專利名稱：用于電容感測系統(tǒng)的噪聲抑制電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本揭露內(nèi)容大致有關(guān)于電容感測系統(tǒng)，并且尤其有關(guān)于在此種系統(tǒng)中的噪聲抑制。


圖I是根據(jù)一實施例的一種具有噪聲抑制的電容感測系統(tǒng)的方塊概略圖；圖2是根據(jù)一實施例的一種具有選通的轉(zhuǎn)換噪聲抑制的電容感測系統(tǒng)的方塊概 略圖；圖3是根據(jù)一實施例的一種具有可切換的延遲噪聲抑制的電容感測系統(tǒng)的方塊概略圖；圖4是一可內(nèi)含在實施例中的延遲區(qū)段的概略圖；圖5是一可內(nèi)含在實施例中的噪聲檢測電路的概略圖；圖6是一可內(nèi)含在實施例中的電荷至電壓的感測信號產(chǎn)生器的概略圖；圖7是一可內(nèi)含在實施例中的同步脈沖產(chǎn)生器電路的方塊概略圖；圖8是顯不根據(jù)一實施例的一選通的轉(zhuǎn)換噪聲抑制操作的時序圖；圖9及10是顯示一像是在圖8中所示的噪聲抑制操作的模擬結(jié)果的表；圖11是顯不根據(jù)一實施例的一可切換的延遲噪聲抑制操作的時序圖；圖12及13是顯示一像是在圖11中所示的噪聲抑制操作的模擬結(jié)果的表；圖14是根據(jù)一實施例的一種檢測在一或多個接收電極上的噪聲的具有噪聲抑制的電容感測電路的方塊概略圖；圖15是根據(jù)一實施例的一種檢測在一或多個發(fā)送電極上的噪聲的具有噪聲抑制的電容感測電路的方塊概略圖；圖16是根據(jù)一實施例的一種檢測在一非驅(qū)動的發(fā)送電極上的噪聲的具有噪聲抑制的電容感測電路的方塊概略圖；圖17是根據(jù)一實施例的一種檢測在多個感測信道上的噪聲的具有噪聲抑制的電容感測電路的方塊概略圖；圖18是一種具有噪聲抑制的電容感測電路的方塊概略圖，其具有一實際連接至一可能是一噪聲來源的顯示裝置的感測網(wǎng)路；圖19是一種具有根據(jù)一周期感測信號的平均的周期的噪聲檢測的電容感測系統(tǒng)的方塊概略圖；圖20是一種具有根據(jù)一周期感測信號的比較的周期的噪聲檢測的電容感測系統(tǒng)的方塊概略圖21是一種具有根據(jù)一周期感測信號及對應(yīng)的噪聲抑制的噪聲檢測的電容感測系統(tǒng)的方塊概略圖；圖22是顯不根據(jù)另一實施例的一可切換的延遲噪聲抑制操作的時序圖；圖23是另一可內(nèi)含在實施例中的延遲區(qū)段的概略圖；圖24是一種具有根據(jù)預(yù)期的噪聲特征來同步化電容測量時間及/或設(shè)定測量持續(xù)時間的噪聲減低的電容感測系統(tǒng) 的方塊概略圖；圖25是顯示一像是圖24的系統(tǒng)的操作的時序圖；圖26是顯示一像是圖25中所示的噪聲減低系統(tǒng)的實驗結(jié)果的表；圖27是顯示根據(jù)一實施例的一測量期間設(shè)定操作的流程圖。
具體實施例方式各種實施例現(xiàn)在將會加以描述，其顯示可以抑制及/或減低發(fā)生在一電容感測網(wǎng)路上的噪聲的電容感測系統(tǒng)及方法。特定的實施例可以降低脈沖的噪聲的不利效應(yīng)。脈沖的噪聲可能是在一被監(jiān)控的信號上的噪聲尖峰，該噪聲尖峰通常接著是一“干凈的”(亦即，很小或沒有噪聲)信號。在非常特定的實施例中，一被監(jiān)控的信號可以是一周期性的信號，其中噪聲事件通常接著是一或多個干凈的半周期。實施例亦可以藉由設(shè)定一感測信號頻率為一噪聲反復(fù)的頻率的一個倍數(shù)來降低噪聲的不利效應(yīng)。在此一配置中，噪聲頻率的諧波可以位在感測信道頻率響應(yīng)的零點。在以下所示的各種實施例中，相似的區(qū)段是由相同的參考字元來參照，但第一個數(shù)字對應(yīng)于附圖的編號。圖I是以方塊概略圖顯不根據(jù)一第一實施例的一種電容感測系統(tǒng)100。一種系統(tǒng)100可包含一感測網(wǎng)路102、一信號感測單元104、一轉(zhuǎn)換區(qū)段106、以及一噪聲抑制區(qū)段108。一感測網(wǎng)路102可以檢測電容上的變化，例如由相對于一感測區(qū)域或表面的物體位置上的變化所產(chǎn)生的電容上的變化。此種電容上的變化可以藉由信號感測單元104而被轉(zhuǎn)換成為感測信號。感測信號可包含電壓、電流及/或電荷等等。一轉(zhuǎn)換區(qū)段106可以產(chǎn)生一代表一感測到的電容的輸出值。在所示的實施例中，一轉(zhuǎn)換區(qū)段106可以在一時間期間(在此稱為“轉(zhuǎn)換時間”)內(nèi)響應(yīng)于一接收到的值來提供
一數(shù)字值。在圖I中，一噪聲抑制區(qū)段108可包含一噪聲檢測區(qū)段110、一延遲區(qū)段112以及一切換電路114。一噪聲檢測區(qū)段110可以檢測在該感測網(wǎng)路102中的噪聲事件。響應(yīng)于噪聲的檢測，一噪聲檢測區(qū)段110可以啟動一抑制信號(SUPP)。一噪聲檢測區(qū)段110可以用任意適當(dāng)?shù)姆绞綑z測噪聲，其包含超過某個最小及/或最大值或是超過某個最小上升及/或下降時間的信號電平(例如，電容、對應(yīng)于一電容的一電荷、對應(yīng)于一電容的一電壓)，此僅略舉幾個例子。一延遲區(qū)段112可以從信號感測單元104接收一系列的感測信號，并且可以延遲此一系列以產(chǎn)生兩個或多個延遲后的感測信號。一切換電路114可以響應(yīng)于抑制信號(SUPP)的啟動來選擇性地輸出感測信號。于是，若在感測網(wǎng)路內(nèi)檢測到一噪聲事件，則對應(yīng)的感測信號(其將會包含該檢測到的噪聲的效應(yīng))并不會被傳送通過到一轉(zhuǎn)換區(qū)段106。在某些實施例中，一取代該“有噪聲的”感測信號的延遲版本的該感測信號可以由切換電路114提供到轉(zhuǎn)換區(qū)段?？蛇x擇的是，一轉(zhuǎn)換區(qū)段106可以響應(yīng)于一抑制信號(SUPP_C)的啟動來選擇性地改變一轉(zhuǎn)換時間。在某些實施例中，抑制信號SUPP_C可以是和SUPP相同的。以此種方式，在檢測到一噪聲事件后，一種電容感測系統(tǒng)可以防止一包含該噪聲的感測信號被轉(zhuǎn)換成為一電容輸出值。特定的實施例可以采取利用離散的類比信號處理的脈沖的噪聲的噪聲抑制。在某些實施例中，從一電容感測陣列產(chǎn)生的類比信號可被分開成離散的時間取樣，并且當(dāng)在一取樣中檢測到噪聲時，該有噪聲的取樣可在做任何進一步處理前被移除，其藉由該有噪聲的取樣的一類比積分及/或藉由用一可能是干凈取樣的后續(xù)取樣來取代該有噪聲的取樣。

圖2是以方塊概略圖來顯根據(jù)另一實施例的一種電容感測系統(tǒng)200。在一實施例中，一種系統(tǒng)200可以是圖I中所示的系統(tǒng)的一種特殊實施方式。系統(tǒng)200可被視為一種“選通的轉(zhuǎn)換”類型系統(tǒng)，因為其依據(jù)檢測到的噪聲選擇性地選通感測到的電容值到一轉(zhuǎn)換器。換言之，若檢測到噪聲，則一對應(yīng)于該噪聲的感測信號可被防止傳送通過到一產(chǎn)生電容輸出值的轉(zhuǎn)換器級。在圖2中，一感測網(wǎng)路202可以是一互電容感測網(wǎng)路，其包含一電極陣列216以及一發(fā)送(TX)信號產(chǎn)生器218。一電極陣列216可包含藉由一互電容稱合至接收(RX)電極的TX電極。此一互電容可以響應(yīng)于該感測物體的接近來變化。一 TX信號產(chǎn)生器218可以利用一信號(TX)來驅(qū)動TX電極，以藉此在RX電極上引起信號，該信號將會反映互電容上的任何變化。在特定的實施例中，一 TX信號產(chǎn)生器218可以在一測量時間期間利用一周期性的信號來驅(qū)動TX電極。一感測網(wǎng)路202可能容易遭受到來自其它電路或電路操作的噪聲。在一實施例中，一感測網(wǎng)路202可以是實際連接至一可能在該感測網(wǎng)路202上產(chǎn)生噪聲的顯示裝置。在一非常特定的實施例中，一感測網(wǎng)路202可以是形成在一顯示屏幕上的一透明的電容式感測表面。一感測信號產(chǎn)生器204可以是一輸入電荷轉(zhuǎn)換電路，其轉(zhuǎn)換RX電極上所產(chǎn)生的電荷成為一用于輸入到延遲區(qū)段212的電壓及/或電流值。在一特定的實施例中，感測信號產(chǎn)生器204提供響應(yīng)于一 TX信號所產(chǎn)生的電壓信號，該TX信號是同步到一時鐘信號CLK。噪聲檢測區(qū)段210可包含一噪聲檢測電路220以及一脈沖產(chǎn)生器222。因此，一噪聲檢測電路220可以檢測發(fā)生在感測網(wǎng)路202中的噪聲事件，并且響應(yīng)于該噪聲來啟動脈沖產(chǎn)生器222。當(dāng)被啟動時，脈沖產(chǎn)生器222可以產(chǎn)生一脈沖抑制信號SUPP。在一實施例中，脈沖產(chǎn)生器222可以是一“單發(fā)”類型脈沖產(chǎn)生器，其輸出被同步到時鐘信號CLK的脈沖。在所示的特定實施例中，一延遲區(qū)段212可包含一第一延遲路徑224-0以及一第二延遲路徑224-1。在一實施例中，第一及第二延遲路徑(224-0及224-1)可以和一信號CLK同步(并且因此和TX同步)傳播信號值。在一非常特定的實施例中，一第一延遲路徑224-0可以延遲I. 5T (其中T是CLK的時鐘周期)，而一第二延遲路徑224-1可以延遲1T。以此種方式，一延遲路徑(例如，224-1)可以概念化為感測一感測周期的一第一半部，而另一延遲路徑(例如，224-0)可以概念化為感測該感測周期的一第二半部。
一切換電路214可以是一雙信道多路復(fù)用器(MUX)，當(dāng)一 SUPP信號具有一值時(對應(yīng)于沒有噪聲)，其輸出來自兩個延遲路徑(224-0及224-1)的信號，并且當(dāng)一 SUPP信號具有另一值時(對應(yīng)于檢測到的噪聲)，輸出一參考值(例如，地電位)。—轉(zhuǎn)換區(qū)段206可包含一取樣保持(S/Η)電路226以及一轉(zhuǎn)換器電路228。一 S/H電路226可以是一存儲來自兩個延遲路徑(224-0及224-1)的值的差分S/Η電路。此一動作可以概念化為提供一感測期間的全波整流，并且可以補償通過延遲區(qū)段212可能發(fā)生的DC電壓偏移及/或漂移?！D(zhuǎn)換器電路228可以轉(zhuǎn)換一取樣的值成為一電容輸出值(資料)。此一值可以是一類比值或是一數(shù)字值。在所示的實施例中，轉(zhuǎn)換器電路228的操作可藉由一 SUPP信號來加以控制。尤其，一轉(zhuǎn)換器電路228可以根據(jù)一間隔計數(shù)器230來輸出值(DATA)。響應(yīng)于一主動信號SUPP，一間隔計數(shù)器230可以增加一間隔計數(shù)以補償由于檢測到的噪聲而舍棄的感測值。在特定的實施例中，一轉(zhuǎn)換器電路228可以是一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，其包含但不限于一類比積分器類型ADC或是一積分三角(sigma-delta)調(diào)制器類型ADC，此僅為其 中兩個例子。以此種方式，一電容感測電路可以響應(yīng)于感測到的噪聲來抑制感測到的值并且調(diào)制轉(zhuǎn)換時間。圖3是以方塊概略圖來顯根據(jù)又一實施例的一種電容感測系統(tǒng)300。在一實施例中，一種系統(tǒng)300可以是圖I中所示的系統(tǒng)的一特殊的實施方式。一種系統(tǒng)300可被視為一“可切換的延遲”類型系統(tǒng)，因為其依據(jù)檢測到的噪聲在不同的延遲后的感測信號之間作選擇。換言之，若檢測到噪聲，一對應(yīng)于該噪聲的感測信號可被防止傳送通過而到一轉(zhuǎn)換器級，并且一更加延遲后的感測信號可以在其位置輸出到該轉(zhuǎn)換器級。圖3顯示一種可以提供固定的轉(zhuǎn)換時間的電容感測系統(tǒng)300，其不同于圖2的可能在一噪聲事件中改變一轉(zhuǎn)換時間的實施例。圖3的實施例可包含像是圖2的電路區(qū)段。圖3的實施例和圖2的實施例可以是不同在于一延遲區(qū)段312’可以提供兩個相對彼此延遲的取樣周期。在檢測到噪聲的事件中，一包含該噪聲的感測信號并未被轉(zhuǎn)換，而是該信號的一延遲的版本可被取樣及轉(zhuǎn)換。在所示的特定實施例中，一延遲區(qū)段312’可包含一第一延遲路徑324-0’、第二延遲路徑324-1’、第三延遲路徑324-2’、以及一第四延遲路徑324-3’。在一實施例中，延遲路徑(324-0’至324-3’ )可以和一信號CLK同步傳播信號值。在一非常特定的實施例中，一第一延遲路徑324-0’可以延遲I. 5T，一第二延遲路徑324-1’可以延遲2T，一第三延遲路徑324-2’可以延遲1T，并且一第四路徑324-3’可以延遲2T。在此一配置中，在沒有檢測到噪聲的情形中，一感測周期的第一及第二半部(對應(yīng)于I及1.5T的延遲)可被輸出到取樣保持電路326 (其可以是如上所述的一差分S/Η電路)。然而，在檢測到噪聲的事件中，一較長的延遲的感測周期的第一及第二半部(3及3. 5T)可被輸出到取樣保持電路326。一切換電路314可以是一雙信道多路復(fù)用器(MUX)，當(dāng)一 SUPP信號具有一值時(對應(yīng)于沒有噪聲)，其輸出來自兩個延遲路徑324-0’及324-2’的信號，并且當(dāng)一 SUPP信號具有另一值時(對應(yīng)于檢測到的噪聲)，其輸出來自延遲路徑324-1’及324-3’的信號。圖3的實施例和圖2的實施例可進一步是不同在于一轉(zhuǎn)換器電路328’可以提供一由間隔計數(shù)器330’所建立的固定轉(zhuǎn)換時間(間隔計數(shù)器330’的操作并未響應(yīng)于該SUPP信號的啟動而改變)。以此種方式，在檢測到噪聲的事件中，一電容感測電路可以提供一延遲后的感測信號以用于轉(zhuǎn)換成一輸出值，以取代一包含該噪聲的感測信號。圖4顯示一可內(nèi)含在此所示的實施例中的延遲區(qū)段412的一例子。一延遲區(qū)段412可以是一開關(guān)電容器類型延遲線。在所示的實施例中，一延遲區(qū)段412可包含平行的開關(guān)電容器延遲線412-0及412-1，每一個延遲線可包含彼此串聯(lián)配置的第一裝置(一個被顯示為432)、電容器(一個被顯示為434)、增益裝置(一個被顯示為436)、以及第二裝置(一個被顯示為438)。第一裝置(例如，432)可以響應(yīng)于一第一時鐘信號CPl來傳遞來自前一級的一輸入信號。在一實施例中，一信號CPl可以是和一被用來產(chǎn)生一發(fā)送信號(TX)的時序信號同步的，該發(fā)送信號(TX)驅(qū)動在一感測網(wǎng)路中的電極。在所示的實施例中，第一裝置(例如，432)可以是η信道晶體管。一電容器(例如，434)可以連接在每個第一及第二裝置的控制 端子及信號路徑之間(亦即，在源極及柵極之間)。增益裝置(例如，436)可以在一輸入值沿著該延遲線傳播時放大及/或避免該輸入值中的損失。在所示的實施例中，增益裝置(例如，436)可以是具有一接收一偏壓電壓(VGG)的柵極的η信道晶體管。第二裝置(例如，438)可以響應(yīng)于一第二時鐘信號CP2以傳遞來自前一級的一輸入信號。一信號CP2可以是同步到信號CPl并且和信號CPl是非重迭的(換言之，在CPl是有效時，CP2并非有效的，并且在CP2是有效時，CPl并非有效的)。在所示的實施例中，第二裝置(例如，438)可以是η信道晶體管。在一信號中的不同延遲可以藉由在沿著該延遲線的不同位置處進行分接來加以提供。圖4顯示四個分接位置440-0、440-1、440-2及440-3，其分別提供I. 5Τ、3. 5Τ、IT及3Τ的延遲(其中T是感測時鐘周期)。在一像是圖2的實施例中，只有兩個分接位置(例如，440-0及440-2)可被利用。然而，在一像是圖3的實施例中，所有四個分接位置(440-0至440-3)都可被利用。如上所述，從連續(xù)的半周期(例如，1/1.5Τ、3/3.5Τ)提供分接頭給一差分取樣保持電路可以提供一感測周期的全波整流。圖5顯不可內(nèi)含在此所不的實施例中的一噪聲檢測電路520的一例子。一噪聲檢測電路520可以根據(jù)一輸入信號的大小感測具有不同極性的噪聲。換言之，在沒有噪聲的效應(yīng)下，一輸入信號被預(yù)期是保持低于一高的閾值電壓，并且不低于一低的閾值電壓。在所示的實施例中，一噪聲檢測電路520可包含一第一比較器542-0、一第二比較器542-1以及輸出邏輯544。一第一比較器542-0可以具有一連接以接收一高的閾值電壓的(_)輸入、一連接以接收一輸入信號(IN)的(+)輸入。因此，若一輸入信號上升超過一高的閾值電壓，貝1J第一比較器542-0的一輸出可從低被驅(qū)動到高。在所示的實施例中，一高的閾值電壓可以藉由從形成在一高的供應(yīng)電壓VCC以及一類比接地電壓(AGND)之間的電阻器R44及R46所形成的一分壓器來加以建立。一第二比較器542-1可以具有一連接以接收輸入信號(IN)的(-)輸入以及一連接以接收一低的閾值電壓的(+)輸入，該低的閾值電壓在此例中可以是一稍低于AGND的電壓，其藉由連接至GND的電阻器R48與連接至類比接地AGND的電阻器R49的并聯(lián)來加以形成。因此，若一輸入信號下降到低于一低電壓(在此例中為GND),則第二比較器542-1的一輸出可從低被驅(qū)動到高。圖5亦顯示一輸入保護電阻器R40以及輸入保護二極管D40及D42。在所示的實施例中，輸出邏輯544可以是一個或(OR)類型電路。因此，若不論檢測到一變高或是變低的噪聲脈沖，該輸出信號0UT_DET都將會被驅(qū)動為高的。圖6顯示一可內(nèi)含在此所示的實施例中的感測信號產(chǎn)生器604的一例子。一感測信號產(chǎn)生器604可以是一電荷至電壓的(Q-to-V)轉(zhuǎn)換器。一輸入電荷(QIN)可以在一輸入處來加以接收。此一電荷可以是在一接收電極上藉由和一發(fā)送電極的互電容所引起的一電荷。感測信號產(chǎn)生器604可以從此一輸入電荷產(chǎn)生一輸出電壓V0UT。在所不的實施例中，一感測信號產(chǎn)生器604可包含輸入開關(guān)642、復(fù)位開關(guān)644、輸出開關(guān)646、以及捕捉電容器648。復(fù)位開關(guān)644可以將一輸入電荷QIN連接到一對應(yīng)的存 儲電容器648。每個輸入開關(guān)642根據(jù)不同的時鐘信號CP1A、CP2B、CP2A及CPlB而被致能(enabled)。CPlA和CP2A是非重迭的。CPlB和CP2B是非重迭的。此種時鐘的啟動順序可以是CP1A、CP2B、CP2A、CPlB (并且重復(fù)該順序)。復(fù)位開關(guān)644可以放電捕捉電容器648，以使得此種電容器能夠存儲下一個獲得的電荷值。如同輸入開關(guān)642,復(fù)位開關(guān)644也是藉由該些時鐘信號中的不同時鐘信號而被致能。輸出開關(guān)646可以輸出一藉由充電捕捉電容器648所產(chǎn)生的電壓作為V0UT。輸出開關(guān)646是藉由該些時鐘信號中的不同時鐘信號而被致能。圖7顯示一可內(nèi)含在此所示的實施例中的脈沖產(chǎn)生器722的一例子。一脈沖產(chǎn)生器722可以是一同步的“單發(fā)”電路，其響應(yīng)于一噪聲檢測脈沖來輸出具有預(yù)設(shè)的持續(xù)期間的脈沖(例如，從圖5的電路輸出的脈沖)。此一脈沖可以是和從一延遲區(qū)段(例如，圖I、2及3分別的112、212、312’的任一個)輸出的感測信號同步的，以藉此使得任何有噪聲的感測信號在被轉(zhuǎn)換成為輸出值之前都能夠被抑制或取代。盡管脈沖產(chǎn)生器722可采用各種型式，圖7中所示的特定電路可包含一第一 D型觸發(fā)器(FF) 750、一第二 D型FF 752、時鐘捕捉邏輯754、一脈沖持續(xù)期間計數(shù)器758、一脈沖持續(xù)期間值來源756、以及一反相器760。響應(yīng)于一指出已經(jīng)在一感測網(wǎng)路上檢測到噪聲的噪聲檢測脈沖(N0ISE_DET_IN為高)，第一 D型FF 750可以啟動其輸出(Q)。響應(yīng)于來自第一 D型FF 750的一有效的輸出，第二 D型FF 752可以和其時鐘輸入(CLK)同步地啟動其輸出(/Q)。藉由時鐘捕捉邏輯754的操作，第二 D型FF 752可以響應(yīng)于時鐘CPl或CP2來啟動其輸出。響應(yīng)于第二 D型FF 752啟動其輸出(/Q)，脈沖持續(xù)期間計數(shù)器758可以從脈沖持續(xù)期間值來源756載入一計數(shù)持續(xù)期間并且開始計數(shù)。當(dāng)計數(shù)器758計數(shù)時，輸出TCO可以是有效的，其在輸出信號SUPP中產(chǎn)生一脈沖。反相器760可以響應(yīng)于輸出信號SUPP來致能及禁能(disable)計數(shù)器的操作。第一及第二 D型FF (750及752)以及計數(shù)器758可以藉由一初始化信號INIT來加以復(fù)位。圖8是顯示一利用圖4至7中所示的電路實現(xiàn)的像是圖2的選通的轉(zhuǎn)換類型系統(tǒng)的模擬結(jié)果的時序圖。圖8包含以下的波形N0ISE MODEL(噪聲模型)，其顯示一噪聲信號施加至一感測網(wǎng)路以引起噪聲事件；NOISE DET(噪聲檢測)，其顯示一像是從圖5的噪聲檢測電路輸出的噪聲檢測信號；TX，其顯示一發(fā)送信號施加至一感測網(wǎng)路中的TX電極以在RX電極上產(chǎn)生感測信號；SUPP，其顯示一藉由像是圖7中所示的同步的脈沖產(chǎn)生器所產(chǎn)生的同步的抑制脈沖；SENSE SIGNALS (感測信號)，其顯示從一像是圖6中所示的信號產(chǎn)生器輸出的感測信號；SWITCH OUT(切換輸出)，其顯示從一響應(yīng)于抑制脈沖SUPP而將感測信號接地的切換電路輸出的信號；以及CONVERTER (轉(zhuǎn)換器)，其顯示一類比電壓響應(yīng)于接收該SWITCH OUT信號而被產(chǎn)生。所了解的是，盡管波形CONVERTER是類比值，但此一值亦可以在一轉(zhuǎn)換器內(nèi)被轉(zhuǎn)換成一數(shù)字值。噪聲抑制的操作現(xiàn)在將會參考圖8來加以描述。如波形NOISE MODEL所示，一施加的噪聲引起信號可以具有變高的轉(zhuǎn)變(其中之一被顯示為862-0)。響應(yīng)于此一轉(zhuǎn)變，可能在一感測網(wǎng)路內(nèi)引起一噪聲事件(例如，變低的尖峰)。如波形SENSE SIGNALS所示，由該引起噪聲的波形的變高的轉(zhuǎn)變862-0所造成的噪聲可能導(dǎo)致一“有噪聲的”感測信號868-0，其在所示的例子中被該模擬的噪聲驅(qū)動為低的。 如波形NOISE DET所示，響應(yīng)于由轉(zhuǎn)變862-0所造成的模擬的噪聲，一噪聲檢測電路(例如，圖5)可以產(chǎn)生一噪聲檢測脈沖864-0。如波形SUPP所示，響應(yīng)于該噪聲檢測脈沖864-0，一脈沖產(chǎn)生器(例如，圖7)可以產(chǎn)生一抑制脈沖866-0。如波形SWITCH OUT所示，響應(yīng)于抑制脈沖866_0，從一切換電路輸出的感測值可被接地(被驅(qū)動到0V)，其確保該有噪聲的感測信號868-0不被供應(yīng)至一轉(zhuǎn)換器(亦即，防止被感測到)。同樣如波形NOISE MODEL所示，一施加的噪聲引起信號亦可以具有變低的轉(zhuǎn)變(其中之一被顯示為862-1)。響應(yīng)于此一轉(zhuǎn)變，可能在一感測網(wǎng)路內(nèi)引起一噪聲事件(例如，變高的尖峰)。如波形SENSE SIGNALS所示，由變低的轉(zhuǎn)變862-1所造成的噪聲可能導(dǎo)致一“有噪聲的”感測信號868-1，其在所示的例子中被該模擬的噪聲驅(qū)動為高的。如波形NOISE DET所示，響應(yīng)于轉(zhuǎn)變862-1，一噪聲檢測電路可以產(chǎn)生一噪聲檢測脈沖864-1，其產(chǎn)生一抑制脈沖866-1。利用和先前所述的有噪聲的感測信號868-0相同的方式，響應(yīng)于抑制脈沖866-1以防止有噪聲的感測信號868-1被感測到。圖9是對應(yīng)于圖8中所示的選通的轉(zhuǎn)換類型系統(tǒng)的模擬結(jié)果的表。圖9顯示一個沒有模擬的噪聲的轉(zhuǎn)換結(jié)果(10. 275V)。一個噪聲抑制被禁能下的轉(zhuǎn)換結(jié)果具有266mV的峰值到峰值的變化，其代表偏離一標(biāo)稱值的2. 16%變化。一個噪聲抑制被致能下的轉(zhuǎn)換結(jié)果具有42mV的峰值到峰值的變化，其代表偏離一標(biāo)稱值的0. 4%變化。圖10是對應(yīng)于圖8的模擬結(jié)果的另一表。如同將可回想到的，一選通的轉(zhuǎn)換類型系統(tǒng)在檢測到噪聲的事件中可能改變一轉(zhuǎn)換時間。圖10顯示由縮放一噪聲期間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換時間。“期間縮小的因數(shù)(Period down scaling factor) ”乙行顯示一縮小的因數(shù),其中該“I”的情形對應(yīng)于圖8的NOISE MODEL。“最小的噪聲間隔”乙行顯示在模擬的噪聲事件之間的一產(chǎn)生的最小時間?！稗D(zhuǎn)換后的值”乙行顯示藉由一轉(zhuǎn)換器獲得的一產(chǎn)生的值?！稗D(zhuǎn)換時間”乙行顯示由噪聲抑制產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換時間上的增加。圖11是顯示一利用圖4至7中所示的電路實現(xiàn)的像是圖3的可切換的延遲類型系統(tǒng)的模擬結(jié)果的時序圖。圖11包含和圖8相同的波形，并且相似的波形具有相同的標(biāo)簽。
圖11和圖8不同在于除了 SENSE SIGNALS之外，其包含一波形SENSESIGNALS (延遲2T)，其對應(yīng)于和SENSE SIGNALS相同的信號，但是延遲兩個TX時鐘信號的周期。噪聲抑制的操作現(xiàn)在將會參考圖11來加以描述。如同圖8的情形，一施加的噪聲引起信號可以具有一變高的轉(zhuǎn)變1162-0及變低的轉(zhuǎn)變1162-1，其導(dǎo)致具有“有噪聲的”感測信號1168-0及1168-1的SENSE SIGNALS。再者，響應(yīng)于模擬的噪聲，一噪聲檢測電路(例如，圖5)可以產(chǎn)生噪聲檢測脈沖(例如，1164-0及1164-1)，其觸發(fā)噪聲抑制脈沖1166-0及1166-1。不同于圖8的操作，響應(yīng)于噪聲抑制脈沖(例如，1166-0及1166-1), —切換電路可以提供延遲后的替代感測信號1172-0及1172-1，以取代有噪聲的感測信號(1168-0及1168-1)。如同波形SWITCH OUT所示，利用延遲后的替代信號取代有噪聲的信號可以避免有噪聲的信號被感測到。圖12是對應(yīng)于圖11中所示的可切換的延遲類型系統(tǒng)的模擬結(jié)果的表。圖12利用 和圖9相同的方式呈現(xiàn)轉(zhuǎn)換結(jié)果。如圖所示，在噪聲抑制被禁能下，一轉(zhuǎn)換結(jié)果具有457mV的峰值到峰值的變化，其代表偏離一標(biāo)稱值的2. 52%變化。一個噪聲抑制被致能下的轉(zhuǎn)換結(jié)果具有38mV的峰值到峰值的變化，其代表偏離一標(biāo)稱值的O. 2%變化。圖13是對應(yīng)于圖11中所示的可切換的延遲類型系統(tǒng)的模擬結(jié)果的另一表。圖13利用和圖10相同的方式呈現(xiàn)轉(zhuǎn)換結(jié)果。相對于圖10，圖13可對于在模擬的噪聲事件之間的最小時間上的縮短提供固定的轉(zhuǎn)換時間。以上的實施例已經(jīng)顯示電容感測系統(tǒng)可以檢測存在于一感測網(wǎng)路中的噪聲，并且抑制受到此種噪聲不利影響的信號。根據(jù)非常特定的實施例的噪聲檢測配置的例子是被顯示在圖14至16中。圖14顯不根據(jù)一實施例的一種電容感測系統(tǒng)1400。系統(tǒng)1400顯不一種配置，其中一或多個RX電極可被利用來感測在一電容感測網(wǎng)路1402中的噪聲。在所示的實施例中，一感測網(wǎng)路1402可包含一電極陣列1416，該電極陣列1416包含RX電極1474以及一 RX電極選擇器1478。一相關(guān)于RX電極1474的電容可以響應(yīng)于一物體至該電極陣列1416的接近而變化。RX電極選擇器1478可以連接一或多個RX電極至一感測信號產(chǎn)生器1404。RX電極1474可包含一或多個感測RX電極1476，該些感測RX電極1476可以連接至一噪聲檢測區(qū)段1410。感測RX電極1476可以是專用的感測結(jié)構(gòu)，其并未用在感測操作(亦即，并未連接至感測信號產(chǎn)生器1404)、或者其可以是在一或多個其它RX電極被用于感測電容變化時的用于感測噪聲的RX電極。響應(yīng)于藉由噪聲檢測區(qū)段1410在感測RX電極1476上感測到的噪聲，噪聲抑制區(qū)段1408可以抑制在被提供到一如同在此所述的轉(zhuǎn)換器1406或等同物的感測信號上的噪聲。圖15顯不根據(jù)另一實施例的一種電容感測系統(tǒng)1500。系統(tǒng)1500顯不一種配置，其中一或多個TX電極可被利用以感測在一電容感測網(wǎng)路1502中的噪聲。在所示的實施例中，一感測網(wǎng)路1502可包含一電極陣列1516，該感測網(wǎng)路1502包含一 TX驅(qū)動器1518，該TX驅(qū)動器1518利用一 TX信號且根據(jù)一 TX電極選擇器1582來驅(qū)動一或多個TX電極1576。一感測網(wǎng)路1502亦可包含RX電極1574以及一 RX電極選擇器1578。TX電極1576可包含一或多個感測TX電極1580，其可以連接至一噪聲檢測區(qū)段1510。感測TX電極1580可以是專用的感測結(jié)構(gòu)，其并未用在感測操作(亦即，并未被信號TX驅(qū)動)、或者其可以是目前未被信號TX驅(qū)動的TX電極。響應(yīng)于藉由噪聲檢測區(qū)段1510在感測TX電極1580上感測到的噪聲，噪聲抑制區(qū)段1508可以抑制在被提供到一如同在此所述的轉(zhuǎn)換器1506或等同物的感測信號上的噪聲。圖16顯不根據(jù)另一實施例的一種電容感測系統(tǒng)1600。在一實施例中，一種系統(tǒng)1600可以是圖14中所不的系統(tǒng)的一特殊的實施方式。一種系統(tǒng)1600可以利用一非驅(qū)動的TX電極來感測噪聲。在所不的實施例中，一感測網(wǎng)路1602可包含一電極陣列1616、一 TX MUX1682、一TX驅(qū)動器1618、以及一 RX MUX 1678。一 TX MUX 1682可以選擇一將被TX驅(qū)動器1618驅(qū) 動的TX電極，并且使得一非驅(qū)動的TX電極能夠連接至一噪聲檢測區(qū)段1610。一 RX MUX 1678可以連接電極陣列1616的一 RX電極至一感測信號產(chǎn)生器1604，該感測信號產(chǎn)生器1604在所示的實施例中可以是一電荷至電壓的轉(zhuǎn)換器。一延遲區(qū)段1612、切換電路1614以及轉(zhuǎn)換區(qū)段1606可以如同以上實施例中所述者或等同物地操作。圖17顯不根據(jù)又一實施例的一種電容感測系統(tǒng)1700。一種系統(tǒng)1700可以是和像是圖1-3及14-16的實施例不同在于相對于監(jiān)視該感測網(wǎng)路的一或多個電極，其可以藉由監(jiān)視由連接至一感測網(wǎng)路的信號產(chǎn)生器電路所產(chǎn)生的信號來檢測噪聲。所示的特定實施例可以藉由監(jiān)視在所有此種信道上的噪聲來提供橫跨多個信道的噪聲抑制。一種系統(tǒng)1700可包含一像是圖16的感測網(wǎng)路1702，然而，一 TX MUX1782并不提供一用于噪聲感測的路徑至一 TX電極。再者，RX MUX 1778可以連接RX電極到多個信道(1784-0至1784-n)。每個不同的信道(1784-0至1784_n)可以提供其本身的電容感測結(jié)果(DATA_CH0至DATA_CHn)。在所示的實施例中，每個信道(1784-0至1784_n)可包含一感測信號產(chǎn)生器(1704-0至1704-n)(在此例中為一 Q至V的轉(zhuǎn)換器)、一延遲區(qū)段(1712-0至1712-n)、一切換電路(1714-0至1714_n)以及一轉(zhuǎn)換區(qū)段(1706-0至1706_n)。一種系統(tǒng)1700亦包含一噪聲抑制區(qū)段1708，該噪聲抑制區(qū)段1708可包含一噪聲檢測區(qū)段1710以及切換電路(1714-0至1714-n)。一噪聲檢測區(qū)段1710可以藉由監(jiān)視在多個信道(1784-0至1784-n)上接收的信號來感測噪聲。一噪聲檢測區(qū)段1710可包含一噪聲檢測電路1720以及一脈沖產(chǎn)生器1722(其在此實施例中可以是一如上所述的同步的單發(fā))。一脈沖產(chǎn)生器1722可以結(jié)合切換電路(1714-0至1714_n)來操作，以抑制沿著如同在此所述的信道(1784-0至1784-n)或等同物的噪聲。一噪聲檢測電路1720可以藉由加總在多個信道(1784-0至1784_n)上的感測信號來檢測噪聲。在所示的實施例中，噪聲檢測電路1720可包含一信號加法器1786、一檢測放大器1788、一低通濾波器(LPF) 1790、以及一比較器1742。在操作中，一信號加法器1786可以結(jié)合來自多個平行的信道的感測信號。檢測放大器1788可以放大一由信號加法器1786產(chǎn)生的信號。此一放大后的信號可被提供至比較器1742的一第一(+)輸入并且提供至LPF 1790。LPF 1790可以濾波該放大后的信號，并且提供此一濾波后的值至比較器1742的一第二(_)輸入。因此，一較高頻的(相對于LPF的通帶)噪聲事件可以導(dǎo)致一由比較器1742產(chǎn)生的噪聲檢測脈沖。響應(yīng)于此一噪聲檢測脈沖，噪聲抑制可以藉由脈沖產(chǎn)生器1722及切換電路(1714-0至1714-n)的操作而沿著所有的信道(1784-0至1784-n)發(fā)生。此種噪聲抑制可包含但不限于在此所述的選通的轉(zhuǎn)換技術(shù)及/或可切換的延遲技術(shù)或等同技術(shù)。在一實施例中，感測信號產(chǎn)生器(1704-0至1704-n)可以響應(yīng)于來自TX驅(qū)動器1718的一 TX信號并且與該TX信號同步來提供感測信號。因此，一噪聲檢測電路1720可以提供用于噪聲的感測信號的逐周期監(jiān)視。在此所述的各種實施例可以抑制發(fā)生在一電容感測網(wǎng)路上的源自于一些來源的任一個來源的噪聲。在特定的實施例中，噪聲抑制可以是針對從一實際連接至電容感測網(wǎng)路的顯示裝置產(chǎn)生的噪聲。圖18是顯示此一配置的特定實施例。圖18顯不根據(jù)一實施例的一種電容系統(tǒng)1800。系統(tǒng)1800可包含一電容感測網(wǎng)路 1802、一顯示裝置1890、一噪聲抑制區(qū)段1808、以及一顯示器控制器1892。一電容感測網(wǎng)路1802可包含透明電極(其中之一被顯示為1816)，并且可以形成在該顯示裝置1890之上且實際附加到該顯示裝置1890。一顯示裝置1890可包含任意適當(dāng)?shù)娘@示裝置，但在特定的實施例中，可包含一液晶顯不器(IXD)、發(fā)光二極管(LED)顯不器、有機LED(OLED)顯不器,此僅略舉幾個例子。一顯示器控制器1892可以產(chǎn)生用于控制顯示裝置1890的電氣信號，并且此種電氣信號可能對于該電容感測網(wǎng)路1802產(chǎn)生噪聲。一噪聲抑制區(qū)段1808可以根據(jù)在此所述的技術(shù)或是等同技術(shù)來抑制由顯示器控制器/裝置1892/1890所產(chǎn)生的噪聲。如同將可回想到的，圖17的實施例顯示一種電容感測系統(tǒng)，其中從一感測網(wǎng)路產(chǎn)生的感測信號可針對噪聲來加以監(jiān)視。利用此種技術(shù)的另外實施例現(xiàn)在將會參考圖19-22來加以描述。圖19顯不根據(jù)另一實施例的一種電容感測系統(tǒng)1900。一種系統(tǒng)1900可以提供周期性的感測信號的逐周期監(jiān)視。一種系統(tǒng)1900可包含一 TX驅(qū)動器1918、一感測網(wǎng)路1902、一感測信號產(chǎn)生器1904、以及一噪聲檢測區(qū)段1910。一 TX驅(qū)動器1918可以利用一周期性的信號來驅(qū)動一感測網(wǎng)路1902以引起電荷變化，該電荷變化可以根據(jù)一互電容來變化。感測信號產(chǎn)生器1904可以是一 Q至V的轉(zhuǎn)換器，該Q至V的轉(zhuǎn)換器可以直接或是經(jīng)由介于中間的電路來提供一周期性的電壓信號至噪聲檢測區(qū)段1910以及至一轉(zhuǎn)換區(qū)段(未顯示)。在所示的實施例中，一噪聲檢測區(qū)段1910可包含一同步的整流器1998、一 LPF1990、一高的閾值電壓偏移1994、一低的閾值電壓偏移1996、一第一比較器1942-0、一第二比較器1942-1、以及輸出邏輯1944。一同步的整流器1998可以整流從感測信號產(chǎn)生器1904接收到的一周期性的感測電壓信號。該整流后的信號可被提供至第一比較器1942-0的一(+)輸入以及第二比較器1942-1的一(-)輸入。LPF 1990可以濾波該整流后的信號以產(chǎn)生一平均信號電壓電平。一高的閾值電壓偏移1994可以將一電壓加到該平均電平，并且提供此一值至第一比較器1942-0的(-)輸入。類似地,一低的閾值電壓偏移1996可以從該平均電平減去一電壓，并且提供此一值至第二比較器1942-1的(+)輸入。輸出邏輯1944可以對來自兩個比較器1942-0/1的輸出進行邏輯“或”運算。于是，當(dāng)一來自同步的整流器1998的輸出下降到低于該平均電平(減去該低的閾值偏移)或是上升到超過該平均電平(加上該高的閾值偏移)時，一噪聲檢測信號(ουτ_DET)可被啟動。圖20顯不根據(jù)另一實施例的一種電容感測系統(tǒng)2000。一種系統(tǒng)2000亦可以提供周期性的感測信號的逐周期監(jiān)視。然而，系統(tǒng)2000可以藉由比較一系列的感測信號與相同系列的感測信號的一延遲的版本來操作。該系統(tǒng)2000可包含像是圖19的那些區(qū)段。系統(tǒng)2000和圖19可以是不同在于可包含一延遲區(qū)段2012，該延遲區(qū)段2012可以延遲周期性的感測信號系列。在一實施例中，此一延遲可以是一周期(亦即，1T)。一種系統(tǒng)2000和圖19的系統(tǒng)亦可以是不同在于一噪聲檢測區(qū)段2010并不包含一同步的整流器或是LPF。而是，一延遲后的感測信號(從延遲區(qū)段2012輸出)可被提供至第一比較器2042-0的一(+)輸入以及第二比較器2042-1的一(-)輸入。一非延遲的(或是較短延遲的)感測信號(輸入到延遲區(qū)段2012)可被提供至第一比較器2042-0的一 (-)輸入以及第二比較器2042-1的一(+)輸入。于是，當(dāng)一感測信號超出同一感測信號系列的一延遲的版本有一個高或低的閾值偏移時，一噪聲檢測信號(0UT_DET)可被啟動。圖21是以方塊概略圖來顯不根據(jù)又一實施例的一種電容感測系統(tǒng)2100。在一實施例中，一種系統(tǒng)2100可以是圖20中所示的系統(tǒng)的一特殊的實施方式。一種系統(tǒng)2100可被視為一“可切換的延遲”類型系統(tǒng)，因為其依據(jù)檢測到的噪聲來在不同的延遲后的感測信號之間做選擇。圖21的實施例可包含像是圖3的那些電路區(qū)段。圖21的實施例和圖3的實施例可以是不同在于一延遲區(qū)段2112”可包含五個延遲區(qū)段2124-0”至2124-4”。第一延遲路徑2124-0”的一輸出可被提供至一噪聲檢測電路2120’。噪聲檢測電路2120’亦可以接收一非延遲的信號(亦即，來自感測信號產(chǎn)生器2104的輸出)作為一輸入。在一實施例中，一噪聲檢測電路2120’可以采用圖20中被顯示為2010的電路型式。以此種方式，在一電容接收信道上的一產(chǎn)生的信號可針對噪聲來加以監(jiān)視，并且若感測到噪聲，其可以藉由一接收該些感測信號的一延遲版本的切換電路來加以抑制。圖22是顯示一利用圖6_7、20及23(顯示在以下)中所示的電路所實現(xiàn)像是圖21的可切換的延遲類型系統(tǒng)的模擬結(jié)果的時序圖。圖22包含某些和圖11相同的波形，并且相似的波形具有相同的標(biāo)簽。然而，圖22并不包含一 TX波形。噪聲抑制的操作現(xiàn)在將會參考圖22來加以描述。如同圖11的情形，一施加的噪聲引起信號可以具有變高的轉(zhuǎn)變(例如，2262-0)以及變低的轉(zhuǎn)變(例如，2262-1)，其導(dǎo)致具有“有噪聲的”感測信號2268-0及2268-1的SENSESIGNALS。再者，響應(yīng)于模擬的噪聲，一噪聲檢測電路(例如，圖20中的2010)可以產(chǎn)生噪聲檢測脈沖(例如，在NOISE DET中的2264-0及2264-1)，該些噪聲檢測脈沖觸發(fā)噪聲抑制脈沖 2266-0 及 2266-1。像是圖11的操作，響應(yīng)于噪聲抑制脈沖(例如，2266-0及2266-1)，一切換電路可以提供延遲后的替代感測信號2272-0及2272-1，以取代有噪聲的感測信號(2268-0及2268-1)。如同由波形SWITCH OUT所示，利用延遲后的替代信號來取代有噪聲的信號可以避免有噪聲的信號被送到一轉(zhuǎn)換區(qū)段。
圖23顯示一可以內(nèi)含在一像是圖20及/或21的實施例中的延遲區(qū)段2312的一例子。一延遲區(qū)段2312可以采用圖4中所示的型式，因此相似的項目是由相同的參考字元來參照，但是開頭的數(shù)字是“23”而不是“4”。圖23和圖4可以是不同在于該些所示的分接位置2340-0至2340-4。分接位置2340-0、2340-1、2340-2、以及2340-3分別可以提供2Τ、4Τ、1. 5Τ以及3. 5Τ的延遲。此外，一分接位置2340-4可以提供一具有O. 5Τ的延遲的信號至一噪聲檢測器電路。如同圖4的情形，從連續(xù)的半周期(例如，I. 5/2Τ、3. 5/4Τ)提供分接頭給一差分取樣保持電路可以提供一感測周期的全波整流。以上的實施例已經(jīng)顯示可以藉由防止有噪聲的感測信號被轉(zhuǎn)換成為感測資料來抑制在一種電容感測系統(tǒng)中的噪聲的系統(tǒng)、電路及方法。然而，在替代的實施例中，一測量時間可被調(diào)整以減低噪聲效應(yīng)。一具有此種噪聲減低的特定實施例被顯示在圖24中。圖24顯不根據(jù)另一實施例的一種電容感測系統(tǒng)2400。一種系統(tǒng)2400可以設(shè)定一 測量期間為一不短于一預(yù)期的最大噪聲期間的持續(xù)期間。此外，此一測量期間可以參考到產(chǎn)生此種噪聲的信號來加以同步化。在一特定的實施例中，一種感測系統(tǒng)利用一周期性的測量頻率，并且此一頻率可被調(diào)整為一反復(fù)的噪聲頻率的倍數(shù)。在此一配置中，諧波的周期性的噪聲信號可以位在感測系統(tǒng)頻率響應(yīng)的零點，因此被實質(zhì)減低或是從感測操作中消除。在圖24的特定實施例中，一種系統(tǒng)2400可包含一電容感測網(wǎng)路2402、一時間測量電路2401、一時鐘調(diào)整區(qū)段2403、一發(fā)送時鐘產(chǎn)生器2405、以及一發(fā)送信號驅(qū)動器2418。一種電容感測系統(tǒng)2400可以操作在一環(huán)境中，其中某些有關(guān)噪聲事件的資訊是已知的。一測量期間可被調(diào)整以降低此噪聲的不利效應(yīng)。在某些實施例中，一種系統(tǒng)2400可以結(jié)合一顯示裝置來操作，該顯示裝置產(chǎn)生相關(guān)于一顯示器時序時鐘的噪聲。在所示的特定實施例中，感測系統(tǒng)2400可以結(jié)合一 IXD顯示裝置2491以及IXD控制器2492來操作，該IXD顯示裝置2491以及IXD控制器2492是根據(jù)一顯示器時鐘LCD_Clk來操作。在圖24的實施例中，一種系統(tǒng)2400可以藉由在感測網(wǎng)路2402上驅(qū)動一 TX_0UT信號來執(zhí)行一電容測量操作。此一測量操作的持續(xù)期間可以是基于由一時鐘產(chǎn)生器2405所提供的一系統(tǒng)時鐘SysCLK。例如，一感測操作的持續(xù)期間可以藉由改變信號SysCLK的頻率或是改變SysCLK存在于一測量時間中的時鐘脈沖數(shù)目、或是兩者的組合來加以改變。在所不的實施例中，一測量時間可以藉由改變一施加至?xí)r鐘產(chǎn)生器2405的預(yù)分頻器值(Prescalar)來加以改變。一時鐘產(chǎn)生器2405可以藉由根據(jù)該預(yù)分頻器值來縮放一輸入時鐘信號(CLK)以產(chǎn)生一時鐘信號SysCLK。于是,在一預(yù)分頻器值上的變化可以導(dǎo)致TX_0UT的頻率增高或降低。一時間測量電路2401可以決定該TX時鐘(被用來測量一電容)的頻率以及一噪聲產(chǎn)生系統(tǒng)中的一時鐘之間的差異。在所不的實施例中，一時間測量電路2401可以是一計時器，該計時器比較一顯示器時鐘LCD_Clk的頻率與SysCLK。尤其，一時間測量電路2401可以具有一個由LCD_Clk致能的捕捉期間，在該期間根據(jù)SysCLK來產(chǎn)生計數(shù)。因此，一產(chǎn)生的計數(shù)值(例如，在所設(shè)定的數(shù)目的LCD_Clk周期中的SysCLK周期數(shù)目)可以反映LCD_Clk及SysCLK之間頻率上的差異。根據(jù)此一在頻率上的差異，一時鐘調(diào)整區(qū)段2403可以增高或降低SysCLK時鐘頻率，以藉此確保一測量期間至少是和一預(yù)期的噪聲持續(xù)期間一樣長。在所示的實施例中，一時鐘調(diào)整區(qū)段2403可以是一預(yù)分頻器選擇器，該預(yù)分頻器選擇器是根據(jù)SysCLK及LCD_Clk之間頻率上的差異來選擇一用于施加到時鐘產(chǎn)生器2405的預(yù)分頻器值。如同將會在以下所示的，一預(yù)分頻器值的選擇可以是一反復(fù)的過程。此外，測量操作可以和該LCD_Clk同步。在所示的實施例中，發(fā)送信號驅(qū)動器2418可以響應(yīng)于LCD_Clk來開始測量操作。圖25是顯示根據(jù)實施例的測量操作的時序圖。波形“LCD_Clk”顯示一由顯示器控制器2492產(chǎn)生的顯示器時鐘。響應(yīng)于LCD_Clk而執(zhí)行的顯示器操作可能在一電容感測網(wǎng)路上產(chǎn)生噪聲。如同在圖25中所示，已知的是(例如，通過測量)，在一電容感測網(wǎng)路上由一顯示器操作所造成的最長噪聲事件持續(xù)期間(Max Noise Duration)可以是四個LCD_Clk時鐘周期。波形“TX_0UT Prescalar I (預(yù)分頻器值I) ”顯示一對應(yīng)于最初的預(yù)分頻器設(shè)定的TX_0UT響應(yīng)。如圖所示，一產(chǎn)生的測量時間(Measurement Time I)可以是小于該最長 的噪聲持續(xù)期間。因此，一例如是信號積分的測量操作將不會積分一整個噪聲事件。相對地，波形“TX_0UT Prescalar 2 (預(yù)分頻器值2) ”顯示一對應(yīng)于一調(diào)整后的預(yù)分頻器設(shè)定的TX_0UT響應(yīng)。該所產(chǎn)生的測量時間(Measurement Time 2)可以是不小于最長的噪聲持續(xù)期間。因此，一測量操作可以積分一整個噪聲事件，此可以降低在該感測操作中噪聲的不利效應(yīng)。圖26是對應(yīng)于一像是圖24中所示的系統(tǒng)的實驗結(jié)果的表。“T0UCHSIGNAL”列顯示檢測到的觸摸數(shù)目?！癗OISE”列顯示由噪聲造成的“假”觸摸的數(shù)目。“SNR”列顯示一信噪比(亦即，TOUCH SIGNAL 除以 NOISE)。如同該NOIXD情形中所示，其中IXD并未在操作，一個25的SNR可被達成。當(dāng)IXD正在操作(LCD列)，但是電容測量并未根據(jù)預(yù)期的噪聲同步或縮放時，一個3. 3的SNR產(chǎn)生。然而，當(dāng)測量是根據(jù)預(yù)期的噪聲同步且縮放時，一個7的SNR可被達成，此為大于兩倍的改善。圖27顯示根據(jù)一實施例的一預(yù)分頻器調(diào)整操作2700。一操作2700可包含在開始(2707)后，測量一來源時鐘信號(2709)。一來源時鐘信號可以是決定一測量期間的持續(xù)期間的一信號，其中該測量期間是對應(yīng)于電容的信號值被引起及/或獲得的期間的時間，但不一定是完全被處理的。若一來源時鐘信號大于一參考頻率加上某個閾值(來自2711的Y)，則一預(yù)分頻器值可被增大(2713)，藉此降低該來源時鐘的頻率(因此增長一測量時間)。相反地，若一來源時鐘信號小于一參考頻率減去某個閾值(來自2715的Y)，則一預(yù)分頻器值可被降低(2717)，藉此增高該來源時鐘的頻率(因此減少一測量時間)。在特定的實施例中，一操作2700可以是藉由一處理器根據(jù)存儲的指令執(zhí)行的步驟。實施例可被利用在電容感測系統(tǒng)中以降低噪聲的不利效應(yīng)。在特定的實施例中，在一觸摸屏的電容感測網(wǎng)路上從對應(yīng)的顯示器發(fā)生的噪聲可被抑制或減低。其它實施例可以解決不同的噪聲來源，其包含但不限于由低頻電池充電及/或交換式電源供應(yīng)器產(chǎn)生的噪聲。
本發(fā)明的實施例可以利用一電容感測網(wǎng)路的一或多個電極來檢測噪聲的存在。在某些實施例中，一互電容感測網(wǎng)路的一或多個接收電極可被利用來感測噪聲。此外或替代的是，一或多個未使用的(亦即，未被一發(fā)送信號驅(qū)動的)發(fā)送電極可被利用于噪聲檢測。本發(fā)明的實施例可以利用從一電容感測網(wǎng)路產(chǎn)生的感測信號來感測噪聲。在某些實施例中，來自多個信道的信號可以加總在一起來感測噪聲。本發(fā)明的實施例可以藉由根據(jù)一噪聲事件的已知觸發(fā)來開始一測量期間以減低噪聲。此外或替代的是，一測量期間的持續(xù)期間可被調(diào)整以包含一預(yù)期的最長噪聲事件持續(xù)期間。本發(fā)明的實施例亦可以藉由利用一周期性的測量(感測)頻率來減低噪聲，該頻率是一反復(fù)的噪聲頻率的倍數(shù)，因而該周期性的噪聲的諧波是位在該感測系統(tǒng)頻率響應(yīng)的零點。應(yīng)該體認到的是，此整份說明書參照到的“一個實施例”或是“一實施例”表示關(guān)連到該實施例所述的一特定的特點、結(jié)構(gòu)或特征是內(nèi)含在本發(fā)明的至少一實施例中。因此， 所強調(diào)且應(yīng)該體認到的是，在此說明書的各種部分中兩個或多個參照到的“一實施例”或是“一個實施例”或是“一替代實施例”不一定都參照到相同的實施例。再者，該些特定的特點、結(jié)構(gòu)或特征在本發(fā)明的一或多個實施例中可以適當(dāng)?shù)丶右越M合。類似地，應(yīng)該體認到的是，在本發(fā)明范例的實施例的先前說明中，本發(fā)明的各種特點有時為了精簡揭露內(nèi)容以助于理解各種發(fā)明的特點中的一或多個特點的目的，而在單一實施例、附圖或是其說明中被群組在一起。然而，此種揭露方法并非要被解釋成反映權(quán)利要求需要比在每項權(quán)利要求中明白所述的特點更多的特點的意圖。而是，發(fā)明的特點是在于比單一先前揭露的實施例的所有特點少的特點。因此，在詳細說明后的權(quán)利要求是藉此明白被納入此詳細說明中，其中每個權(quán)利要求依靠其本身作為本發(fā)明的一個別實施例。
權(quán)利要求
1.ー種電容感測系統(tǒng),其包括 ー噪聲檢測器，其耦合至一電容感測網(wǎng)路，所述電容感測網(wǎng)路響應(yīng)于噪聲以產(chǎn)生ー噪聲檢測信號； 一延遲電路，其耦合以響應(yīng)于來自所述電容感測網(wǎng)路的輸出來產(chǎn)生至少兩個不同的延遲后的感測信號；以及 一切換電路，其響應(yīng)于所述噪聲檢測信號以選擇性地輸出至少ー個所述延遲后的感測信號。
2.如權(quán)利要求I所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在干 所述噪聲檢測器包括 至少ー比較器電路，其具有一耦合至所述電容感測網(wǎng)路的輸入，以及 一脈沖產(chǎn)生器，其響應(yīng)于所述比較器電路的一輸出以產(chǎn)生ー脈沖。
3.如權(quán)利要求I所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在于 所述電容感測網(wǎng)路包括 ー發(fā)送電路，其發(fā)送ー第一信號至所述電容感測網(wǎng)路中的至少ー發(fā)送電極；以及接收電極，其響應(yīng)于所述第一信號以產(chǎn)生感測信號，至少ー接收電極是耦合至所述噪聲檢測器。
4.如權(quán)利要求I所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在于 所述電容感測網(wǎng)路包括 ー發(fā)送電路，其發(fā)送ー第一信號至所述電容感測網(wǎng)路中的至少ー發(fā)送電極，至少ー發(fā)送電極是耦合至所述噪聲檢測器；以及 接收電極，其響應(yīng)于所述第一信號以產(chǎn)生感測信號。
5.如權(quán)利要求I所述的電容感測系統(tǒng),其進ー步包含 ー耦合在所述電容感測網(wǎng)路以及所述延遲電路之間的電荷至電壓轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換從所述電容感測網(wǎng)路接收的電荷值成為電壓值。
6.如權(quán)利要求I所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在于 所述延遲電路包含一具有多個分接位置的開關(guān)電容器延遲線，每個分接位置提供所述些延遲后的感測信號中的一不同的延遲后的感測信號。
7.如權(quán)利要求6所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在于 所述電容感測網(wǎng)路輸出一周期性的信號；以及 所述開關(guān)電容器延遲線整流所述周期性的信號。
8.如權(quán)利要求I所述的電容感測系統(tǒng),其進ー步包含 一實際耦合至所述電容感測網(wǎng)路的顯示裝置，其作用為所述電容感測網(wǎng)路的一噪聲的來源。
9.如權(quán)利要求8所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在于 所述顯示裝置包括一液晶顯示器。
10.如權(quán)利要求I所述的電容感測系統(tǒng),其進ー步包含 ー耦合至所述切換電路的輸出的轉(zhuǎn)換電路，其產(chǎn)生對應(yīng)于ー接收到的延遲后的感測信號的一電壓的一數(shù)字值。
11.如權(quán)利要求10所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)換電路被配置以響應(yīng)于所述噪聲檢測信號來改變轉(zhuǎn)換時間以產(chǎn)生所述數(shù)字值。
12.如權(quán)利要求I所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在于 所述噪聲檢測器包括 一第一比較器，其具有一I禹合以從所述電容感測網(wǎng)路接收ー輸出的輸入以及另ーI禹合至一第一參考值的輸入，以及 一第二比較器，其具有一耦合以從所述電容感測網(wǎng)路接收所述輸出的輸入以及另ー耦合至一第二參考值的輸入。
13.如權(quán)利要求I所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在于 所述延遲電路包括一整流器電路； 所述噪聲檢測器包括 一低通濾波器(LPF)，其具有ー耦合至所述整流器電路的ー輸出的輸入， 一第一比較器，其具有一耦合至所述延遲電路的ー輸出的輸入以及ー耦合至所述LPF的一輸出的第二輸入，以及 一第二比較器，其具有一耦合至所述延遲電路的輸出的輸入以及ー耦合至所述LPF的一輸出的第二輸入。
14.如權(quán)利要求I所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在于 所述噪聲檢測器包括 一第一比較器，其具有一耦合至所述電容感測網(wǎng)路的ー輸出的輸入以及ー耦合以從所述延遲電路接收一延遲后的感測信號的第二輸入，以及 一第二比較器，其具有一耦合至所述電容感測網(wǎng)路的輸出的輸入以及一耦合以從所述延遲電路接收所述延遲后的感測信號的第二輸入。
15.—種電容感測系統(tǒng),其包括 一電容感測網(wǎng)路，其響應(yīng)于ー發(fā)送信號以產(chǎn)生感測信號； ー顯示裝置，其實際耦合至所述電容感測網(wǎng)路，其根據(jù)ー顯示器時序信號以產(chǎn)生ー顯示畫面；以及 ー發(fā)送信號產(chǎn)生器電路，其響應(yīng)于一系統(tǒng)時鐘以產(chǎn)生所述發(fā)送信號，并且響應(yīng)于所述顯示器時序信號以及所述系統(tǒng)時鐘之間的ー差異以選擇性地改變所述發(fā)送信號。
16.如權(quán)利要求15所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在于 所述發(fā)送信號產(chǎn)生器響應(yīng)于所述顯示器時序信號中的ー轉(zhuǎn)變以啟動所述發(fā)送信號。
17.如權(quán)利要求15所述的電容感測系統(tǒng)，其特征在于 所述顯示裝置包括一液晶顯示器。
18.ー種方法，其包括 檢測在一電容感測網(wǎng)路中的噪聲；以及 抑制一對應(yīng)于所述檢測到的噪聲的感測信號而不施加至ー轉(zhuǎn)換電路，所述轉(zhuǎn)換電路是從所述些感測信號產(chǎn)生感測值。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于 檢測噪聲包含 藉由監(jiān)視在所述感測網(wǎng)路的至少ー電極上的電氣信號來檢測噪聲。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于所述感測信號是一周期性的信號； 檢測噪聲包含產(chǎn)生ー和所述感測信號同步的噪聲檢測脈沖；以及抑制所述檢測到的噪聲包含響應(yīng)于檢測到的噪聲來施加所述感測信號的一延遲的版本至所述轉(zhuǎn)換電路。
全文摘要
一種電容感測系統(tǒng)可包含一耦合至一電容感測網(wǎng)路的噪聲檢測器，其響應(yīng)于噪聲以產(chǎn)生一噪聲檢測信號；一延遲電路，其耦合以響應(yīng)于來自所述電容感測網(wǎng)路的輸出來產(chǎn)生至少兩個不同的延遲后的感測信號；以及一切換電路，其響應(yīng)于所述噪聲檢測信號以選擇性地輸出所述些延遲后的感測信號中的一個。特定的實施例可包含當(dāng)在一電容信號的離散的類比取樣中檢測到噪聲時，選擇性地舍棄此種離散的類比取樣。
文檔編號G01R27/26GK102844669SQ201180002800
公開日2012年12月26日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者維克特·奎曼, 艾瑞克·安德森 申請人:賽普拉斯半導(dǎo)體公司