CN113447697B - 信号检测电路、信号检测方法、触摸面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种信号检测电路，包括：检测信号检测模块，用于根据时序控制信号检测得到电压检测信号并经检测信号检测模块的输出端输出电压检测信号；信号处理模块，信号处理模块的输入端与检测信号检测模块的输出端连接，用于接收电压检测信号，并根据电压检测信号得到输出信号；以及信号输出模块，信号输出模块的输入端与信号处理模块的输出端连接，用于接收信号处理模块输出的输出信号并将输出信号输出到后级电路；其中，电压检测信号在正负周期切换过程中，根据时序控制信号的控制信息，检测中间电压检测信号，中间电压检测信号小于预设电压，通过上述电路，可以使用普通场效应管实现正负电压的扫描，提高内嵌式触摸信号检测电路性能，且不增加芯片面积。

Description

信号检测电路、信号检测方法、触摸面板及显示装置

技术领域

本申请涉及显示领域，特别涉及一种信号检测电路、信号检测方法、具有所述信号检测电路的触摸面板以及具有所述触摸面板的显示装置。

背景技术

近年来，随着智能手机、平板电脑的兴起，触摸屏(TP，Touch Panel)已经遍地可见。按照组成结构，触摸屏可以分为外挂式触摸屏(Out Cell Touch Panel)、覆盖表面式触摸屏(On Cell Touch Panel)以及内嵌式触摸屏(In Cell Touch Panel)。其中，内嵌式触摸屏已经逐步取代了传统液晶显示屏(LCD，Liquid Crystal Display)在现今中小尺寸显示技术中的地位。

目前，触摸屏技术在生产中存在一些有待改进的不足，如信噪比难以提升的问题，常用的手段是使用高压器件提高信号幅度，例如，外挂式触摸屏芯片的工作电压，从而提升触摸信噪比。然而，不同于外挂式触摸屏技术，内嵌式触摸屏由于存在较多的检测通道，若采用高压器件提高触摸信噪比，会牺牲很大的芯片面积，同时增加了工艺生产层数，进一步增加了生成成本，阻碍了内嵌式触摸屏的广泛应用和推广，因此，本领域技术人员亟需开发新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种信号检测电路、信号检测方法、具有所述信号检测电路的触摸面板以及具有所述触摸面板的显示装置，以解决上述问题。

第一方面，本申请实施例提供一种信号检测电路，包括：检测信号检测模块，用于根据时序控制信号检测得到电压检测信号并经所述检测信号检测模块的输出端输出所述电压检测信号；信号处理模块，所述信号处理模块的输入端与所述检测信号检测模块的输出端连接，用于接收所述电压检测信号，并根据所述电压检测信号得到输出信号；以及信号输出模块，所述信号输出模块的输入端与所述信号处理模块的输出端连接，用于接收所述信号处理模块输出的输出信号并将所述输出信号输出到后级电路；其中，所述电压检测信号在正负周期切换过程中，根据所述时序控制信号的控制信息，检测中间电压检测信号，所述中间电压检测信号小于预设电压。

在一些实施例中，所述检测信号检测模块包括：反相子电路，所述反相子电路用于提供反相电压信号，并将所述反相电压信号输出到所述信号处理模块的反相输入端；高电平供电子电路，所述高电平供电子电路用于提供高电平电压信号，并将所述高电平电压信号输出到所述信号处理模块的高电平供电输入端；低电平供电子电路，所述低电平供电子电路用于提供低电平电压信号，并将所述低电平电压信号输出到所述信号处理模块的低电平供电输入端；以及同相子电路，所述同相子电路用于提供参考电压信号，并将所述参考电压信号输出到所述信号处理模块的同相输入端；其中，所述反相子电路还与所述信号处理模块的输出端连接。

在一些实施例中，所述反相子电路包括第一开关、第一电容、第二电容，所述第一开关的两端与所述第一电容的两端相连接，并分别与所述信号处理模块的反相输入端和输出端连接，其中，所述第一开关包括比较器，所述比较器根据所述高电平电压信号和所述低电平电压信号检测反相时序控制信号。

在一些实施例中，所述低电平供电子电路包括第二开关和第三副开关，所述第三副开关的一端与所述第二开关的一端连接，且与所述信号处理模块的低电平供电输入端连接，以提供低电平时序控制信号；以及所述高电平供电子电路包括第三开关和第二副开关，所述第三开关的一端与所述第二副开关的一端连接，且与所述信号处理模块的高电平供电输入端连接，以提供高电平时序控制信号。

在一些实施例中，所述同相子电路包括：第一运算放大器，所述第一运算放大器用于计算并输出第一参考电压信号；第二运算放大器，所述第二运算放大器用于计算并输出第二参考电压信号；第五场效应管，所述第五场效应管设置在所述第一运算放大器的输出路径上，并接收所述第一参考电压信号；第六场效应管，所述第六场效应管设置在所述第二运算放大器的输出路径上，并接收所述第二参考电压信号；其中，所述第五场效应管的输出端和所述第六场效应管的输出端连接，并根据所述第二开关、第二副开关、第三开关及第三副开关的控制时序状态对所述第一参考电压信号和第二参考电压信号进行计算以得到参考电压信号。

在一些实施例中，所述低电平供电子电路还包括第一场效应管和第二场效应管，所述第一场效应管设置在所述第二开关的输出路径上，所述第二场效应管设置在所述第三副开关的输出路径上，所述第一场效应管和第二场效应管根据所述第二开关以及所述第三副开关的开关状态得到低电平电压信号；以及所述高电平供电子电路还包括第三场效应管和第四场效应管，所述第三场效应管设置在所述第二副开关的输出路径上，所述第四场效应管设置在所述第三开关的输出路径上，所述第三场效应管和第四场效应管根据所述第二副开关以及所述第三开关的开关状态得到高电平电压信号。

第二方面，本申请实施例还提供一种信号检测方法，应用于上述信号检测电路，该方法包括：根据时序控制信号检测得到电压检测信号，所述电压检测信号具备中间电压检测信号，所述中间电压检测信号小于预设电压；接收所述电压检测信号，并根据所述电压检测信号计算得到输出信号；输出所述输出信号。

在一些实施例中，所述根据时序控制信号检测得到电压检测信号，所述电压检测信号具备中间电压检测信号，所述中间电压检测信号小于预设电压包括：根据第一开关的开关状态得到反相时序控制信号，控制反相子电路提供反相电压信号，输出反相电压信号到所述信号处理模块的反相输入端；控制同相时序控制信号在正负切换过程中，检测中间电压检测信号，所述中间电压检测信号小于所述信号检测电路的安全电压，输出包含所述中间电压检测信号的参考电压信号，并将所述参考电压信号输出到所述信号处理模块的同相输入端；控制高电平供电子电路的第二开关和第三副开关的开关状态，得到同相时序控制信号，以使高电平供电子电路提供高电平电压信号，输出所述高电平电压信号到所述信号处理模块的高电平供电输入端；控制低电平供电子电路的第三开关和第二副开关的开关状态得到低电平时序控制信号，以使低电平供电子电路提供低电平电压信号，输出所述低电平电压信号到所述信号处理模块的低电平供电输入端；根据所述反相电压信号、参考电压信号、高电平电压信号以及低电平电压信号得到所述电压检测信号。

第三方面，本申请实施例还提供一种触摸面板，包括上述信号检测电路。

第四方面，本申请实施例还提供一种显示装置，包括上述触摸面板。

本申请实施例提供的信号检测电路、信号检测方法、具有所述信号检测电路的触摸面板以及具有所述触摸面板的显示装置，结合本申请提供的时序控制信号，能够提供具备中间电压检测信号的电压检测信号到信号处理模块种，由于中间电压检测信号为预设电压，预设电压一般为信号检测电路的安全电压与信号处理模块的供电电源的电压之差，可以使用普通的场效应管实现正负电压的扫描，仅在增加很少的芯片面积的情况下，提高内嵌式触摸信号检测电路的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例提供的信号检测电路结构示意图。

图2为本申请一个实施例提供的信号检测电路的电路原理图。

图3为本申请一个实施例提供的信号检测电路的时序控制信号以及电压检测信号的时序图。

图4为本申请一个实施例提供的反相子电路的电路原理图。

图5为本申请一个实施例提供的反相时序控制信号以及反相电压信号的时序图。

图6为本申请一个实施例提供的低电平供电子电路以及高电平供电子电路的电路图。

图7为本申请一个实施例提供的高电平时序控制信号、低电平时序控制信号以及高电平电压信号、低电平电压信号的时序图。

图8为本申请一个实施例提供的同相子电路的电路原理图。

图9为本申请一个实施例提供的同相时序控制信号以及参考电压信号的时序图。

图10为本申请一个实施例提供的信号检测方法的流程示意图。

图11为本申请又一个实施例提供的信号检测方法的流程示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

需要说明的是，本申请所陈述的“虚短”指在理想情况下，两个输入端的电位相等，就好像两个输入端短接在一起，但事实上并没有短接，其能够实现的必然条件是信号处理模块引入深度负反馈，同时信号处理模块的开环增益A足够大；本申请所陈述的“虚断”指在理想情况下，流入信号处理模块输入端的电流为零，就好像运放两个输入端之间开路，但事实上并没有开路，其能够实现的必然条件是信号处理模块的输入电阻无限大。

如图1及图2所示，图1为本申请一个实施例提供的信号检测电路结构示意图，图2为本申请一个实施例提供的信号检测电路的电路原理图，其中，信号检测电路100包括检测信号检测模块10、信号处理模块20及信号输出模块30。

检测信号检测模块10用于根据时序控制信号检测得到电压检测信号并经检测信号检测模块10的输出端将电压检测信号输出到信号处理模块20。检测信号检测模块10包括反相子电路101、高电平供电子电路102、低电平供电子电路103以及同相子电路104，其中，反相子电路101用于提供反相电压信号，并将反相电压信号输出到信号处理模块20的反相输入端201，反相子电路101还与信号处理模块20的输出端205连接；高电平供电子电路102用于提供高电平电压信号，并将高电平电压信号输出到信号处理模块20的高电平供电输入端202；低电平供电子电路103用于提供低电平电压信号，并将低电平电压信号输出到信号处理模块20的低电平供电输入端203；同相子电路104用于提供参考电压信号，并将参考电压信号输出到信号处理模块20的同相输入端204，通过这样的方式，能够有效将各个子电路的电压检测信号输出到信号处理模块20，避免信号损失及失真。

信号处理模块20与检测信号检测模块10的输出端连接，用于接收电压检测信号，并根据所述电压检测信号得到输出信号，在一些实施例中，可以采用一运算放大器(OP，Operational Amplifier)作为信号处理模块，OP是一种内含多级放大电路的电子集成电路，其可以包括上述同相输入端201(即图2的OP中标注+号的部位)、反相输入端(即图2的OP中标注-号的部位)、输出端203、高电平供电输入端204以及低电平输入端205，以分别接收到上述参考电压信号、反相电压信号、高电平电压信号以及低电平电压信号，运算放大器OP会根据各个输入端的信号的状态，结合“虚短”、“续断”的原理得到输出信号并输入。可以理解的是，本领域技术人员也可以根据需要选择其他类型的放大器对检测信号检测模块10检测的参考电压信号、反相电压信号、高电平电压信号以及低电平电压信号等信号组成的电压检测信号进行处理，并结合放大器的不同特点计算得到输出信号。

信号输出模块30的输入端与信号处理模块20的输出端连接，用于接收信号处理模块输出的输出信号，信号输出模块30可以利用后级电路中的信号采样器件对输出信号进行采集处理并将输出到后级电路中，本领域技术人员可以根据需要设置相应的采集器件，可以理解的是，输出信号模块30中也可以设置其他运算放大器或其它电路。

请继续参阅图2，在一些实施例中，反相子电路101包括第一开关SW1、第一电容CF以及第二电容CS，其中，第一开关SW1的两端分别与第一电容CF的两端相连接，且两端还分别与所述信号处理模块20的反相输入端201和输出端205连接；第二电容CS的一端与信号处理模组20的反相输入端201连接，另一端接地(GND)，可以理解的是，第一开关SW1为复位开关，第一电容CF可以为放大电容，当第一开关SW1处于高电平(连通)时，第一电容被短路放电，此时，电路处于复位状态；当第一开关SW1处于低电平(断开)时，第一电容CF被断路充电，此时，电路释放复位状态。

为了更清晰的说明反相子电路101的工作过程，下面将结合图3所示的信号检测电路的时序控制信号以及电压检测信号的时序图对其进行说明。

可以理解的是，时序控制信号包括反相时序控制信号S1、高电平时序控制信号、低电平时序控制信号

首先，初始状态时，电路处于复位状态，高电平电压信号VH等于高电平供电电源电压VDDA，低电平电压信号VL等于0(也即GND)，第一开关SW1的状态为导通，反相时序控制信号S1的值等于高电平供电电源电压VDDA；

然后，当电路释放复位状态时，第一开关SW1的状态变为断开，反相时序控制信号S1由高变低，高电平电压信号VH从高电平供电电源电压VDDA变到接地信号GND，低电平电压信号VL从接地信号GND变为低电平供电电源信号-VDDA，也即反相时序控制信号S1从高电平供电电源电压VDDA变到低电平供电电源电压-VDDA，此时，第一电容CF与第二电容CS共同作用，可以提供反相电压信号，以输出到信号输出模块20的反相输入端201。

可以理解的是，在第一开关SW1的状态变为断开时，反相时序控制信号S1可以直接从高电平供电电源电压VDDA变到低电平供电电源电压-VDDA，在将第一开关SW1的状态变为连通时，反相时序控制信号S1可以低电平供电电源电压-VDDA变为接地电压0，然后再升高为高电平供电电源电压VDDA。重复上述过程，即可通过反相时序控制信号S1控制反相子电路输出反相电压信号。

请参阅图4以及图5，图4是本申请一个实施例提供的反相子电路的电路原理图，在一些实施例中，第一开关SW1包括比较器(CMP，Comparator)，比较器CMP包括正脚、负脚、高电平供电输入端以及低电平供电输入端，正脚用于接收第一比较信号S1_INP，负脚用于接收第二比较信号S1_INN，高电平供电输入端以及低电平供电输入端分别用于接收高电平供电电源电压以及低电平供电电源电压。比较器CMP根据第一比较信号S1_INP、第二比较信号S1_INN、所述高电平电压信号VH和低电平电压信号VL，检测反相时序控制信号S1。

具体地，请一并参见图5，图5为本申请一个实施例提供的反相时序控制信号以及反相电压信号的时序图，当第一比较信号S1_INP等于0(GND)、第二比较信号S1_INN等于高电平电源电压VDD，此时，高电平电压信号VH等于0，低电平电压信号等于-VDDA，由此，可以得到反相时序控制信号S1为低电平供电电源电压-VDDA；当第一比较信号S1_INP等于高电平电源电压VDD、第二比较信号S1_INN等于0时，此时，高电平电压信号VH依旧等于0，低电平电压信号依旧等于低电平供电电源电压-VDDA，由此，可以得到反相时序控制信号S1为低电平供电电源电压-VDDA；当第一比较信号S1_INP等于0(GND)、第二比较信号S1_INN等于高电平电源电压VDD，此时，高电平电压信号VH等于高电平供电电源电压VDDA，低电平电压信号VL等于0，由此，可以得到反相时序控制信号S1为0；当第一比较信号S1_INP等于高电平电源电压VDD、第二比较信号S1_INN等于0时，此时，高电平电压信号VH从高电平供电电源电压VDDA变为0，低电平电压信号VL从0变为低电平供电电源电压-VDDA，由此，可以得到反相时序控制信号S1从0变为为高电平供电电源电压VDDA；通过这样的方式，可以确保高电平电压信号VH和低电平电压信号VL在正负供电电源切换的任何状态，均能计算出正确的电压，且不会出现过压问题，提高了信号检测电路的准确度和安全度。

需要说明的是，上述高电平电源电压VDD值得是所述比较器的供电电源对应的高电平电源电压，高电平供电电源电压VDDA值得是信号处理模组的供电电源对应的高电平电源，二者实质表示的物理量都是供电电源电压，此处仅为区分为不同的器件的供电电压，可以理解的是，二者一般是不同电源供电，VDD属于低电源供电；VDDA属于中电源供电，一般大于VDD；VDD+VDDA小于器件的最大正常工作电压，且二者应同时上电或掉电，以提供最优的供电效果。

请参阅图2及图6，图6中（a）、（b）为本申请一个实施例提供的低电平供电子电路103以及高电平供电子电路102的电路图。在一些实施例中，高电平供电子电路102包括第三开关S3和第二副开关S2D，第三开关S3的一端与所述第二副开关S2D的一端连接，并共同与信号处理模块20的高电平供电输入端202连接，所述第三开关S3的一端接地，所述第二副开关S2D的另一端连接VDDA，以提供高电平时序控制信号；低电平供电子电路103包括第二开关S2和第三副开关S3D，所述第三副开关S3D的一端与所述第二开关S2的一端连接，且与所述信号处理模块20的低电平供电输入端203连接，所述第二开关S2的另一端接地，所述第三副开关S3D的另一端连接-VDDA，以提供低电平时序控制信号，可以理解的是，通过控制第二开关S2、第二副开关S2D、第三开关S3以及第三副开关S3D的开闭状态，可以输出不同的高电平时序控制信号和低电平时序控制信号，从而得到不同的高电平电压信号VH以及低电平电压信号VL。

在一些实施例中，请继续参见图6，低电平输入子电路103第一场效应管1031和第二场效应管1032，其中，第一场效应管1031设置在第二开关S2的输出路径上，第二场效应管1032设置在第三副开关S3D的输出路径上，第一场效应管1031和第二场效应管1032根据第二开关S2以及第三副开关S3D的开关状态得到低电平电压信号；高电平供电子电路102还包括第三场效应管1021和第四场效应管1022，第三场效应管1021设置在第二副开关SD的输出路径上，第四场效应管1022设置在第三开关S3的输出路径上，第三场效应管1021和第四场效应管1022根据第二副开关S2D以及第三开关S3的开关状态得到高电平电压信号。其中，第一场效应管1031及第三场效应管1021可以是P沟道场效应管，第二场效应管1032和第四场效应管1022可以是N沟道场效应管，当然，本领域技术人员也可以根据需要选择其他半导体器件对上述开关状态进行控制和判断。

为了更清晰的说明上述高电平电压信号VH以及低电平电压信号VL的检测过程，请参阅图7所示的高电平时序控制信号、低电平时序控制信号以及高电平电压信号、低电平电压信号的时序图。

首先，当第二开关S2等于0，第三开关S3等于0、第二副开关等于高电平供电电源电压VDDA，第三副开关等于低电平供电电源电压-VDDA时，通过高电平输入子电路102以及低电平输入子电路103可以得到，高电平电压信号VH等于高电平供电电源电压VDDA，低电平电压信号VL等于0；当第二开关S2等于低电平供电电源电压-VDDA，第三开关S3等于高电平供电电源电压VDDA、第二副开关等于0，第三副开关等于0时，通过高电平输入子电路102以及低电平输入子电路103可以得到，高电平电压信号VH等于0，低电平电压信号VL等于低电平供电电源电压-VDDA；当第二开关S2从低电平供电电源电压-VDDA变为0，第三开关S3从高电平供电电源电压VDDA变为0、第二副开关从0变为高电平供电电源电压VDDA，第三副开关从0低电平供电电源电压-VDDA时，通过高电平输入子电路102以及低电平输入子电路103可以得到，高电平电压信号VH从0变为高电平供电电源电压VDDA，低电平电压信号VL从低电平供电电源电压-VDDA变为0；通过这样的时序控制，能够使得电路在进行高低电压切换的过程中，不会出现过压的情况，从而确保信号检测电路的安全性和可靠性。

可以理解的是，第二开关S2和第二副开关S2D的输出路径上，也可以设置倒相放大器，以对信号检测电路进行保护。

同相子电路104包括一参考信号生成单元VREF_GEN，用于生成一参考电压信号VREF，参考电压信号VREF被输出到信号处理模块20的同相输入端201。

请继续参阅图8提供的同相子电路的电路原理图。在一些实施例中，同相子电路104包括第一运算放大器1041、第二运算放大器1042、第五场效应管1043以及第六场效应管1044。其中，第一运算放大器1041用于接收第一输入参考电压信号VREFP并计算输出第一参考电压信号VREFP1；第二运算放大器1042用于接收第二输入参考电压信号VREFN并计算输出第二参考电压信号VREFN1；第五场效应管1043设置在第一运算放大器1042的输出路径上，并接收第一参考电压信号VREFP1；第六场效应管1044设置在第二运算放大器1042的输出路径上，并接收第二参考电压信号VREFN1；其中，第五场效应管1043的输出端和第六场效应管的输出端1044连接，并根据第二开关S2、第二副开关S2D、第三开关S3及第三副开关S3D的控制时序状态对第一参考电压信号VREFP1和第二参考电压信号VREFN1生成同相时序控制信号，从而得到参考电压信号VREF。可以理解的是，第一运算放大器和第二运算放大器可以采用与信号处理模块20相同的运算放大器。

具体的，请参见图9所示的同相时序控制信号以及参考电压信号的时序图。

首先，当第二开关S2等于0，第三开关S3等于0、第二副开关S2D等于高电平供电电源电压VDDA，第三副开关等于低电平供电电源电压-VDDA时，低电平电压信号VL等于0，高电平电压信号VH等于高电平供电电压VDDA，此时VREFP1等于参考电压检测信号VR，并由参考电压检测信号VR变为中间电压检测信号变为VR1，VREFN1等于0，由此，可以求得参考电压信号VREF从参考电压检测信号VR变为中间电压检测信号VR1；当第二开关S2等于低电平供电电源电压-VDDA，第三开关S3等于高电平供电电源电压VDDA、第二副开关等于0，第三副开关等于0时，高电平电压信号VH等于0，低电平电压信号VL等于低电平供电电源电压-VDDA，此时VREFP1等于0，VREFN1等于反向参考电压检测信号-VR，由此，可以求得参考电压信号VREF从中间电压检测信号VR1变为反向参考电压检测信号-VR，再从反向参考电压检测信号-VR变为反向中间电压检测信号-VR1；当第二开关S2从低电平供电电源电压-VDDA变为0，第三开关S3从高电平供电电源电压VDDA变为0、第二副开关从0变为高电平供电电源电压VDDA，第三副开关从0低电平供电电源电压-VDDA时，高电平电压信号VH从0变为高电平供电电源电压VDDA，低电平电压信号VL从低电平供电电源电压-VDDA变为0，此时，VREFP1从0变为VR，VREFN1从反向中间电压检测信号-VR1变为0，由此，参考电压信号VREF从反向中间电压检测信号-VR1变为参考电压检测信号VR。通过这样的时序控制，信号处理模组20输出正的参考电压信号VREF，在扫描处于正周期时，输出VR，在正周期切换到负周期的过程中，输出会先由VR变到中间电压检测信号VR1，再到GND。信号处理模组20输出负的参考电压信号VREF，经信号处理模组20输出GND后，进入扫描的负周期，此时，信号处理模组20输出反向中间电压检测信号-VR。也就是说，在负周期切换到正周期的过程中，输出的参考电压信号VREF先变为-VR1，再变到GND。在一些实施例中，所述由此中间电压检测信号VR1为预设电压，预设电压一般为信号检测电路的安全电压与信号处理模块20的供电电源的电压之差，通过这样的方式，能够确保信号检测电路的安全，并仅通过采用普通的场效应管，既可以实现较高的信噪比。

下面，将结合本申请提供的一种信号检测方法对上述信号检测电路的原理进行进一步说明，请参见图10，为本申请提供的信号检测方法的流程示意图。该方法包括步骤：

S101：根据时序控制信号检测得到电压检测信号，电压检测信号具备中间电压检测信号，中间电压检测信号小于预设电压；

S102：接收所述电压检测信号，并根据电压检测信号计算得到输出信号；

输出输出信号。

其中，请参阅图11，为本申请提供的另一信号检测方法的流程示意图，具体为S101的详细步骤，包括：

S101a:根据第一开关的开关状态得到反相时序控制信号，控制反相子电路提供反相电压信号，输出反相电压信号到信号处理模块的反相输入端；

S101b:控制同相时序控制信号在正负切换过程中，检测中间电压检测信号，中间电压检测信号小于信号检测电路的预设电压，输出包含中间电压检测信号的参考电压信号，并将参考电压信号输出到信号处理模块的同相输入端；

S101c:控制高电平供电子电路的第三开关和第二副开关的开关状态，得到同相时序控制信号，以使高电平供电子电路提供高电平电压信号，输出高电平电压信号到信号处理模块的高电平供电输入端；

S101d:控制低电平供电子电路的第二开关和第三副开关的开关状态得到低电平时序控制信号，以使低电平供电子电路提供低电平电压信号，输出低电平电压信号到信号处理模块的低电平供电输入端；

S101e:根据反相电压信号、参考电压信号、高电平电压信号以及低电平电压信号得到电压检测信号。

可以理解的，重复上述扫描过程，并使得上述电压检测信号经信号处理模块20的处理后，可以输出输出信号至信号输出模块，从而能够确保信号检测电路的安全，并仅通过采用普通的场效应管，既可以实现较高的信噪比。

下面将结合一个具体的实施例对上述方法进行更详细的介绍。请参照图1-图11，依照本申请提供的信号检测电路及信号检测方法，可以实现下述过程。

步骤1：初始复位状态时，1)VH＝VDDA，VL＝GND；2)S1＝VDDA，SW1处于导通状态；3)VREF＝VR；

步骤2：信号检测电路复位后，SW 1的控制信号S1由高变为低，电路复位释放状态。此时，后级电路采样输出信号VOUT，得到VOUT 1A＝VR；

步骤3：触摸检测扫描电路复位释放后，VREF先变到VR1，其它不变；VR1的取值范围为：VR1<小于电路的安全电压-VDDA；

步骤4：将VREF变到VR1，VH变到GND，VL变到－VDDA；

步骤5：VH先变到GND，VL变到－VDDA后，将VREF切到－VR，根据电荷守恒，可以计算出此时的输出电压为：

步骤6：输出信号VOUT被采样后，信号检测电路第二次复位；

步骤7：信号检测电路第二次复位释放后，后级电路采样VOUT信号，得到VOUT 1＝-VR；

步骤8：将VREF变换到-VR1；

步骤9：VREF变换到-VR1后，将VH切换到VDDA，将VL切换到GND；

步骤10：VREF变换到VR，根据电荷守恒，可以计算出此时的输出电压为：

需要说明的是，上述步骤1-步骤10可以作为一个扫描周期，完成两次采样。而一次扫描动作可以由N个扫描周期组成，共完成2*N次采样，并输出输出信号从而得到信噪比更高的信号检测电路以及信号检测方法。

本申请提供的信号检测电路以及信号检测方法可以用于制作包含本申请上述信号检测电路的触摸面板以及包含该触摸面板的显示设备。

通过本申请提供的信号检测电路以及信号检测方法，结合本申请提供的时序控制信号，能够检测具备中间电压检测信号的电压检测信号到信号处理模块种，由于中间电压检测信号VR1为预设电压，预设电压一般为信号检测电路的安全电压与信号处理模块20的供电电源的电压之差，可以使用普通的场效应管实现正负电压的扫描，在仅增加很少的芯片面积的情况下，提高内嵌式触摸信号检测电路的性能。

上述产品可执行本申请任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的方法。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种信号检测电路，其特征在于，包括：

检测信号检测模块，用于根据时序控制信号检测得到电压检测信号并经所述检测信号检测模块的输出端输出所述电压检测信号，所述电压检测信号包括反相电压信号、高电平电压信号、低电平电压信号和参考电压信号；

信号处理模块，所述信号处理模块的输入端与所述检测信号检测模块的输出端连接，用于接收所述电压检测信号，并根据所述电压检测信号得到输出信号；以及

信号输出模块，所述信号输出模块的输入端与所述信号处理模块的输出端连接，用于接收所述信号处理模块输出的输出信号并将所述输出信号输出到后级电路；

其中，所述参考电压信号在正负周期切换过程中，根据所述时序控制信号的控制信息，检测中间电压检测信号，所述中间电压检测信号小于预设电压，所述预设电压为信号检测电路的安全电压与信号处理模块的供电电源的电压之差。

2.根据权利要求1所述的信号检测电路，其特征在于，所述检测信号检测模块包括：

反相子电路，用于提供所述反相电压信号，并将所述反相电压信号输出到所述信号处理模块的反相输入端；

高电平供电子电路，用于提供所述高电平电压信号，并将所述高电平电压信号输出到所述信号处理模块的高电平供电输入端；

低电平供电子电路，用于提供所述低电平电压信号，并将所述低电平电压信号输出到所述信号处理模块的低电平供电输入端；以及

同相子电路，用于提供所述参考电压信号，并将所述参考电压信号输出到所述信号处理模块的同相输入端；其中，

所述反相子电路还与所述信号处理模块的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的信号检测电路，其特征在于，

所述反相子电路包括第一开关、第一电容、第二电容，所述第一开关的两端与所述第一电容的两端相连接，并分别与所述信号处理模块的反相输入端和输出端连接，其中，所述第一开关包括比较器，用于根据第一比较信号、第二比较信号、所述高电平电压信号和所述低电平电压信号，检测反相时序控制信号。

4.根据权利要求2所述的信号检测电路，其特征在于，

所述低电平供电子电路包括第二开关和第三副开关，所述第三副开关的一端与所述第二开关的一端连接，且与所述信号处理模块的低电平供电输入端连接，所述第二开关的另一端接地，所述第三副开关的另一端连接-VDDA，以提供低电平时序控制信号；以及

所述高电平供电子电路包括第三开关和第二副开关，所述第三开关的一端与所述第二副开关的一端连接，且与所述信号处理模块的高电平供电输入端连接，所述第三开关的一端接地，所述第二副开关的另一端连接VDDA，以提供高电平时序控制信号。

5.根据权利要求4所述的信号检测电路，其特征在于，所述同相子电路包括：

第一运算放大器，所述第一运算放大器用于计算并输出第一参考电压信号；

第二运算放大器，所述第二运算放大器用于计算并输出第二参考电压信号；

第五场效应管，所述第五场效应管设置在所述第一运算放大器的输出路径上，并接收所述第一参考电压信号；

第六场效应管，所述第六场效应管设置在所述第二运算放大器的输出路径上，并接收所述第二参考电压信号；其中，

所述第五场效应管的输出端和所述第六场效应管的输出端连接，并根据所述第二开关、第二副开关、第三开关及第三副开关的控制时序状态对所述第一参考电压信号和第二参考电压信号进行计算以得到参考电压信号。

6.根据权利要求4所述的信号检测电路，其特征在于，

所述低电平供电子电路还包括第一场效应管和第二场效应管，所述第一场效应管设置在所述第二开关的输出路径上，所述第二场效应管设置在所述第三副开关的输出路径上，所述第一场效应管和第二场效应管根据所述第二开关以及所述第三副开关的开关状态得到低电平电压信号；以及

所述高电平供电子电路还包括第三场效应管和第四场效应管，所述第三场效应管设置在所述第二副开关的输出路径上，所述第四场效应管设置在所述第三开关的输出路径上，所述第三场效应管和第四场效应管根据所述第二副开关以及所述第三开关的开关状态得到高电平电压信号。

7.一种信号检测方法，应用于权利要求1-6任一项所述的信号检测电路，其特征在于，包括：

根据时序控制信号检测得到电压检测信号，所述电压检测信号具备中间电压检测信号，所述中间电压检测信号小于预设电压，所述预设电压为信号检测电路的安全电压与信号处理模块的供电电源的电压之差；

接收所述电压检测信号，并根据所述电压检测信号计算得到输出信号；

输出所述输出信号。

8.根据权利要求7所述的信号检测方法，其特征在于，所述电压检测信号包括反相电压信号、高电平电压信号、低电平电压信号和参考电压信号，所述根据时序控制信号检测得到电压检测信号，所述电压检测信号具备中间电压检测信号，所述中间电压检测信号小于预设电压包括：

根据第一开关的开关状态得到反相时序控制信号，控制反相子电路提供反相电压信号，输出反相电压信号到信号处理模块的反相输入端；

控制同相时序控制信号在正负切换过程中，检测中间电压检测信号，所述中间电压检测信号小于信号检测电路的安全电压，输出包含所述中间电压检测信号的参考电压信号，并将所述参考电压信号输出到所述信号处理模块的同相输入端；

控制高电平供电子电路的第二开关和第三副开关的开关状态，得到同相时序控制信号，以使高电平供电子电路提供高电平电压信号，并输出所述高电平电压信号到所述信号处理模块的高电平供电输入端；

控制低电平供电子电路的第三开关和第二副开关的开关状态得到低电平时序控制信号，以使低电平供电子电路提供低电平电压信号，并输出所述低电平电压信号到所述信号处理模块的低电平供电输入端；

根据所述反相电压信号、参考电压信号、高电平电压信号以及低电平电压信号得到所述电压检测信号。

9.一种触摸面板，其特征在于，所述触摸面板包括如权利要求1-6任一项所述的信号检测电路。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求9所述的触摸面板。

Images