本發(fā)明涉及電容檢測，特別涉及一種電容檢測電路、電容檢測方法及電子芯片、顯示裝置。

背景技術(shù)：

1、在目前的觸摸屏領(lǐng)域，主要有電阻式觸摸屏、光電式觸摸屏、表面聲波式觸摸屏以及電容式觸摸屏等結(jié)構(gòu)形式。電容觸摸屏由于其堅固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、透光率高等優(yōu)點(diǎn)在各種電子設(shè)備領(lǐng)域得到了越來越多的應(yīng)用，并正在成為市場主流產(chǎn)品。

2、傳統(tǒng)的電容檢測電路，主要是利用模擬前端將觸控板上的電容變化轉(zhuǎn)換成電壓的差異，再將電壓經(jīng)由轉(zhuǎn)換放大或縮小，將差異值的電壓儲存在緩存模塊上，并利用模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將電壓譯碼成數(shù)字碼，進(jìn)而判斷是否有人體靠近或觸摸觸控板，其中一組模擬前端都分配一組信號處理模塊、一組緩存模塊及一組模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，如圖1所示，這樣的方案，使得觸摸顯示驅(qū)動芯片tddi(touch?and?display?driver?integration)存在芯片內(nèi)部電容面積較大的缺點(diǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電容檢測電路、電容檢測方法及電子芯片、顯示裝置，電容檢測電路中采用通過正交矩陣方法以實現(xiàn)碼多分址的信號處理模塊，將n個模擬前端輸出的信號整合為一個第二電壓，從而可以減少緩存模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)量，進(jìn)而減小芯片面積。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種電容檢測電路，包括：k個模擬前端模塊，與顯示面板連接，用于將顯示面板中的電容變化轉(zhuǎn)化為電壓變化；m個信號處理模塊，每個所述信號處理模塊與n個模擬前端模塊連接，用于對所述模擬前端模塊輸出的n個第一電壓進(jìn)行正交矩陣處理以輸出m個第二電壓，k＞m；m個緩存模塊，與所述信號處理模塊一一對應(yīng)連接，用于緩存所述第二電壓；m個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，與所述緩存模塊一一對應(yīng)連接，用于對所述第二電壓進(jìn)行解矩陣處理和數(shù)字信號處理，其中，k、m和n均為大于1的正整數(shù)。

3、可選地，k個模擬前端模塊分為m組分別與所述m個信號處理模塊連接，且k＞n≥2。

4、可選地，所述k個模擬前端模塊分為m組，每組的所述模擬前端模塊的數(shù)量相同或不同。

5、可選地，所述信號處理模塊將n個所述模擬前端模塊輸出的n個第一電壓通過周期和正向時序或負(fù)向時序的正交矩陣處理后輸出一個的第二電壓。

6、可選地，每個所述信號處理模塊包括n個混合單元，n個混合單元與n個模擬前端模塊一一對應(yīng)連接。

7、可選地，所述混合單元包括：第一開關(guān)，所述第一開關(guān)的第一端與電源電壓連接；第一電容，所述第一電容的第一端與所述第一開關(guān)的第二端連接；第二開關(guān)，所述第二開關(guān)的第一端與所述第一電容的第二端連接，第二端與接地端連接；第三開關(guān)，所述第三開關(guān)的第一端與所述第一開關(guān)的第二端連接，第二端與模擬前端模塊的輸出端連接；第二電容，所述第二電容的第一端與第一開關(guān)的第一端連接，第二端與所述混合單元的輸出端連接；第四開關(guān)，所述第四開關(guān)的第一端與所述第一電容的第二端連接，第二端與所述第二電容的第二端連接；第五開關(guān)，所述第五開關(guān)的第一端與所述第三開關(guān)的第二端連接，第二端與所述第二電容的第二端連接。

8、可選地，一個周期內(nèi)，控制所述第一開關(guān)至所述第五開關(guān)在不同的時間段導(dǎo)通，以獲得正向時序的輸出信號或負(fù)向時序的輸出信號。

9、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電容檢測方法，用于電容檢測電路，所述電容檢測電路包括多個電容檢測模塊，每個所述電容檢測模塊的的電容檢測方法包括：獲取n個模擬前端模塊輸出的第一電壓；對n個第一電壓進(jìn)行正交矩陣處理，以獲得一個包含n個第一電壓信息的第二電壓；對所述第二電壓進(jìn)行解矩陣處理和數(shù)字信號處理，以獲得n個數(shù)字信號；根據(jù)所述數(shù)字信號獲得顯示面板的觸摸情況。

10、可選地，對n個第一電壓進(jìn)行正交矩陣處理的步驟包括：準(zhǔn)備一個n*n的矩陣，矩陣由+1和-1組成，其中，矩陣中縱向表示n個混合單元檢測的周期數(shù)，同一縱向表示n個第一電壓在相同的周期中的正向或負(fù)向時序，橫向表示同一個第一電壓在不同的周期中的正向或負(fù)向時序；同一周期中按照矩陣中的時序?qū)個第一電壓進(jìn)行計算以獲得該周期的中間電壓；連續(xù)計算n個周期的中間電壓以獲得第二電壓。

11、可選地，對所述第二電壓進(jìn)行解矩陣處理包括：所述第二電壓與n*n的矩陣的逆矩陣相乘。

12、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種電子芯片，其中，包括上述的電容檢測電路。

13、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種顯示裝置，其中，包括電容式觸控面板，所述電容式觸控面板包括上述的電容檢測電路。

14、本發(fā)明提供的電容檢測電路和方法及電子芯片、顯示裝置，對于模擬前端與緩存模塊之間的信號處理模塊進(jìn)行了改進(jìn)，使得一個信號處理模塊可以對n個模擬前端輸出的信號進(jìn)行矩陣處理，即信號處理模塊輸出的一個第二電壓中包括了與該信號處理模塊連接的n個模擬前端的輸出信號，而后續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊則對信號處理模塊輸出的第二電壓進(jìn)行解矩陣，使得模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的信號為n個模擬前端的輸出信號對應(yīng)的數(shù)字信號，從而本申請的電容檢測電路雖然使得信號處理過程變得復(fù)雜，但是其節(jié)省了緩存模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)量，進(jìn)而節(jié)省了芯片面積。

技術(shù)特征：

1.一種電容檢測電路，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容檢測電路，其中，k個模擬前端模塊分為m組分別與所述m個信號處理模塊連接，且k＞n≥2。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容檢測電路，其中，所述k個模擬前端模塊分為m組，每組的所述模擬前端模塊的數(shù)量相同或不同。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容檢測電路，其中，所述信號處理模塊將n個所述模擬前端模塊輸出的n個第一電壓通過周期和正向時序或負(fù)向時序的正交矩陣處理后輸出一個的第二電壓。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電容檢測電路，其中，每個所述信號處理模塊包括n個混合單元，n個混合單元與n個模擬前端模塊一一對應(yīng)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容檢測電路，其中，所述混合單元包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容檢測電路，其中，一個周期內(nèi)，控制所述第一開關(guān)至所述第五開關(guān)在不同的時間段導(dǎo)通，以獲得正向時序的輸出信號或負(fù)向時序的輸出信號。

8.一種電容檢測方法，用于電容檢測電路，所述電容檢測電路包括多個電容檢測模塊，每個所述電容檢測模塊的電容檢測方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電容檢測方法，其中，對n個第一電壓進(jìn)行正交矩陣處理的步驟包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電容檢測方法，其中，對所述第二電壓進(jìn)行解矩陣處理包括：所述第二電壓與n*n的矩陣的逆矩陣相乘。

11.一種電子芯片，其中，包括如權(quán)利要求1-7中任一項所述的電容檢測電路。

12.一種顯示裝置，其中，包括電容式觸控面板，所述電容式觸控面板包括如權(quán)利要求1-7中任一項所述的電容檢測電路。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種電容檢測電路、電容檢測方法及電子芯片、顯示裝置，電路包括：K個模擬前端模塊，將顯示面板中的電容變化轉(zhuǎn)化為電壓變化；M個信號處理模塊，與N個模擬前端模塊連接，對模擬前端模塊輸出的N個第一電壓進(jìn)行正交矩陣處理以輸出M個第二電壓，M個緩存模塊，與信號處理模塊一一對應(yīng)連接；M個模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，對第二電壓進(jìn)行解矩陣和數(shù)字信號處理，其中，K、M和N均為大于1的正整數(shù)。本申請?zhí)峁┑碾娙輽z測電路、電容檢測方法及電子芯片、顯示裝置，電容檢測電路中采用通過正交矩陣方法以實現(xiàn)碼多分址的信號處理模塊，對N個模擬前端輸出的信號用一個第二電壓表達(dá)，從而可以減少緩存模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)量，進(jìn)而減小芯片面積。

技術(shù)研發(fā)人員：陳臣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京集創(chuàng)北方科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21