者是在t1时段，使用第一电压Vmm对待测电容Cx进行充电，并且抵消电容的第一端和第二端连接第一电压Vmm。在这两种情况下，Vx都为Vmm，此时，第四开关单元处于断开状态，输出电压逐渐回到0，如果在第四时段输出电压已经回归到0了，则在第五时段，输出电压Vout保持为0；
在t6时段，待测电容Cx的第一端与抵消电容Cc的第一端连接，干扰源影响待测电容和抵消电容的电荷量，因此，Vx的电压不为Vmm，例如，Vx>Vmm，而由于第四开关单元处于断开状态，输出电压Vout逐渐回到0，如果在第五时段输出电压已经回归到0了，则在第六时段，输出电压Vout保持为0；
在t7时段，进行电荷转移，将待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号，待测电容Cx和抵消电容Cc的电压逐渐回到第一电压，第四开关单元处于闭合状态，在t 6时段刚开始的时候，Vx>Vmm，输出电压Vout<0，后续Vout又逐渐增加到大于0是由于该阶段干扰源的影响；
在t8时段，全差分放大器复位，第四开关单元处于断开状态，Vout逐渐回归到0。
本实施例中，t1时段小于2us，t2时段在1us左右，具体的，t2时段小于1us，t3时段为2us左右，t4时段小于1us。由此，每一个时段的长度都很短，可以很快的测试得到噪声，5us就可以实现噪声的测量，即噪声检测半周期可以为5us，在5us左右可以得到噪声检测电路工作在f＝1/(5us)＝0.2*106Hz时的噪声大小，若测量得到的噪声幅值小于预设噪声阈值，则自容检测电路可以以f＝0.2*106Hz的工作频率检测自容。10us也可以实现噪声的测量，即噪声检测周期为10us，在10us左右可以得到噪声检测电路工作在f＝1/(10us)＝105Hz时的噪声大小，若测量得到的噪声幅值小于预设噪声阈值，则自容检测电路可以以f＝105Hz的工作频率检测自容。在其他实施例中，第一时段、第二时段、第三时段、第四时段的和也可以小于10us，例如，第一时段、第二时段、第三时段、第四时段的和也可以小于5us。
基于上述实施例公开的内容，本实施例中，如图3所示，干扰源301、驱动模块302、电荷转移模块304和处理模块305与前述实施例相同或者相似，此处不再赘述，本实施例以第一电压为共模电压Vcm为例进行说明，所述控制模块300用于通过控制 所述驱动模块302使用共模电压对所述待测电容进行充电处理，以及通过控制所述抵消模块303使得抵消电容的第一端与第二端均与共模电压连接。
如图3所示，抵消模块303包括第二开关单元K2(以一个单一的开关实现为例)，本实施例中，第二开关单元K2为有三个触点的开关，该抵消电容Cc的第二端与Vcm连接。具体地，控制模块300控制所述第二开关单元K2处于触点1时(第二开关单元的触头与触点1连接)，该抵消电容Cc的第一端与Vcm连接，使得抵消电容Cc在第一时段两端都与Vcm连接。具体地，在第二时段和第三时段，第二开关单元K2处于触点2(第二开关单元的触头与触点2连接)，抵消电容Cc的第一端与待测电容Cx的第一端连接。抵消电容Cc的第二端与Vcm连接。具体地，在第四时段，第二开关单元K2处于触点3(第二开关单元的触头与触点3连接)，抵消电容Cc的第一端悬空，即可以理解为该抵消电容Cc与待测电容Cx断开，该抵消电容Cc不接入电路。
当控制模块300控制所述第二开关单元K2的触头处于触点2时，待测电容Cx和抵消电容Cc形成闭合支路，在t2阶段结束时，待测电容和抵消电容存储的电荷量不同，由于存在噪声的影响，抵消电容Cc和待测电容Cx的连接点的电压Vx会变化，则抵消电容Cc和待测电容Cx会充电或者放电，因此，在t2阶段结束时，抵消电容Cc和待测电容Cx的连接点的电压则不为Vcm。
本实施例中，第一开关单元K1、第二开关单元K2、第四开关单元K4的状态参见图4的说明。图4为本申请实施例针对图3中噪声检测电路工作时的时序图；如图4所示，t1-t4时段组成控制信号φ1、φ2、φ3的一个周期。以t1-t4时段为例简要说明如下：
t1时段：使用共模电压对待测电容Cx充电，抵消电容Cc两端与共模电压连接；
t2时段：待测电容Cx的第一端与抵消电容Cc的第一端连接，并且待测电容Cx的第一端与共模电压断开连接，抵消电容Cc的第一端与共模电压断开连接；
t3时段：进行电荷转移，将测电容Cx和抵消电容Cc存储的电荷转换为电压信号；
t4时段：全差分放大器复位。
t1时段，第一开关单元K1导通(处于闭合状态)，第二开关单元K2与触点1连接(第二开关单元处于第一闭合状态)，第四开关单元K4断开。待测电容Cx被充电，抵消电容Cc两端与共模电压连接。t1时段结束时，待测电容Cx电压为Vcm，抵消电容Cc电压为0。另外，由于第四开关单元K4断开，因此，电荷转移模块的输出电压Vout为0。此时，待测电容Cx存储的电荷量Q1＝Vcm*Cx，抵消电容Cc储存的电荷量Q2＝0。
t2时段，第一开关单元K1关断，第二开关单元K2与触点2连接(第二开关单元处于第二闭合状态)，第四开关单元K4断开。当不存在噪声时(理想情况下)，有Vcm*Cx+0＝Vx*Cx+(Vx-Vcm)*Cc成立，可得待测电容Cx的电压Vx＝Vcm；若存在噪声，则待测电容Cx和抵消电容Cc所储存电荷发生改变，可以理解为，在t2阶段，若存在噪声，则待测电容Cx充电，抵消电容Cc充电，或者，待测电容Cx放电，抵消电容Cc放电。即，若存在噪声，则待测电容Cx的电压Vx不等于Vcm，Vx>Vcm或者Vx<Vcm。
t3时段，第一开关单元K1保持关断，第二开关单元K2与触点2保持连接，第 四开关单元K4闭合，根据待测电容Cx的电压Vx大小，存在以下几种情况：
若Vx>Vcm，待测电容Cx与抵消电容Cc同时向电荷转移模块转移电荷，直至待测电容Cx的电压Vx达到Vcm。
若Vx＝Vcm，则不存在待测电容Cx与抵消电容Cc向电荷转移模块转移电荷的过程，电荷转移模块的输出电压Vout为0，表示没有噪声。
若Vx<Vcm，电荷转移模块会通过反馈网络(Rf和Cf组成)对待测电容Cx和抵消电容Cc充电，直至待测电容Cx和抵消电容Cc的电压都达到Vcm。
t4时段，第一开关单元K1关断，第二开关单元K2的触头与触点3连接、且第四开关单元K4断开，第二开关单元与触点3连接时，也可以称之为第二开关单元处于关断状态或者断开状态，在t4阶段，电荷转移模块304复位，输出电压Vout变为0。另外，在t4时段，第二开关单元K2的触头也可以与触点2连接，即本实施例中，也可以不存在触点3。
由上述可见，在没有噪声的情况下，在t2时段结束时待测电容Cx的电压一定为Vcm，在有噪声的情况下，在t2时段结束时待测电容Cx和抵消电容Cc的电压不为Vcm，并且在t3时段，电荷会发生转移，噪声的大小会影响到电荷转移的数量，以使得噪声检测电路可以精确的测量影响待测电容的噪声，以便于对自容检测方案进行调整，根据检测的影响待测电容的噪声，改善自容检测的方案，或者是对自容检测的结果进行进一步修正。
基于上述实施例公开的内容，本实施例中，如图5所示为本实施例的噪声检测电路，干扰源501、驱动模块502、电荷转移模块504和处理模块505与前述实施例相同或者相似，此处不再赘述。与图3不同的是，该抵消模块中抵消电容的第二端接地，对应的，第一开关单元K1、第二开关单元K2、第四开关单元K4的状态可以参见图4，下面结合具体的时段进行表述。
t1时段：使用共模电压对待测电容Cx充电、对抵消电容Cc进行充电；
t2时段：待测电容Cx的第一端和抵消电容Cc的第一端连接，并且，待测电容Cx的第一端与共模电压Vcm断开连接，抵消电容Cc的第一端与共模电压Vcm断开连接；
t3时段：进行电荷转移，将待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号；
t4时段：全差分放大器复位。
t1时段，第一开关单元K1导通(即处于闭合状态)，第二开关单元K2的触头与触点1连接(第二开关单元处于第一闭合状态)，第四开关单元K4断开，待测电容Cx被充电，抵消电容Cc被充电。t1时段结束时，待测电容Cx电压为Vcm，抵消电容Cc电压为Vcm。另外，由于第四开关单元K4断开，因此，电荷转移模块的输出电压Vout为0。此时，待测电容Cx存储的电荷量Q1＝Vcm*Cx，抵消电容Cc储存的电荷量Q2＝Vcm*Cc。
t2时段，第一开关单元K1关断，第二开关单元K2与触点2连接(第二开关单元处于第二闭合状态)，第四开关单元K4断开。当不存在噪声时，由电荷守恒定律，有Vcm*Cx+Vcm*Cc＝Vx*Cx+(Vx-0)*Cc成立，可得待测电容Cx的电压Vx＝Vcm；若存在噪声，则待测电容Cx和抵消电容Cc所储存电荷发生改变，待测电容Cx的电压Vx不等于Vcm，例如，Vx>Vcm或者Vx<Vcm。另外，t3时段和t4时段的情况与 前述实施例相同或相似，此处不再赘述。
结合前述实施例的内容，本实施例中，控制模块还用于切换第一电压，以使得控制模块控制驱动模块、抵消模块、电荷转移模块和处理模块进行自容检测。下面结合电容检测电路进行说明，请参考图6所示的自容检测电路以及图7所示的电容检测电路的时序图。图6所示的自容检测电路在进行自容检测时，Vss的值可以等于GND或者-Vcc，当Vss＝GND时，若Cc＝Cx/3，电路完全抵消；当Vss＝-Vcc时，若Cc＝Cx/5，电路完全抵消。电路达到完全抵消状态，能够将待测电容Cx的基础电容量完全抵消，则在有触摸时，待测电容Cx的电容量在其基础电容量基础上变大，输出电压VOUT的电压完全是由触摸导致的。因此，这种状态下自容检测电路的检测灵敏度最高。
结合图7以第九时段至第十六时段(t9-t16)为例进行说明，在进行自容检测时，在第九时段，对待测电容和抵消电容进行充电，在第十时段，对待测电容和抵消电容进行电荷抵消；在第十一时段，对待测电容和抵消电容的电荷进行电荷转移；在第十二时段，电荷转移模块复位；第九时段、第十时段、第十一时段、第十二时段可以分别对应于充电时间、抵消时间、电荷转移时间、死区时间。在第十三时段，对待测电容放电，对抵消电容充电；在第十四时段，对待测电容和所述电容进行电荷抵消；在第十五时段，对待测电容和抵消电容的电荷进行电荷转移；在第十六时段，电荷转移模块复位；第十三时段、第十四时段、第十五时段、第十六时段也可以分别对应于充电时间、抵消时间、电荷转移时间和死区时间。第九时段、第十时段、第十一时段、第十二时段的长度分别等于第十三时段、第十四时段、第十五时段和第十六时段的长度。在自容检测的时候，t10时段存在电荷的移动，即待测电容的电荷移动至抵消电容，或者是抵消电容的电荷移动至待测电容。如果噪声检测时不设置t2，在噪声检测时，当进入t3时段时，则只是干扰源的电荷会转移到电荷转移模块，抵消电容和待测电容的电荷不会转移至电荷转移模块，而在自容检测时，干扰源对抵消电容和待测电容的充电或者放电产生的电荷会转移到电荷转换模块，因此，在噪声检测时，也需要设置t2，这样测试得到的噪声就可以更接近于自容检测时的噪声，检测更为准确，噪声检测时测量到的噪声可以和自容检测时的噪声尽可能保持一致；在自容检测时，当进入t11阶段，抵消电容和待测电容的电荷会转移至电荷转移模块。
图6中的控制模块600、驱动模块601、抵消模块603、电荷转移模块603、处理模块604与前述实施例相似，处理模块604用于检测电荷抵消模块603的输出电压，并计算触摸前后待测电容Cx的自电容的变化量，最终得到用于表征该变化量的数字量。另外，结合其时序图图7可以分析得到其技术原理，此处不再赘述，需要说明的是，图7中的周期T表示自容检测的检测周期，即需要经过t1-t8才可以完成自容检测，或者是经过t9-t16才可以得到自容检测的电容值。检测周期T为控制信号φ1、φ2、φ3的周期的两倍。基于图6所示的自容检测电路，下面具体说明图8如何检测噪声。
请参考图8所示的噪声检测电路，本实施例中的，为了节省电路面积，噪声检测电路和自容检测电路可以共用一部分电路。图8所示的噪声检测电路的开关单元的数目与图6所示的自容检测电路的开关单元的数目相同。
在图8噪声检测电路中，对于驱动模块来说，待测电容的第二端接地，驱动模块的两个开关单元第一开关单元K1和第五开关单元K5都用于控制待测电容的第一端是否连接共模电压。本实施例中驱动模块中的第一开关单元K1和第五开关单元K5也 可以只是由一个开关单元实现，本实施例只是以两个开关单元K1、K5为例进行说明，以便于理解如何实现噪声检测电路和自容检测电路共用一个电路。在进行噪声检测时，图8中的驱动模块可以理解为将图6中的驱动模块中的开关单元K5的1和2触点的Vcc与GND均切换为共模电压而得到；在进行自容检测时，图6中的驱动模块可以理解为将图8中的驱动模块的与第五开关单元K5连接的共模电压切换为Vcc和GND而得到。
在图8噪声检测电路中，对于抵消模块来说，抵消模块中的开关单元用于控制抵消电容的第一端和第二端是否连接共模电压，其中，开关单元K2还用于控制抵消电容的第一端是否连接待测电容的第一端。噪声检测电路中的抵消模块可以理解为将图6的自容检测电路中的抵消模块的电源(包括Vss＝-Vcc、Vcc、GND)切换为共模电压而得到。在进行自容检测时，图6中的抵消模块可以理解为将图8中的抵消模块的与第六开关单元连接的共模电压切换为Vss和Vcc，将抵消模块中的与第七开关单元连接的共模电压切换为Vcc和Vss，并且将抵消模块中的与第八开关单元连接的共模电压切换为Vcc和GND而得到。
在图8噪声检测电路中电荷转移模块804、处理模块805与前述实施例中表述的相同或者近似，本实施例对此不再赘述。
下面具体说明图8所示的噪声检测电路的具体结构，图8中的开关单元与图6中的开关单元的数量相同，如前所述，不同之处在于部分开关单元连接的电压源切换为共模电压。与图1A、1B、1C、1D和图3的噪声检测电路不同的是，本实施例的噪声检测电路增加了开关单元，以便于噪声检测电路可以复用自容检测电路的开关单元。驱动模块802中包括第一开关单元K1和第五开关单元K5，抵消模块803包括第二开关单元K2、第六开关单元K6、第七开关单元K7和第八开关单元K8、第九开关单元K9，电荷转移模块804包括第四开关单元K4。在本实施例中，第二开关单元K2、第五开关单元K5、第六开关单元K6、第七开关单元K7、第八开关单元K8、第九开关单元K9以一个单一的开关实现为例，其具体为单刀双掷开关，其分别具有触点1、2，具有两种闭合状态，分别称之为第一闭合状态、第二闭合状态，当切换到触点1时，处于第一闭合状态，当切换到触点2时，处于第二闭合状态。进一步地，控制模块800进一步用于控制开关K1～K2、K4～K9的通断，该控制模块800具体可以为可编程的时序逻辑电路。控制第一开关单元K1通断的信号记为Φ1(或者称之为第一控制信号)，控制第二开关单元K2、第九开关单元K9通断的信号记为Φ2(或者称之为第二控制信号)，控制开关K4通断的信号记为Φ3(或者称之为第三控制信号)，控制第五开关单元K5～第八开关单元K8通断的信号记为Φ4(或者称之为第四控制信号)。即，通过第二控制信号同步控制所述第二开关单元、第九开关单元进行闭合状态的切换，通过第四控制信号同步控制第五开关单元至第八开关单元进行闭合状态的切换，从而实现对所述待测电容、所述抵消电容进行处理及与电荷转移模块进行电荷转移，从而实现噪声检测或者自容检测。
本实施例中。当图8中的K1闭合且K5处于第一闭合状态或者第二闭合状态时，图8中的驱动模块802类似于图3中的驱动模块302处于t1时段，即对待测电容Cx进行充电。当图8中的开关K6处于第一闭合或者第二闭合状态，并且K9处于第一闭合状态、K7处于第一或者第二闭合状态时，图8中的抵消模块803类似于图3中的抵 消模块303处于t1时段，即抵消电容Cc的第一端和第二端均连接共模电压；当图8中的开关K6处于第一闭合或者第二闭合状态，并且K9处于第二闭合状态、K8处于第一或者第二闭合状态时，图8中的抵消模块803也类似于图3中的抵消模块303处于t1时段，即抵消电容Cc的第一端和第二端均连接共模电压。请参考图8，当第一开关单元K1处于闭合状态且所述第五开关单元K5处于第一闭合状态或者第二闭合状态时，实现待测电容Cx的第一端与共模电压连接；当第二开关单元K2处于第一闭合状态，第六开关单元K6处于第一闭合状态或者第二闭合状态，K9处于第一闭合状态，K7处于第一闭合状态或者第二闭合状态时，实现抵消电容的第一端和第二端均与共模电压连接；当第二开关单元K2处于第一闭合状态，第六开关单元K6处于第一闭合状态或者第二闭合状态，K9处于第二闭合状态，K8处于第一闭合状态或者第二闭合状态时，实现抵消电容的第一端和第二端均与共模电压连接。当第二开关单元K2处于第二闭合状态，第九开关单元K9处于第一闭合状态且第七开关单元K7处于第一闭合状态或者第二闭合状态时，实现抵消电容Cc的第一端与待测电容Cx的第一端连接并且抵消电容Cc的第二端与与共模电压连接。当第二开关单元K2处于第二闭合状态，第九开关单元K9处于第二闭合状态且第八开关单元K8处于第一闭合状态或者第二闭合状态时，实现抵消电容Cc的第一端与待测电容Cx的第一端连接并且抵消电容Cc的第二端与与共模电压连接。
下面结合图8对应的时序图图7，对上述图8中噪声检测电路的工作原理做示例性说明。图7也为本申请实施例针对图8中噪声检测电路工作时的时序图，即噪声检测电路工作的时序可以与自容检测电路的工作时序相同；如图7所示，t1-t4时段和t5-t8时段组成一个检测周期，对各个时段主要的技术处理简要说明如下：
t1时段：对待测电容Cx进行充电，抵消电容Cc两端连接共模电压；
t2时段：待测电容Cx的第一端和抵消电容Cc的第一端连接；
t3时段：进行电荷转移，将待测电容Cx的电荷和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号；
t4时段：电荷转移模块复位；
t5时段：对待测电容Cx进行充电，抵消电容Cc两端连接共模电压；
t6时段：待测电容Cx的第一端和抵消电容Cc的第一端连接；
t7时段：进行电荷转移，将待测电容Cx的电荷和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号；
t8时段：电荷转移模块复位，其输出的电压信号为0。
如图7所示，第一控制信号Φ1～第三控制信号Φ3的信号频率为第四控制信号Φ4的两倍，本实施例中，对于噪声检测电路，第一控制信号Φ1～第三控制信号Φ3的信号频率相等，对于第四控制信号Φ4的频率不作限制。由于在自容检测的时候，第一控制信号Φ1～第三控制信号Φ3的信号频率为第四控制信号Φ4的两倍，为了方便，以避免对第四控制信号Φ4重新设置，在噪声检测的时候，也可以设置第一控制信号Φ1～第三控制信号Φ3的信号频率为第四控制信号Φ4的两倍，具体的，第四控制信号Φ4可以为占空比为50％的方波。本实施例中，t1＝t5，t2＝t6，t3＝t7，t4＝t8；详细时序过程如下：
t1时段，第一开关单元K1导通，第五开关单元K5、第六开关单元K6、第七开 关单元K7、第二开关单元K2、第九开关单元K9处于第一闭合状态，第四开关单元K4关断，使得待测电容Cx的第一端连接Vcm且其第二端连接GND，以及使得抵消电容的第一端连接Vcm且其第二端连接Vcm，最终使得待测电容Cx被充电。t1时段结束时，待测电容Cx电压为Vcm(即Vcm-GND)，抵消电容Cc电压为0(即Vcm-Vcm＝0)。此时，待测电容Cx存储的电荷量Q1＝Vcm*Cx，抵消电容Cc储存的电荷量Q2＝(Vcm-Vcm)*Cc＝0。与此同时，由于第四开关单元K4断开，因此，电荷转移模块804的输出电压Vout为0。
t2时段，第一开关单元K1、第四开关单元K4分别在第一控制信号、第三控制信号的控制下关断，第二开关单元K2、第九开关单元K9在第二控制信号的控制下接到触点2以处于第二闭合状态，第五开关单元K5～第八开关单元K8在第四控制信号的控制下接到触点1以处于第一闭合状态，待测电容Cx和抵消电容Cc连接。由电荷守恒定律，有Vcm*Cx+0＝Vx*Cx+(Vx-Vxm)*Cc成立，可得待测电容Cx电压Vx＝Vcm。需要说明的是，若有噪声存在，例如以干扰源801对干扰进行模拟，干扰源801对待测电容Cx和抵消电容Cc产生影响，使得待测电容Cx电压Vx不等于Vcm，可以理解为，干扰源801的干扰会使得待测电容和抵消电容充电或者放电，以至于使得待测电容Cx电压Vx大于或者小于Vcm。
t3时段，第四开关单元K4导通，其它开关保持与t2时段的状态一致，若待测电容Cx电压Vx大于或者小于Vcm，待测电容Cx、抵消电容Cc与电荷转移模块142之间进行电荷转移。
t4时段，第四开关单元K4断开，其它开关可以保持t3时段的状态一致，电荷转移模块804复位，所述电荷转移模块804的输出电压Vout变为0，t4时段可以称之为死区时段。
t5-t8时段与t1-t4时段类似，此处不再赘述。
以上工作过程，t3和t7时段内可以发生电荷转移，待测电容和抵消电容的电荷可以转移到电荷转移模块，根据t2和t6时段结束时待测电容Cx上的电压Vx，存在以下几种情况：
若Vx>VCM，待测电容Cx与抵消电容Cc同时向电荷转移模块804转移电荷，直至待测电容Cx的电压达到共模电压VCM。在这个过程中，电荷转移模块804的输出电压Vout为负向的电压，但是也可能由于干扰源的影响，Vout逐渐变为为正向的电压。
若Vx＝VCM，则待测电容Cx与抵消电容Cc与电荷转移模块804之间转移的电荷为0，电荷转移模块804的输出电压Vout也为0，此时电路达到完全抵消状态。
若Vx<VCM，电荷转移模块142会通过反馈网络(Rf和Cf)对待测电容Cx和抵消电容Cc充电，直至待测电容Cx和抵消电容Cc的电压达到共模电压VCM。在这个过程中，电荷转移模块804的输出电压Vout为正向的电压，但是也可能由于干扰源的影响，Vout逐渐变为为负向的电压。
上述电荷转移模块804的输出电压分别经处理模块152中滤波器滤波，滤波器以抗混叠滤波器(Anti-alias Filter，AAF)为例，滤波后送入模数转换器(Analog-Digital Converter，ADC)采样，然后经过数字信号处理器(DIGITAL SIGNAL PROCESSOR，DSP)进行正交解调，所述解调使用的参考频率可以理解为噪声检测电路的工作频率。 解调后得到的原始数据送至中央处理器(Central Processing Unit，CPU)进行噪声计算，以获得噪声的大小，例如幅值。
基于上述实施例公开的内容，本实施例中，检测噪声时，其噪声检测周期为T＝t1+t2+t3+t4，可以理解的是，若自容检测的工作频率为1/T，则在数字信号处理器中，解调所使用的的参考频率为1/T。另外，若自容检测的工作频率为1/(2T)，则检测噪声时，需要检测2T的时间，2T＝t1+t2+t3+t4+t1+t2+t3+t4，则对2T时间内的电荷转移模块的输出电压经过滤波后，在数字信号处理器中，解调所使用的的参考频率为1/(2T)，这样，就可以测试得到预设工作频率下的噪声检测电路对噪声(干扰)的频率响应。当没有t4时段，即可以省略t4阶段时，T＝t1+t2+t3，则解调所使用的的参考频率随之改变，以解调得到准确的噪声的频率响应。
结合前述实施例公开的内容，本实施例中，放大器也可以为单端放大器，例如。请参考图9，电荷转移模块904包括单端放大器，单端放大器的负相输入端连接第一电压。干扰源901、驱动模块902、抵消模块903、电荷转移模块904、处理模块905和前述实施例中的干扰源、驱动模块、抵消模块、电荷转移模块、处理模块相同或者相似，其时序与前述实施例中图1A对应的时序相同，此处不再赘述。图10为仿真得到的无手指触摸电极时自容检测电路对于预设噪声的频率响应图(灰色实线)与本实施例的噪声检测电路对于同样的预设噪声的频率响应图(黑色虚线)，可以理解的是，频率响应是指给电路/***施加特定频率的信号，以检测***对该特定频率的信号的响应程度；或者是施加一个频率范围内的信号，检测***对频率范围内的信号的响应程度，即频率响应图可以表征电路特性。具体的，可以设置频率为10-500kHz的干扰源进行扫频，即，预设噪声可以以10-500kHz的干扰源进行扫频为例进行说明，在没有手指触摸时，图6所示的自容检测电路测量得到的频率响应图用灰色实线表示，图8所示的噪声检测电路测量得到的频率响应图用黑色虚线表示，图6和图8所示的电路均采用图7所示的时序。在没有手指触摸时，自容检测电路的Vout与噪声检测电路的Vout的频率响应(Frequency Response)基本相同。二者的幅值不一样，自容检测电路中的噪声更大，其原因是自容检测的时候有一个电容基准值，以使得IQ(in-phase and quadrature，正交)解调后噪声的能量没有变化，但是在噪声检测电路中，不存在电容基准值，因此，IQ解调后能量减小。图10中，横轴表示频率，纵轴表示测量得到的噪声的大小。在每个频率点处，噪声检测电路测量到的噪声大小都能准确的表示自容检测电路检测到的噪声的大小，从两个曲线的吻合度来看，本实施例提供的噪声检测电路能够真实的反馈自容检测时的噪声。
结合前述实施例公开的内容，本实施例提供的电路既可以进行噪声检测，也可以进行自容检测，如图11所示，控制模块1100、电荷转移模块1104与处理模块1105与前述实施例相同或者近似，此处不再赘述，在图6所示的基础上，驱动模块1102增加了第十开关单元，用于控制待测电容的第一端是否与共模电压连接，抵消模块1103增加了第十一开关单元、第十二开关单元，其中第十一开关单元用于控制抵消电容的第一端是否与共模电压相连，第十二开关单元用于控制抵消电容的第二端是否与共模电压相连，在图6的基础上增加第十开关单元、第十一开关单元和第十二开关单元是为了在检测噪声的时候，可以切换为图3或图5所示的噪声检测电路。如图11所示，增加使能信号EN控制开关单元K5、K6、K7、K8、K9，当EN为高时，这些开关被 使能，此时对应的开关单元的控制信号为高时接到触点1，为低时接到触点2，当EN为低时，这些开关不被使能，处于断开或高阻抗状态，无论对应的控制信号如何变化，都不会接到触点1和触点2，增加使能信号EN控制第五开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第八开关单元和第九开关单元是为了能够在自容检测的时候EN为高，这些开关被使能而连接到触点1或者触点2，对应的控制信号如图7所示，在自容检测时，图7中没有表示出来的Φ5和Φ6可以保持低电平，即K10、K11、K12关断，以避免影响自容检测。当EN为低时，K5、K6、K7、K8、K9这些开关未被使能，因而，K5、K6、K7、K8、K9都处于断开状态，即，不与触点1连接，也不与触点2连接，即使K5、K6、K7、K8、K9与触点1或者2还有连接，由于使能信号EN为低，该K5、K6、K7、K8、K9与触点1或者2的连接也不会起作用，Φ1可以跟Φ5有相同的时序，因为K5未被使能，即K5处于断开状态，则在噪声检测的时候，Φ1的时序为任意时序都不会影响噪声的检测，例如K1可以一直关断；在EN为低时，Φ6一直为高电平，即K11、K12一直与共模电压连接。当EN为低时，进行噪声检测，开关单元的时序可以参考图12所示，图12中的T表示自容检测的周期，在自容检测时，经过了t1-t8时段，才可以测量得到自容的大小。
本实施例中，增加使能信号EN以控制开关单元K5、K6、K7、K8、K9使能或者未被使能只是一种实施例，另外，也可以增加开关单元K5、K6、K7、K8、K9的另外一个触点去代替使能信号，例如触点3，当开关单元K5、K6、K7、K8、K9接触到触点3时，开关单元K5、K6、K7、K8、K9断开，例如可以为空载，即不接触触点1，也不接触触点2，可以参考前述实施例公开的图3中的第二开关单元K2中的触点3的设计。
结合前述实施例的内容，本实施例中，结合电容检测电路进行说明，请参考图13所示的自容检测电路以及图14所示的电容检测电路的时序图。图13中的控制模块1300、驱动模块1302、抵消模块1303、电荷转移模块1304、处理模块1305与前述实施例相似，另外，结合其时序图14以及上述类似分析可以得到其技术原理，此处不再赘述。基于图13所示的自容检测电路，下面具体说明如图15A所示的噪声检测电路如何检测噪声。
请参考图15A所示的噪声检测电路，本实施例中的，为了节省电路面积，噪声检测电路和自容检测电路可以共用开关单元，噪声检测电路的开关单元的数目与图13所示的自容检测电路的开关单元的数目相同。
在图15A噪声检测电路中，对于驱动模块来说，待测电容的第二端接地，驱动模块的两个开关单元第十三开关单元K13和第十四开关单元K14都用于控制待测电容的第一端是否连接共模电压。本实施例中驱动模块中的第十三开关单元K13和第十四开关单元K14也可以只是由一个开关单元实现，本实施例以共用开关单元为例进行说明，以便于理解如何实现噪声检测电路和自容检测电路共用一个电路。在噪声检测电路中，图15A中的驱动模块可以理解为将图13中的驱动模块中的与第十三开关单元连接的Vcc切换为共模电压，并且将图13中的驱动模块中的与第十四开关单元连接的GND也切换为共模电压。对于噪声检测电路的驱动模块来说，当需要做自容检测的时候，将与第十三开关单元和第十四开关单元连接的共模电压切换为Vcc和GND。
在图15A噪声检测电路中，对于抵消模块来说，抵消模块中的开关单元用于控 制抵消电容的第一端和第二端是否连接共模电压，其中，第二开关单元K2还用于控制抵消电容的第一端是否连接待测电容的第一端。与图6所示的自容检测电路相比较，噪声检测电路中的抵消模块可以理解为将自容检测电路中的抵消模块的电源(包括Vcc、GND)切换为共模电压，即将与第十五开关单元K15、第十六开关单元K16、第十七开关单元K17和第十八开关单元K18连接的电源切换为共模电压。对于噪声检测电路的抵消模块来说，当需要做自容检测的时候，将与第十五开关单元K15、第十六开关单元K16、第十七开关单元K17和第十八开关单元K18连接的共模电压分别切换为图13中对应的GND、Vcc、Vcc、GND。
在图15A噪声检测电路中电荷转移模块1504、处理模块1505与前述实施例中表述的相同或者近似，本实施例对此不再赘述。在噪声检测时，图15A对应的时序图可以为图14，下面结合其时序图，对上述图15A中噪声检测电路的工作原理做示例性说明。
图14为本申请实施例针对图15A中噪声检测电路工作时的时序图；如图14所示，两个t1-t4时段组成一个噪声检测周期，图14中的T表示的检测自容的周期，下面对各个时段主要的技术处理简要说明：
t1时段：对待测电容Cx进行充电，抵消电容Cc两端连接共模电压；
t2时段：待测电容Cx的第一端和抵消电容Cc的第一端连接；
t3时段：进行电荷转移，将待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号；
t4时段：电荷转移模块复位，输出为0；
可以理解的是，图15A中的噪声检测电路可以等效为图1C中的噪声检测电路，根据图14，也可以得到图2A或2B所示的时序图，具体的，图2A或者2B中的第一控制信号Φ1可以理解为图14中的第一控制信号Φ1与第二控制信号Φ2做“或”的运算得到，图2A中的第二控制信号Φ2可以理解为图14中的第三控制信号Φ3，图2A中的第三控制信号Φ3可以理解为图14中的第六控制信号Φ6。噪声检测的电路图图15A设置的时序与自容检测电路设置的时序相同是为了在噪声检测时，不改变开关单元的时序，仅仅切换图13中部分开关单元连接的电源即可实现噪声检测。如图14所示，第三控制信号Φ3、第六控制信号Φ6的信号频率为第一控制信号Φ1、第二控制信号Φ2、第四控制信号Φ4、第五控制信号Φ5的两倍。本实施例中，对于噪声检测电路，第一控制信号Φ1、第二控制信号Φ2、第四控制信号Φ4、第五控制信号Φ5的信号频率相等，详细时序过程如下：
t1时段，第十三开关单元K13导通，第十五开关单元K15、第十七开关单元K17、处于闭合状态，第十四开关单元K14、第十六开关单元K17、第十八开关单元K18、第二开关单元K2关断，使得待测电容Cx的第一端连接Vcm且其第二端连接GND，以及使得抵消电容的第一端连接Vcm且其第二端连接Vcm，使得待测电容Cx被充电。t1时段结束时，待测电容Cx电压为Vcm(即Vcm-GND)，抵消电容Cc电压为0(即Vcm-Vcm＝0)。此时，待测电容Cx存储的电荷量Q1＝Vcm*Cx，抵消电容Cc储存的电荷量Q2＝(Vcm-Vcm)*Cc＝0。此时，由于第六开关单元K6断开，因此，电荷转移模块1504的输出电压Vout为0。
t2时段，第十三开关单元K13、第十四开关单元K14、第十五开关单元K15、第十六开关单元K16、第十七开关单元K17关断，第二开关单元K2、第十八开关单元 K18处于闭合状态，待测电容Cx和抵消电容Cc连接。当不存在噪声时，由电荷守恒定律，有Vcm*Cx+0＝Vx*Cx+(Vx-Vxm)*Cc成立，可得待测电容Cx电压Vx＝Vcm。需要说明的是，若有噪声存在，例如以干扰源1501对干扰进行模拟，干扰源1501对待测电容Cx和抵消电容Cc产生影响，使得待测电容Cx电压Vx不等于Vcm，可以理解为，干扰源1501的干扰会使得待测电容和抵消电容充电或者放电，以至于使得待测电容Cx电压Vx大于或者小于Vcm。
t3时段，第四开关单元K4导通，其它开关保持与t2时段的状态一致，若待测电容Cx电压Vx大于或者小于Vcm，待测电容Cx、抵消电容Cc与电荷转移模块142之间进行电荷转移。
t4时段，第四开关单元K4断开，其它开关保持t3时段的状态一致，另外，第二开关单元也可以闭合，电荷转移模块1504复位，所述电荷转移模块804的输出电压Vout变为0。
以上工作过程，t3时段内发生电荷转移，根据t2时段结束时待测电容Cx上的电压Vx，存在以下几种情况：
若Vx>VCM，待测电容Cx与抵消电容Cc同时向电荷转移模块1504转移电荷，直至待测电容Cx的电压达到共模电压VCM。在这个过程中，电荷转移模块1504的输出电压Vout为负向的电压，但是由于干扰源对电荷转移模块的影响，电荷转移模块1504的输出也可以为正向的电压。
若Vx＝VCM，则待测电容Cx与抵消电容Cc与电荷转移模块1504之间转移的电荷为0，电荷转移模块1504的输出电压Vout也为0，此时电路达到完全抵消状态。
若Vx<VCM，电荷转移模块1504会通过反馈网络(Rf和Cf)对待测电容Cx和抵消电容Cc充电，直至待测电容Cx和抵消电容Cc的电压达到共模电压VCM。在这个过程中，电荷转移模块1504的输出电压Vout为正向的电压，但是由于干扰源对电荷转移模块的影响，电荷转移模块1504的输出也可以为负向的电压。
上述电荷转移模块1504的输出电压分别经处理模块1505中的AAF滤波后，送入ADC进行采样，然后经过DSP进行正交解调，得到的原始数据送至CPU进行噪声计算，以获得噪声的大小，另外，CPU还可以用于判断当前工作频率的噪声水平，例如，判断噪声的幅值是否大于预设噪声阈值，以用于确定自容检测电路的工作频率。
结合前述实施例的内容，本实施例中，电荷转移模块中也可以包括电容反馈和开关单元，请参考图15B，其对应的时序图可以参考图14，与图15A不同的是电荷转移模块的反馈网络包括反馈电容Cf和开关单元，具体的，反馈网络包括两个反馈电容Cf和第二十四开关单元和第二十五开关单元，第二十四开关单元和第二十五开关单元共用同一个控制信号φ7，需要说明的是，φ7可以在t1时段处于闭合状态，也可以在t2时段处于闭合状态，在t4时段处于闭合状态，在t3阶段φ7处于断开状态。本实施例中，设置第二十四开关单元和第二十五开关单元是为了实现反馈电容的复位，而避免电荷积累太多使得饱和之后输出电压恒定的情况。φ7仅仅在t1时段处于闭合状态时，可以参考图14的时序，其中，φ7可以理解为φ1和φ2做“逻辑或”运算得到，本实施例中的其他模块及时序与前述实施例相同或者相似，此处不再赘述。
结合前述实施例的内容，本实施例中，提供了如图16所示的电路，既可以进行自容检测，又可以检测噪声。图16中的控制模块1600、驱动模块1602、抵消模块1603、 电荷转移模块1604、处理模块1605与前述实施例相似，另外，结合其对应的时序图图17以及上述类似分析可以得到其技术原理，此处不再赘述。基于图13所示的自容检测电路，下面具体说明如图16所示的噪声检测电路如何检测噪声，以及如何进行自容检测。
请参考图16所示的噪声检测电路，本实施例中的，为了节省电路面积，图16所示的噪声检测电路在自容检测电路图13的基础上增加了三个开关单元，分别是第十九开关单元K19、第二十开关单元K20和第二十一开关单元K21，这样，当进行噪声检测时，第十九开关单元K19、第二十开关单元K20和第二十一开关单元K21将选择性的接通共模电压，当进行自容检测的时候，第十九开关单元K19、第二十开关单元K20和第二十一开关单元K21将关断，通过控制模块1600控制各个模块中的开关单元的状态以实现噪声检测和自容检测。
在图16噪声检测电路中，对于驱动模块来说，待测电容的第二端接地，驱动模块的第十九开关单元用于控制待测电容的第一端是否连接共模电压。图16中的控制模块1600可以通过控制第十三开关模块、第十四开关模块和第十九开关模块分别用于控制待测电容Cx的第一端是否连接Vcc、GND和Vcm，以根据图17的时序完成噪声检测，另外，也可以根据图14的时序完成自容检测，在根据图14的时序完成自容检测时，第十九开关单元K19、第二十开关单元K20和第二十一开关单元K21将关断。
在图16噪声检测电路中，对于抵消模块1603来说，抵消模块中的第二十开关单元用于控制抵消电容的第一端否连接共模电压，抵消模块中的第二十一开关单元用于控制抵消电容的第二端否连接共模电压。图16中的抵消模块1603可以通过第十五开关模块、第十六开关模块和第二十开关模块分别用于控制抵消电容Cc的第一端是否连接GND、Vcc和Vcm，抵消模块1603还可以通过第十七开关模块、第十八开关模块和第二十一开关模块分别用于控制抵消电容Cc的第二端是否连接Vcc、GND和Vcm，抵消模块1603还可以通过第五开关模块用于控制抵消电容Cc的第一端是否连接待测电容Cx的第一端。图16中的电荷转移模块1604和处理模块1605与前述实施例中描述的相同或近似，此处不再赘述。
在噪声检测时，图16对应的时序图可以为图17，下面结合其时序图，对上述图16中噪声检测电路的工作原理做示例性说明。
图17为本申请实施例针对图16中噪声检测电路工作时的时序图；如图17所示，两个t1-t4时段组成一个噪声检测的周期，其中，T表示自容检测的周期，对各个时段主要的技术处理简要说明如下：
t1时段：通过共模电压对待测电容Cx进行充电，抵消电容Cc两端连接共模电压；
t2时段：待测电容Cx的第一端和抵消电容Cc的第一端连接；
t3时段：进行电荷转移，将待测电容Cx和抵消电容Cc的电荷转换为电压信号；
t4时段：电荷转移模块复位，输出为0；
可以理解的是，图16中的噪声检测电路在检测噪声时可以等效为图1D中的噪声检测电路，根据图16和图17，也可以得到图2A所示的时序图，具体的，图2A中的第一控制信号Φ1可以理解为图17中的第七控制信号Φ7，图2A中的第二控制信号Φ2可以理解为图17中的第七控制信号Φ7，图2A中的第三控制信号Φ3可以理解为 图17中的第六控制信号Φ6。在图17中，噪声检测时Φ1、Φ2、Φ4和Φ5保持低电平，K13、K14、K15、K16、K17、K18这些开关关断。对于自容检测和噪声检测，Φ3和Φ6与的时序相同，Φ7相当于图14中Φ1与Φ2做“或”运算得到，Φ8始终保持为高电平。下面结合各时段具体开关状态对噪声检测电路进行分析。
t1时段，第十九开关单元K19导通，第十三开关单元K13、第十四开关单元K14、处于关断状态，第十五开关单元K15、第十六开关单元K16、第十七开关单元K17、第十八开关单元K18关断，第二十开关单元K20和第二十一开关单元K21导通，使得待测电容Cx的第一端连接Vcm且其第二端连接GND，以及使得抵消电容的第一端连接Vcm且其第二端连接Vcm，最终使得待测电容Cx被充电。t1时段结束时，待测电容Cx电压为Vcm(即Vcm-GND)，抵消电容Cc电压为0(即Vcm-Vcm＝0)。此时，待测电容Cx存储的电荷量Q1＝Vcm*Cx，抵消电容Cc储存的电荷量Q2＝(Vcm-Vcm)*Cc＝0。此时，由于第六开关单元K6断开，因此，电荷转移模块1504的输出电压Vout为0。
t2时段，第十三开关单元K13、第十四开关单元K14、第十五开关单元K15、第十六开关单元K16、第十七开关单元K17、第十八开关单元K18、第十九开关单元K19、第二十开关单元K20处于关断状态，第五开关单元K5处于闭合状态，待测电容Cx的第一端和抵消电容Cc的第一端连接。当不存在噪声时，由电荷守恒定律，有Vcm*Cx+0＝Vx*Cx+(Vx-Vxm)*Cc成立，可得待测电容Cx电压Vx＝Vcm。需要说明的是，若有噪声存在，例如以干扰源对干扰进行模拟，干扰源对待测电容Cx和抵消电容Cc存储的电荷产生影响，使得待测电容Cx电压Vx不等于Vcm，可以理解为，干扰源的干扰会使得待测电容和抵消电容充电或者放电，以至于使得待测电容Cx电压Vx大于或者小于Vcm。
t3时段，第四开关单元K4导通，其它开关保持与t2时段的状态一致，若待测电容Cx电压Vx大于或者小于Vcm，待测电容Cx、抵消电容Cc与电荷转移模块1604之间进行电荷转移。
t4时段，第四开关单元K4断开，其它开关与t3时段的状态保持一致，电荷转移模块1604复位，所述电荷转移模块804的输出电压Vout变为0。另外，第五开关单元在t4时段也可以闭合。
以上工作过程，t3时段内发生电荷转移，根据t2时段结束时待测电容Cx上的电压Vx，存在以下几种情况：
若Vx>VCM，待测电容Cx与抵消电容Cc同时向电荷转移模块1604转移电荷，直至待测电容Cx的电压达到共模电压Vcm。在这个过程中，电荷转移模块1604的输出电压Vout为负向的电压，另外，由于干扰源对电荷转移模块1604的影响，电荷转移模块1604的输出电压Vout也可能为正向的电压。
若Vx＝VCM，则待测电容Cx与抵消电容Cc与电荷转移模块1604之间转移的电荷为0，电荷转移模块1604的输出电压Vout也为0，此时电路达到完全抵消状态。
若Vx<VCM，电荷转移模块1604会通过反馈网络(Rf和Cf)对待测电容Cx和抵消电容Cc充电，直至待测电容Cx和抵消电容Cc的电压达到共模电压Vcm。在这个过程中，电荷转移模块1604的输出电压Vout为正向的电压，另外，由于干扰源对电荷转移模块1604的影响，电荷转移模块1604的输出电压Vout也可能为负向的电 压。
结合前述实施例公开的内容，本实施例提供的电路既可以进行噪声检测，也可以进行自容检测，请参考图18，图18提供一种电路，该电路既用于噪声检测，也用于自容检测，图18中的控制模块1800、驱动模块1802、抵消模块1803、电荷转移模块1804、处理模块1805与前述实施例相似，与前述实施例不同的是，图18增加了一个电源切换模块，另外，结合其对应的时序图图19以及上述类似分析可以得到其技术原理，下面具体说明如图18所示的噪声检测电路如何检测噪声，以及如何进行自容检测。
对于驱动模块1802，在噪声检测时，控制模块用于控制驱动模块1802在第一时段对待测电容进行充电，控制模块还可以用于控制抵消模块在第一时段对抵消电容进行充电或者是使得抵消电容的两端均连接共模电压；控制模块还用于控制抵消模块使得在第二时段和第三时段抵消电容的第一端与待测电容的第一端连接；控制模块还用于控制电荷转移模块在第三时段对抵消电容和待测电容中的电荷进行电荷转移，以输出输出电压Vout。本实施例中，控制模块还用于控制电源切换模块1806，以使得可以实现噪声检测和自容检测。其中，Vp可在Vcc和Vcm中选择，VN可在GND和Vcm中选择，开关K22和K23共用控制信号Φ7。Φ7为低时，Vp和VN分别连接Vcc和GND，此时为自容检测模式，可以参考图19所示的t9-t16时段；Φ7为高时，Vp和VN可以都连接Vcm，此时为噪声检测模式，可以参考图19所示的t1-t8时段。图19所示的时序可以理解为，在t1-t8时段噪声检测电路进行噪声检测，通过输出电压可以获取到噪声的大小，在t9-t16时段自容检测电路进行自容检测，通过输出电压可以获取到自容值，本实施例中，通过增加电源切换模块，以使得噪声检测电路和自容检测电路的可以共用电路以实现分时检测，例如，图19所示的，在t1-t8时段检测噪声，在t9-t16时段检测电容值。驱动模块和抵消模块包括3对Vp和VN共用一个电源选择模块，也可以每对Vp和VN电源端口分别使用一个电源选择模块。当3对Vp和VN共用电源切换模块1806时，开关阻抗会高一些；当每对Vp和VN电源端口分别使用一个电源选择模块时，会增加电路设计的复杂程度，开关阻抗相对低一点。
在图18所示的噪声检测电路中，处理模块也可以与控制模块连接，控制模块控制电源切换模块对驱动模块、抵消模块以及电荷转移模块的电源进行切换以实现噪声检测或者自容检测时，控制模块也可以通知处理模块，例如可以发高电平或者低电平给处理模块，以使得处理模块可以知道输出电压表征的是噪声大小还是电容值。
本方案与图16的方案相比，减少了一个控制信号，控制时序相对简单，但驱动模块和抵消模块的电源端口使用了两个开关串联，驱动阻抗会更高一些。图16中的电源端口都是一个开关控制导通和关断，有驱动阻抗更低的优势，但是控制时序较复杂。
图19为本申请实施例针对图18中噪声检测电路工作时的时序图；如图19所示，两个t1-t4时段组成一个噪声检测半周期，其中，T可以表示噪声检测周期或者是自容检测周期，各个时段的分析与前述实施例类似，此处不再赘述。
准确的噪声测量有利于提高自容检测的准确度，电容检测的主要抗干扰方法包括提高驱动电压、增加检测时间、远离干扰源、屏蔽以及跳频。其中，提高驱动电压和增加检测时间这两种方法并不能避开干扰，只是增加了检测***硬抗的能力。并且，提高驱动电压是有限度的，在不同的应用中最高驱动电压是固定的。而增加检测时间会带来功耗的增加。远离干扰源、屏蔽以及跳频是避开干扰的方法，但远离干扰源和 屏蔽的方法，有时候受限于产品体积、应用形态，无法很好地实施。而跳频是灵活有效的抗干扰方法，通过避开干扰较大的频率，选择噪声更小的频率作为工作频率，可明显提升电容检测的信噪比，保证灵敏度和可靠性。
结合前述实施例公开的内容，本实施例提供一种自容检测方法，用于确定自容检测电路的工作频率，即选择合适的工作频率，以使得在自容检测时的噪声较小，使用前述实施例公开的噪声检测电路，可以获取到某个工作频率下的噪声大小，基于此，可以选择噪声较小的工作频率。具体的，请参考图20，该方法包括以下步骤：
S2001：使用前述实施例提供的噪声检测电路检测工作在第一频率下的自容检测电路的噪声的幅值；
S2002：判断噪声的幅值是否低于预设噪声阈值；若噪声的幅值低于预设噪声阈值，则执行步骤S2002A；若噪声的幅值低于预设噪声阈值，则执行步骤S2002B；
S2002A：自容检测电路以第一频率进行自容检测
S2002B：使用前述实施例提供的噪声检测电路检测工作在第二频率下的自容检测电路的噪声的幅值，直至确定使得噪声的幅值低于预设噪声阈值时的第二频率，自容检测电路以第二频率进行自容检测。
在步骤S2001中，噪声检测电路检测工作在第一频率下的自容检测电路的噪声时，自容检测电路的工作频率为第一频率，则在噪声检测时，噪声检测的解调频率也为第一频率，步骤S2001也可以理解为使用前述实施例提供的噪声检测电路检测工作在第一频率下的噪声检测电路的噪声的幅值。其中，噪声检测电路的开关单元的时序可以和自容检测电路的开关时序相同，以确保更精确的获取到自容检测电路的噪声的幅值。以图19的时序为例进行说明，若要检测t9-t16这种时序的自容检测电路的噪声，则噪声检测电路的时序可以设置为如t1-t8所示。另外，可以理解的，对于处理模块的解调频率，噪声检测电路和自容检测电路的处理模块的解调频率相同。具体的，结合图19对S2002A进行说明，若t1-t8时段测试得到的噪声幅值小于预设噪声阈值，则在t9-t16时段以第一频率进行自容检测，使得自容检测电路的开关时序与噪声检测电路的开关时序相同，自容检测电路的解调频率与噪声检测电路的解调频率相同，这样，自容检测电路在第一频率下工作时，其受到的干扰小于预设噪声阈值。另外，由于自容检测电路的开关时序与噪声检测电路的开关时序相同，本实施例中，第九时段、第十时段、第十一时段、第十二时段的长度分别等于第一时段、第二时段、第三时段和第四时段的长度。
本实施例中，结合前述实施例公开的内容，不设置第四时段的情况下，若根据t1+t2+t3时段的输出电压确定噪声的幅值低于预设噪声阈值，则自容检测电路可以以f＝1/(t1+t2+t3)的频率进行自容检测。若想要测试工作频率为f＝1/(t1+t2+t3+t1+t2+t3)的自容检测电路的噪声，则可以根据噪声检测电路在(t1+t2+t3+t1+t2+t3)时间段电荷转移电路的输出电压确定噪声的大小，此时，噪声检测电路根据t1+t2+t3+t1+t2+t3的时序进行工作。在设置第四时段的情况下，若想要测试工作频率为f＝1/(t1+t2+t3+t4+t1+t2+t3+t4)的自容检测电路的噪声，则可以根据噪声检测电路在(t1+t2+t3+t4+t1+t2+t3+t4)时间段电荷转移电路的输出电压确定噪声的大小，若噪声的幅值低于预设噪声阈值，则自容检测电路可以以工作频率f＝1/(t1+t2+t3+t4+t1+t2+t3+t4)进行自容检测。
本实施例中，若在当前时刻，自容检测电路的工作频率为第一频率，则使用前述实施例提供的噪声检测电路检测工作在第一频率下的自容检测电路的噪声的幅值，以确定第一频率是否为自容检测电路的合适的工作频率，即判断第一频率下的噪声是否小于预设噪声阈值，若噪声超过预设噪声阈值，则噪声检测电路可以测试其他工作频率下的噪声，以找到合适的自容检测电路的工作频率。本实施例中，在噪声检测电路检测噪声的幅值时，优先检测当前时刻自容检测电路的工作频率下的噪声，即首先确定自容检测电路的工作频率为第一频率，噪声检测电路再检测工作在第一频率下的自容检测电路的噪声的幅值。这样，如果第一频率下的噪声满足要求，噪声检测电路就无需检测其他频率下的噪声，自容检测电路继续以第一频率进行自容检测。
具体的，请参考图21，该方法包括以下步骤：
S2101：使用噪声检测电路测量工作在f1频率下的噪声检测电路的噪声大小N1；
S2102：判断N1是否小于该预设噪声阈值TH1，若N1小于该预设噪声阈值TH1，则执行步骤S2002A，否则执行步骤S2002B；
S2102A：自容检测电路以f1为工作频率进行自容检测；
S2102B：使用噪声检测电路测量工作在f2频率下的噪声检测电路的噪声大小N2；
S2103：判断N2是否小于该预设噪声阈值TH1；若N2小于该预设噪声阈值TH1，则执行步骤S2003A，否则执行步骤S2003B；
S2103A:自容检测电路以f2为工作频率进行自容检测；
S2103B：使用噪声检测电路测量工作在f3频率下的噪声检测电路的噪声大小N3；
S2104:判断N3是否小于预设噪声阈值TH1；若N3小于该预设噪声阈值TH1，则执行步骤S2004A，否则执行步骤S2004B；
S2104A:自容检测电路以f3为工作频率进行自容检测；
S2104B：使用噪声检测电路测量工作在f4频率下的噪声检测电路的噪声大小N4直至找到频率fx使得在该频率fx下测量得到的Nx小于TH1，确定自容检测的工作频率为fx；或者如果N1、N2、N3……Nn都大于预设噪声阈值，则比较N1、N2、N3……Nn的大小并确定最小的噪声，若Nx为其中的最小值，则确定自容检测的工作频率为fx并且增加自容检测的的时间。可以理解的是，当增加自容检测的时间时，自容检测的信噪比会得到提高。
步骤S2104B中，可以将自容检测的时间加倍。
结合前述实施例公开的内容，本实施例提供一种自容检测方法，用于选择自容检测电路的工作频率，以使得自容检测电路能够以噪声较小的频率工作，使用前述实施例公开的噪声检测电路，可以获取到电路在某个工作频率下的受到的噪声大小，基于此，可以选择噪声较小的工作频率，具体的，请参考图22，该方法包括以下步骤：
S2201：使用噪声检测电路检测工作在频率f1-fm下的噪声检测电路的噪声大小N1-Nm；
S2202：比较N1-Nm的大小；
S2203：选择最小的噪声Nx对应的频率fx为自容检测电路的工作频率。
本实施例中，噪声的大小可以理解为噪声的幅值，自容检测电路的工作频率可 以理解为自容检测电路的处理模块的工作频率，例如，处理模块的解调的工作频率，具体的，可以称之为解调频率，使用噪声检测电路测量工作在f1频率下的噪声检测电路的噪声大小时，噪声检测电路的处理模块的解调的工作频率也为f1。
结合前述实施例公开的内容，本实施例提供一种自容检测方法，请参考图23，该方法包括以下步骤：
S2301：使用噪声检测电路检测工作在第一频率f1下的噪声检测电路的噪声的幅值N1；
S2302：判断N1是否小于预设噪声阈值TH1；若小于，则执行步骤S2202A；若不小于，则执行步骤S2202B；
S2302A：自容检测电路以第一频率进行电容检测；
S2302B：继续检测其他频率下的噪声的幅值，直至确定小于预设噪声阈值时的频率fx后自容检测电路以fx进行电容检测；或者增加自容检测电路的检测时间。
当增加自容检测电路的检测时间时，自容检测电路可以利用多次检测的结果对检测结果进一步处理以使得检测结果更准确。
图24为本申请实施例一电容触控***结构示意图；如图24所示，其包含触控传感器2401、触控芯片2402和主机2403。触控传感器2401为双层结构，包括驱动通道Tx和感应通道Rx，它们对***地的基础电容量记为C1～C5和C6～C10。在进行自电容检测时，触控芯片2402会扫描每一根通道(驱动通道、感应通道)对***地的电容量，并计算每一根通道对***地的电容变化量。当手指靠近或触摸触控屏时，手指靠近或触摸位置的通道对***地的电容量会变大。如图24所示，假如手指与驱动通道Tx之间的电容量为Cd，手指与感应通道Rx之间的电容量为Cs。例如，当手指靠近驱动通道Tx2和感应通道Rx3时，由于人体作为导体是与***地相连的，驱动通道Tx2对***地的电容量会变为C2+Cd，感应通道Rx3对***地的电容量会变成C8+Cs。触控芯片2402检测到驱动通道Tx2和感应通道Rx3对***地的电容量都会变大，而其它通道对***地的电容量不变或者近似不变或者较小，因此可计算出触摸位置在驱动通道Tx2和感应通道Rx3相交的位置，将该位置处的坐标发送主机2403以实现各种功能的触控操作。
本实施例中，噪声检测电路具体配置在上述图24的触控芯片2402上，因此，可理解上述触控芯片2402包括上述实施例中所述的电容检测电路。
图25为本申请实施例一电容触控***结构示意图；如图25所示，其包含触控传感器2501和触控芯片2502，本实施例中的触控传感器和触控芯片与前述实施例相同或者近似，此处不再赘述。以测量Tx5的电极的噪声为例进行说明，图中待测电容具体为电极Tx5与GND之间形成的电容，本实施例仅仅以测量一个电极形成的电容为例进行图示，其他电极不再赘述。
本申请实施例还提供一种电子设备，其包括本申请任一项实施例中所述的触控芯片。
需要说明的是，上述实施例中，虽然以一个单一的开关各个开关单元为例进行说明，但是，实际上，也可以一电路组合结构的方式实现，其中组成的元件可以具有通断功能的任意电子元器件，例如，MOS管等。
另外，当基于互电容检测实现触控检测时，如果互电容的基础电容量比较大以 至于可影响到互电容的变化率，则也可以应用本申请下述实施例的思想。
本申请实施例的电子设备以多种形式存在，包括但不限于:
(1)移动通信设备:这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括:智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备:这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括:PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。
(3)便携式娱乐设备:这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括:音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书、蓝牙耳机，以及智能玩具和便携式车载导航设备。
(4)服务器:提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、***总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
(5)其他具有数据交互功能的电子装置。
应注意，本申请上述方法实施例可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解，本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmable rom，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的***和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
应理解，在本申请实施例中，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (29)

  1. 一种噪声检测电路，包括：控制模块、驱动模块、抵消模块、电荷转移模块以及处理模块；所述驱动模块与所述抵消模块连接，所述抵消模块与所述电荷转移模块连接，所述电荷转移模块与所述处理模块连接，所述控制模块与所述驱动模块、所述抵消模块以及所述电荷转移模块连接，其特征在于，包括：
    所述控制模块用于通过控制所述驱动模块以使得在第一时段用第一电压对待测电容进行充电处理，并且，所述控制模块控制所述抵消模块以使得在所述第一时段用所述第一电压对抵消电容进行充电处理或者使得所述抵消电容的两端均与所述第一电压连接；
    所述控制模块控制所述抵消模块以使得在第二时段所述待测电容的第一端与所述抵消电容的第一端连接；
    所述控制模块控制所述电荷转移模块以使得在第三时段对所述待测电容和所述抵消电容的电荷进行转化处理生成输出电压；
    所述第一时段、所述第二时段和所述第三时段在时间上连续，所述电荷转移模块包括放大器；所述放大器的反相输入端与所述第一电压连接；
    所述处理模块用于至少根据所述输出电压确定噪声的大小。
  2. 根据权利要求1所述的噪声检测电路，其特征在于，所述第一电压为共模电压。
  3. 根据权利要求1或2所述的噪声检测电路，其特征在于，所述驱动模块包括第一开关单元，所述控制模块进一步用于控制第一开关单元处于闭合状态以使得在所述第一时段，所述驱动模块使用所述第一电压对所述待测电容进行充电处理；
    所述第一开关单元处于闭合状态时，所述待测电容的第一端连接所述第一电压；所述待测电容的第二端连接所述地电压。
  4. 根据权利要求3所述的噪声检测电路，其特征在于，所述抵消模块包括第二开关单元和所述抵消电容，所述控制模块进一步用于控制所述第二开关单元在所述第一时段处于闭合状态；
    所述第二开关单元处于闭合状态时，对所述抵消电容进行充电处理，所述抵消电容的第一端连接所述第一电压，所述抵消电容的第二端连接所述地电压；或者，
    所述第二开关单元处于闭合状态时，所述抵消电容的第一端连接所述第一电压，所述抵消电容的第二端连接所述第一电压。
  5. 根据权利要求4所述的噪声检测电路，其特征在于，所述抵消模块还包括第三开关单元，所述控制模块进一步用于控制所述第三开关单元在所述第二时段处于闭合状态以使所述待测电容的第一端与所述抵消电容的第一端连接；
    所述第三开关单元处于闭合状态时，所述抵消电容的第一端与所述第一电压断开，并且，所述待测电容的第一端与所述第一电压断开。
  6. 根据权利要求1或2所述的噪声检测电路，其特征在于，对所述待测电容和所述抵消电容的电荷进行转化处理时，所述待测电容的第一端、所述抵消电容的第一端以及所述放大器的同相输入端连接。
  7. 根据权利要求1至6中任一项所述的噪声检测电路，其特征在于，所述控制模块控制所述电荷转移模块以使得在第四时段所述电荷转移模块复位；所述第一时段、所述第二时段、所述第三时段和所述第四时段在时间上连续。
  8. 根据权利要求7所述的噪声检测电路，其特征在于，所述电荷转移模块还包括第四开关单元，所述第四开关单元在所述第三时段处于闭合状态以使得对所述待测电容和所述抵消电容的电荷进行转化处理生成所述输出电压；所述第四开关单元在所述第四时段处于断开状态以使得所述电荷转移模块复位。
  9. 根据权利要求7或8所述的噪声检测电路，其特征在于，在所述第一时段，所述待测电容的电压增大至所述第一电压，所述抵消电容的电压增大至所述第一电压或者所述抵消电容的电压为0；在所述第二时段，所述抵消电容的第二端的连接状态与所述第一时段所述抵消电容的第二端的连接状态相同；在所述第一时段和所述第二时段，所述电荷转移模块的输出电压增大或者减小为0，在所述第四时段，所述电荷转移模块的输出电压减小或者增大为0。
  10. 根据权利要求7至9中任一项所述的噪声检测电路，其特征在于，所述处理模块包括滤波器、模数转换器和数字信号处理器；所述滤波器对所述电荷转移模块的输出电压进行滤波；所述模数转换器对所述滤波后的输出电压进行模数转换；所述数字信号处理器用于所模数转换后的输出电压进行解调，所述解调使用的参考频率为噪声检测周期的倒数；所述噪声检测周期等于噪声检测半周期的整数倍，所述噪声检测半周期为所述第一时段、所述第二时段、所述第三时段、所述第四时段的和；或者所述噪声检测半周期为所述第一时段、所述第二时段、所述第三时段的和。
  11. 根据权利要求10所述的噪声检测电路，其特征在于，所述处理模块至少根据所述输出电压确定噪声的大小包括：所述处理模块根据所述噪声检测周期内所述电荷转移模块的输出电压确定噪声的幅值。
  12. 根据权利要求1所述的噪声检测电路，其特征在于，所述驱动模块包括第十三开关单元、第十四开关单元和第十九开关单元；所述控制模块还用于控制所述第十三开关单元、所述第十四开关单元和所述第十九开关单元以进行噪声检测或者自容检测；在进行所述噪声检测时，所述控制模块用于控制所述第十九开关单元以使得在所述第一时段所述待测电容的第一端连接所述第一电压；在进行所述自容检测时，所述控制模块用于控制所述第十三开关单元和所述第十四开关单元以使得所述待测电容的第一端连接所述地电压或者电源电压；所述待测电容的第二端连接所述地电压。
  13. 根据权利要求12所述的噪声检测电路，其特征在于，所述抵消模块包括第十五开关单元、第十六开关单元、第二十开关单元、第十七开关单元、第十八开关单元和第二十一开关单元；所述控制模块还用于控制所述第十五开 关单元、所述第十六开关单元、所述第二十开关单元、所述第十七开关单元、所述第十八开关单元和所述第二十一开关单元以进行所述噪声检测或者所述自容检测；在进行所述噪声检测时，所述控制模块用于控制所述第二十开关单元和所述第二十一开关单元在所述第一时段使得所述抵消电容的第一端和第二端连接所述第一电压，或者在所述第一时段使得所述抵消电容的第一端连接所述第一电压、所述抵消电容的第二端连接所述地电压；在进行所述自容检测时，所述控制模块用于控制所述第十五开关单元、所述第十六开关单元、所述第十七开关单元和所述第十八开关单元以使得所述抵消电容的第一端和第二端连接所述地电压或者所述电源电压。
  14. 根据权利要求13所述的噪声检测电路，其特征在于，所述抵消模块还包括第五开关单元，所述控制模块还用于控制所述第五开关单元以使得在所述第二时段和所述第三时段所述待测电容的第一端与所述抵消电容的第一端连接，在所述第一时段所述待测电容的第一端与所述抵消电容的第一端断开。
  15. 根据权利要求1所述的噪声检测电路，其特征在于，还包括电源切换模块，所述电源切换模块与所述控制模块、所述驱动模块以及所述抵消模块连接，所述电源切换模块用于切换所述第一电压，以使得所述控制模块控制所述驱动模块、所述抵消模块、所述电荷转移模块和所述处理模块进行自容检测或噪声检测，在进行所述自容检测时，所述控制模块还用于控制所述抵消电容对所述待测电容进行电荷抵消处理。
  16. 根据权利要求15所述的噪声检测电路，其特征在于，在进行自容检测时，所述电源切换模块用于将与所述待测电容的第一端连接的两个第一电压分别切换为电源电压和所述地电压；所述电源切换模块还用于将与所述抵消电容的第一端连接的两个第一电压分别切换为所述电源电压和所述地电压；所述电源切换模块还用于将与所述抵消电容的第二端连接的两个第一电压分别切换为所述电源电压和所述地电压。
  17. 根据权利要求15或16所述的噪声检测电路，其特征在于，在进行噪声检测时，所述电源切换模块用于将与所述待测电容的第一端连接的电源电压和所述地电压切换为所述第一电压；所述电源切换模块还用于将与所述抵消电容的第一端连接的电源电压和所述地电压切换为所述第一电压；所述电源切换模块还用于将与所述抵消电容的第二端连接的电源电压和所述地电压切换为所述第一电压。
  18. 根据权利要求1所述的噪声检测电路，其特征在于，所述驱动模块、所述抵消模块和所述电荷转移模块均包括至少一个开关单元；进行噪声检测时，所述驱动模块、所述抵消模块和所述电荷转移模块的开关单元的时序与进行自容检测时所述驱动模块、所述抵消模块和所述电荷转移模块的开关单元的时序相同。
  19. 根据权利要求1至18中任一项所述的噪声检测电路，其特征在于，所述放大器为单端放大器。
  20. 根据权利要求1至18中任一项所述的噪声检测电路，其特征在于，所述放大器为全差分放大器。
  21. 一种自容检测方法，其特征在于，包括：使用如权利要求1至20中任一项所述的噪声检测电路检测工作在第一频率下的所述噪声检测电路的噪声的幅值；若所述噪声的幅值低于预设噪声阈值，自容检测电路以所述第一频率进行电容检测。
  22. 根据权利要求21所述的自容检测方法，其特征在于，所述自容检测的周期等于所述第一频率的倒数，所述自容检测电路以所述第一频率进行电容检测，所述自容检测的周期等于噪声检测周期。
  23. 根据权利要求22所述的自容检测方法，其特征在于，所述噪声检测周期等于噪声检测半周期的整数倍，所述噪声检测半周期为所述第一时段、所述第二时段、所述第三时段和所述第四时段的和。
  24. 根据权利要求23所述的自容检测方法，其特征在于，所述噪声检测周期为两倍的噪声检测半周期。
  25. 根据权利要求21所述的自容检测方法，其特征在于，所述自容检测电路工作在所述第一频率下时，所述处理模块以所述第一频率进行解调以得到自容值。
  26. 根据权利要求21所述的自容检测方法，其特征在于，在进行自容检测时，在第九时段，对所述待测电容和所述抵消电容进行充电，在第十时段，对所述待测电容和所述抵消电容进行电荷抵消；在第十一时段，对所述待测电容和所述抵消电容的电荷进行电荷转移；在第十二时段，所述电荷转移模块复位；在第十三时段，对所述待测电容放电，对所述抵消电容充电；在第十四时段，对所述待测电容和所述抵消电容进行电荷抵消；在第十五时段，对所述待测电容和所述抵消电容的电荷进行电荷转移；在第十六时段，所述电荷转移模块复位；所述第九时段、所述第十时段、所述第十一时段、所述第十二时段的长度分别等于所述第十三时段、所述第十四时段、所述第十五时段和所述第十六时段的长度；所述第九时段、所述第十时段、所述第十一时段、所述第十二时段的长度分别等于所述第一时段、所述第二时段、所述第三时段和所述第四时段的长度。
  27. 一种触控芯片，包括：权利要求1至20中任一项所述的噪声检测电路。
  28. 一种电容触控***，包括：权利要求27所述的触控芯片和触控传感器。
  29. 一种电子设备，其特征在于，包括权利要求27所述的触控芯片。
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