用於操作數位化儀系統的觸控筆的製作方法

2023-10-05 16:43:19

背景

與數位化儀系統一起使用的信號發射觸控筆(例如，有源觸控筆)在本領域中是已知的。觸控筆的位置檢測向與數位化儀系統相關聯的計算設備提供輸入，並被解釋為用戶命令。在一些已知的系統中，位置檢測只有在觸控筆筆尖接觸數位化儀系統的檢測表面時才被執行。在其他已知的系統中，位置檢測還在觸控筆筆尖懸停在檢測表面上時被執行。通常，懸停和觸摸輸入被不同地解釋。通常，數位化儀系統與顯示屏集成在一起，例如以形成觸控螢幕。觸控筆在屏幕上的位置與屏幕上所描繪的虛擬信息相關。

數位化儀系統跟蹤用手指、導電對象提供的自由樣式輸入。任選地，數位化儀系統還支持由觸控筆發射的跟蹤信號。互電容傳感器是用於數位化儀系統的一種類型的數位化儀傳感器。互電容傳感器通常包括由按行和列布置的平行導電材料形成的矩陣，其中各行和各列之間形成的重疊和/或結點區域的周圍產生電容連接。將手指或導電對象靠近數位化儀傳感器的表面改變局部靜電場並減小附近的結點區域之間的互電容。格柵上的結點處的電容變化被檢測到，以確定手指或導電對象在電容傳感器上的位置。通過沿矩陣的一根軸施加信號同時在另一根軸上對輸出進行採樣以檢測經耦合的信號來確定電容變化。互電容檢測允許多點觸摸操作，其中多個手指、手掌或導電對象可被同時跟蹤。

信號發射觸控筆通常在不被用於互電容檢測的時間段內由數位化儀系統檢測和跟蹤。由觸控筆發射的信號通常通過對來自數位化儀傳感器的兩個軸的輸出進行採樣以標識來被檢測和跟蹤。傳感器的行和列上檢測到的輸入被用來定義觸控筆交互的坐標。

概述

在一些實施例中的公開內容涉及可以與多種數位化儀系統類型一起使用並且不一定與專門被適配成與觸控筆通信的數位化儀系統一起使用的通用型觸控筆或其他手持式設備。具體而言，通用觸控筆可以與任何數位化儀系統一起使用，該數位化儀系統支持諸如手指或其他身體部位之類的導電對象的觸摸，並且不需要針對數位化儀系統的製造商所應用的檢測技術的具體知識。

根據本公開的各實施例的通用觸控筆可以是能夠與在觸控筆被購買之前或之後所購買的不同的啟用觸摸的設備一起使用並且不要求通過計算設備或通過觸控筆進行任何特定的適配或更新的個人工具。觸控筆通過從數位化儀傳感器上傳送的驅動信號中提取電荷來操作，以檢測觸摸、將電荷轉換成電壓、放大電壓並任選地將信號反轉。這樣的觸控筆可被稱為「反射電容觸控筆」，並且感應到的電壓可被稱為反射信號。在一些示例性實施例中，諸如筆尖壓力和觸控筆身份之類的信息被編碼在反射信號中。

根據本公開的附加的實施例的通用觸控筆還包括用於與支持觸控筆檢測的一些數位化儀系統通信的有源信號傳輸能力。有源信號傳輸能力是對允許觸控筆與許多不同類型的數位化儀系統進行交互的反射傳輸能力的補充。可以根據需要或者基於預定義的協議來在反射傳輸和有源信號傳輸之間切換。

除非以其他方式定義，否則本文中所使用的所有技術和/或科學術語具有如本領域的普通技術人員共同理解的相同含義。雖然類似於或等同於本文所描述的方法和材料可被用於本公開的各實施例的實踐和測試中，但是下文描述了示例性方法和/或材料。在衝突的情況下，包括定義的專利申請將優先。此外，材料、方法和示例僅是說明性的，並不一定旨在限制。

對附圖的幾個視圖的簡要描述

這裡僅通過示例的方式參照附圖來描述本公開的一些實施例。現在專門詳細地參考附圖，強調的是，所示的細節是舉例而言的並且只是出於對本公開的各實施例的說明性討論的目的。在這一點上，參考附圖的描述使得如何實踐本公開的各實施例對本領域技術人員是顯而易見的。

在附圖中：

圖1是根據本公開的一些實施例的包括數位化儀系統的示例性計算設備的簡化框圖；

圖2是根據本公開的一些實施例的被連接到觸控筆的筆尖的示例性觸控筆電路以及帶有在基于格柵的數位化儀傳感器中的結點的筆尖的電容連接性的簡化示圖；

圖3是根據本公開的一些實施例更詳細地示出的圖2的示例性觸控筆電路的簡化示圖；

圖4是根據本公開的一些實施例的產生與被施加在筆尖上的壓力成比例的手指觸摸效應的觸控筆的簡化示例性電路；

圖5是根據本公開的一些實施例的具有屏蔽的觸控筆筆尖的簡化示意圖；

圖6是根據本公開的一些實施例的被連接到觸控筆的筆尖的另一示例性觸控筆電路的簡化示圖；

圖7是根據本公開一些實施例的用於使用觸控筆創建觸摸效應的示例性方法的簡化流程圖；以及

圖8是根據本公開的一些實施例的使用兩種不同傳輸模式中的一種向數位化儀傳感器提供輸入的示例性觸控筆的簡化框圖。

詳細描述

根據本公開的一些方面的觸控筆包括被連接到其筆尖的電路，該電路可在互或自電容檢測期間從數位化儀傳感器的驅動線提取電荷，並且在筆尖處產生模仿手指觸摸輸入的電壓。任選地，電壓模式是對驅動信號有破壞性的信號，例如，相對於由筆尖提取的信號具有相反相位的電壓模式。替代地，電壓模式可被選擇為對驅動信號具有建設性或部分建設性。建設性輸入可模仿來自浮置導電對象的輸入，並提供對手指觸摸輸入和觸控筆輸入之間的區分。該電路包括由電路控制和/或由用戶控制的按鈕控制的可變增益組件。可變增益組件提供將輸出的動態範圍調整到可由數位化儀傳感器檢測到的範圍。通常，可變增益組件還被適配成防止電路的自激振蕩。

根據本公開的一些其他實施例的電路對在筆尖上產生的電壓施加調製以區分觸控筆輸入和手指輸入。任選地，該電路在筆尖上產生模仿來自浮置導電對象而不是接地指尖的輸入的電壓。任選地，該電路被適配成對諸如反射信號(例如，筆尖上產生的電壓)上的筆尖壓力和觸控筆身份之類的信息進行編碼。一些數位化儀系統或計算設備可被更新以支持以低成本施加在信號上的檢測和解密調製。

根據本公開的一些方面的電路包括對在第一時間段內由筆尖提取的信號進行採樣並接著基於經採樣的信號生成反射信號的數字組件。在一些示例性實施例中，數字組件對諸如筆尖壓力和觸控筆身份碼之類的關於反射信號的信息進行編碼。

根據本公開的一些附加的方面，觸控筆是可以以兩種不同的傳輸模式操作的混合式觸控筆。第一傳輸模式是在互或自電容檢測期間由在數位化儀傳感器上傳送的驅動信號啟動的反射傳輸模式。該模式是適用於與不同類型的數位化儀系統交互的通用模式。該模式可被應用於檢測正在觸摸或接近地懸停在數位化儀傳感器上的觸控筆。第二傳輸模式是有源傳輸模式，其中觸控筆生成並傳送其自己的信號，例如，獨立於在數位化儀傳感器上傳送的驅動信號的自主信號。任選地，在有源傳輸模式期間，觸控筆與數位化儀系統同步，以在不被用於互電容檢測的時間段內傳送其信號。第二模式適用於經專門調整以接收觸控筆生成的信號並且可被應用於檢測正在觸摸且懸停在一定高度範圍內的觸控筆的數位化儀系統。通常，基於經限定的工作環境來選擇兩種傳輸模式中的一種。

反射傳輸模式可在與任何數位化儀系統一起使用並且不要求數位化儀系統識別觸控筆時提供基本功能。然而，當觸控筆與被適配成接收由觸控筆生成的自主信號的數位化儀一起使用時，有源傳輸模式可被激活以提供優越性能和附加特徵。例如，有源傳輸模式可被操作來改善在觸控筆的懸停期間的檢測、報告筆尖壓力或者報告觸控筆的身份碼。

在詳細地解釋各示例性實施例的至少一個實施例之前，應當理解本公開在其應用中不必受到在以下描述中闡述並且/或者在附圖和/或示例中例示出的構造的細節以及組件的布置和/或方法的限制。本公開能夠以其他實施例或者以各種方式實踐或執行。

圖1是根據本公開的一些實施例的包括數位化儀系統的示例性計算設備的簡化框圖。計算設備100可以是移動計算設備，其包括與電子顯示器45(例如平板顯示器(fpd))集成在一起的數位化儀傳感器50。這樣的設備的示例包括平板pc、啟用觸摸的膝上型或桌面式計算機、個人數字助理(pda)和行動電話。

數位化儀傳感器50通常包括任選地按照包括行和列導電條帶58(也稱為天線、跡線、線或導體)的格柵布置的導電條帶58或線的圖案化排列。數位化儀傳感器50通常還用與顯示器45重疊或集成在一起的透明材料形成。

用於操作數位化儀傳感器50的電路25可包括一個或多個模擬專用集成電路(asic)26以及被適配成對來自數位化儀傳感器50的輸出進行採樣和處理的一個或多個數字asic單元27。來自電路25(例如來自數字asic單元27)的輸出可經由到中繼信息的接口被報告給主機22，以將信息中繼到作業系統或任何當前應用。

任選地，被報告給主機22的信息被進一步處理。

通常，互電容檢測方法被電路25應用以檢測一個或多個指尖觸摸140。在互電容檢測期間，電路25在沿數位化儀傳感器50的一根軸的導電條帶58(驅動線)上傳送觸發脈衝或驅動脈衝並且在沿數位化儀傳感器50的另一根軸的導電條帶58(接收線)上對輸出進行採樣。任選地，觸發脈衝是頻率為10-500khz的ac脈衝信號。互電容檢測通常被應用來檢測和跟蹤通過觸摸與數位化儀傳感器50交互的一個或多個指尖140。指尖140的存在將電流從各條線汲取到地，並由此減小被耦合在經接觸的接收線上的信號的幅值。

通常，由於手指觸摸，幅值降低約15-30％。該手指效應(fe)由電路25檢測並被用來確定觸摸的坐標。

任選地，在顯示器上方約1-2cm的高度處懸停的手指也可由電路25檢測到。

電路25還可被適配成基於互電容檢測來檢測和跟蹤數位化儀傳感器50上的一個或多個導電對象142。通常，導電對象142在驅動線上或附近的存在增加了被耦合在被接觸的接收線上的信號的幅值，因為導電對象142通常是浮置的。任選地，電路25被適配成檢測幅值的閾值增加和幅值的閾值減小。通常，幅值的增加和減小是相對於當沒有對象與數位化儀傳感器50交互時接收線上檢測到的基線幅值而言的。

根據一些示例性實施例，觸控筆120被適配成以反射傳輸模式操作。在這種模式下，觸控筆120的筆尖20從在互電容檢測期間傳送的驅動信號中提取電荷、將電荷轉換成電壓，並將模仿手指觸摸輸入的輸入施加或反映到數位化儀傳感器。以這種方式，觸控筆120可以與任何數位化儀傳感器一起使用，數位化儀傳感器應用互電容檢測來跟蹤指尖輸入。任選地，觸控筆120還被適配成施加模仿來自浮置導電對象的輸入的輸入。通常，由觸控筆120產生的信號可以在可由電路25檢測到的範圍內增加或減小數位化儀傳感器的接收線上的經耦合的信號的幅值。

互電容檢測提供了基於從接收線被採樣的輸出的觸控筆120的跟蹤坐標。任選地，相同的方法跟蹤來自觸控筆的輸入。

根據一些示例性實施例，觸控筆120還包括有源傳輸能力。在有源傳輸模式期間，觸控筆120生成並傳送其自己的信號，例如，獨立於在數位化儀傳感器上傳送的驅動信號的自主信號。任選地，觸控筆120按經限定的重複率來傳送脈衝信號。在一些示例性實施例中，電路25被適配成通過周期性地對來自行和導電條帶58兩者的輸出進行採樣來檢測來自觸控筆120的輸入。任選地，電路25包括用於檢測由觸控筆120傳送的信號的專用時間幀，該時間幀不同於其間互電容檢測被執行的時間幀。

觸控筆120可基於經定義的協議、基於經由觸控筆120的筆尖20從電路25接收到的信號並且/或者基於經由無線傳輸從計算設備100接收到的輸入來響應於通過用戶使用按鈕或撥盤21的選擇而在反射傳輸模式和有源傳輸模式之間進行切換。

任選地，觸控筆120包括例如應用藍牙通信來與主機22的對應的無線通信模塊23進行通信的無線通信模塊30。

現在參考圖2，示出了根據本公開的一些實施例的被連接到觸控筆的筆尖的示例性觸控筆電路以及帶有在基于格柵的數位化儀傳感器中的結點的筆尖的電容連接性的簡化示圖。管控觸控筆的互電容檢測的電容鏈路包括在結點59處的驅動線210(行導電條帶58)與接收線220(列導電條帶58)之間的結電容cj、觸控筆120的筆尖20與驅動線210之間的電容ctd，以及觸控筆120的筆尖20與接收線210之間的電容ctp。通常，驅動線210和接收線220兩者均被連接到系統接地218。為了簡單起見，僅示出單根驅動線和單根接收線。

由於驅動線210與筆尖20之間的電位差，電流從驅動線210流向筆尖20。由於與驅動線210的耦合而在筆尖20上累積的電荷由觸控筆120的電路250轉換成電壓，該電壓接著被耦合到驅動線210和接收線。經耦合的電壓在互電容檢測期間改變在接收線220上檢測到的信號的幅值。

筆尖20與數位化儀傳感器50之間的電容鏈路可隨著筆尖20在結點之間移動而顯著地變化，並且對於不同的數位化儀傳感器也可顯著地變化。不同數位化儀傳感器之間的電容上的差異可能是由於數位化儀傳感器所使用的不同的層厚度、不同的介電係數和不同的天線設計。通常，電容的大的變化會損害通用觸控筆的性能和靈敏度。在一些示例性實施例中，電路250通過基於接收到的輸入調整電路的增益來提供對這種變化的補償。

電路250包括與自動增益控制器(agc)208串聯的跨阻抗放大器(tia)240。agc28通常與參考電壓相關聯，基於該參考電壓調整增益以提供針對變化輸入的穩定輸出。可操作地被連接到筆尖20的浮置電源向放大器220和agc208提供電力。

儘管放大器agc208和放大器220中的每一個均被連接到觸控筆接地228，但是來自agc208的輸出被連接到觸控筆120的導電部分，其經由握持觸控筆的用戶265連接到大地。任選地，到系統接地的連接經由表示由於任選地不導電的塗層將用戶與觸控筆框架或外殼分開的阻抗的電容器262。接地狀態的差異導致了相比於在筆尖20處被提取的信號帶有180度相移的觸控筆接地228的振蕩。因此，筆尖20處的電壓vtip與輸入信號成反比，並由下式定義

vtip＝-vtouch*g,公式(1)

其中g是放大因子。

由agc208限定的增益發生改變以補償由於筆尖20相對於結點59的位置的改變而導致的輸入信號的幅值的大的差異，並且還由於物理性質而調整特定數位化儀系統的輸入幅值。任選地，agc208響應於變化的輸入提供恆定或穩定的輸出。

agc208還被適配成避免或減少通過筆尖20與系統接地之間的電容232的正反饋振蕩。正反饋振蕩是電路250固有的，因為筆尖20同時接收和傳送信號。

筆尖20上的施加和反相電壓或者以180度相移反射驅動線210上的輸入信號減小了電流，並提供了可由數位化儀電路檢測到的手指觸摸效應(fe)。從驅動線210流向接收線220的電流通過流向筆尖20的電流而被減小。由於筆尖20與驅動線210以及筆尖20與接收線220之間的電勢差，電流被汲取到筆尖20。替代地，浮置導電對象觸摸效應可通過在與數位化儀傳感器的驅動線上的驅動信號處於同一相位的筆尖20上施加電壓來被產生。任選地，調製可通過以經定義的模式改變筆尖20上的信號的相位來被施加。

任選地，電路250在接收線220上提供具有對數位化儀傳感器的設計和操作參數的降低的依賴性的相對穩定的觸摸效應。此外，平滑的電容變化可響應於筆尖20遠離結點59的移動而被檢測到。

在替代實施例中，觸控筆120附加地包括被電容地耦合到數位化儀傳感器50的環形電極。任選地，筆尖或環形電極中的一者被用來從數位化儀傳感器50提取信號，而另一者被用來傳送信號。手指觸摸效應可通過切換接收和傳送電極之間的相位來被產生。

現在參考圖3，示出了根據本公開的一些實施例更詳細地示出的圖2的示例性觸控筆電路的簡化示圖。在一些示例性實施例中，觸控筆電路包括與壓控衰減器(vca)304一起的tia240，該壓控衰減器(vca)304使輸入信號反相併改變其衰減。幅值檢測器312與加法器320和積分器324一起控制vca304，使得放大器308的幅值與參考幅值316匹配。該示例性電路中的觸摸效應和筆尖與結電容之間的比例成比例。筆尖電壓(vtip)與帶有相反相位的輸入信號(vg)成比例。

其中g＝const公式(2)

vtip＝-vg＝-vtouch*g公式(3)

其中：

ctip是數位化儀傳感器的筆尖和經觸摸的導電條帶；

vtip是筆尖20上的激勵電壓的幅值；

vtouch是從接收線檢測到的激勵電壓的幅值。

當筆尖20在導電條58上時vtip可以為約80ff，而當筆尖在結點之間或平行導電條帶之間時筆尖電容可以為約30ff。給定典型的結電容為600ff，當筆尖20在結點59上時，觸控筆效應為約44％，而在結點之間時為約16％。

如果使用簡單的反相放大器而不是被實現成電路330的agc208，則觸控筆效應可能顯著地(例如，結點上為49％，而結點之間為約1.2％)變化。這種廣泛的動態範圍將難以跟蹤，並可能導致檢測觸控筆位置的不準確。

現在參考圖4，示出了根據本公開的一些實施例的用於產生與被施加在筆尖上的壓力成比例的數位化儀傳感器上的手指效應的觸控筆的簡化示例性電路。

觸控筆電路331可任選地基於電路330並且包括許多相同的組件。在一些示例性實施例中，筆尖20被物理地連接或者與壓力傳感器400相關聯，壓力傳感器400基於當用觸控筆120書寫時被施加在筆尖20上的壓力來改變其電壓。任選地，壓力傳感器400包括當在壓力被施加在筆尖時對筆尖的軸向位移敏感的可變電容器。在一些示例性實施例中，觸控筆電路331使用壓力傳感器400來調製vtip，例如，根據檢測到的壓力來施加幅度調製。來自壓力傳感器400的輸出通過加法器320被添加到參考vtip。由電路331產生的手指效應可由以下關係管控：

其中vpressure是從壓力傳感器400檢測到的電壓。

現在參考圖5，示出了根據本發明的一些實施例的具有屏蔽的觸控筆筆尖的簡化示意圖。觸控筆120通常由用戶以與數位化儀成不同於900的角度來握持。由於角度，筆尖20可沿筆尖的突出部而不僅僅在其遠端處與傳感器創建電容。這可能創建觸摸點的視差和偏移，其可能會導致次優結果。為了防止該現象，連接到大地的導電屏蔽殼體408可被添加，其「隱藏」來自數位化儀傳感器50的大部分的筆尖20並且減小視差。然而，屏蔽殼體408可增加筆尖20與大地之間的電容，這可能創建如上所述的正反饋和不穩定性。

為了減小該電容，可被連接到觸控筆接地的觸控筆接地屏蔽416可被添加在筆尖204與導電屏蔽殼體408之間。因此，觸控筆接地屏蔽416防止筆尖20與屏蔽殼體408之間的電容，並且在減小視差效應的同時提供了使用觸控筆。

現在參考圖6，其為被連接到觸控筆的筆尖的另一示例性觸控筆電路的簡化示圖，並且參考圖7，其示出了用於使用觸控筆創建觸摸效應的示例性方法的簡化流程圖，這兩幅附圖均根據本公開的一些實施例。在一些示例性實施例中，數字組件被添加到觸控筆的電路中，以用於在互電容檢測期間產生觸摸效應。該電路包括將筆尖20連接到包括tia300和信號檢測組件640的接收電路的第一開關610以及將筆尖20連接到基於先前被檢測到的信號來生成和傳送信號的電路組件的第二開關。開關610和620通常不是同時閉合的，使得檢測周期與傳輸周期分開。將檢測和傳輸分開避免了觸控筆電路的自激振蕩。通常，定時器630在單個互檢測幀期間(例如，在一個刷新周期內)多次在開關610和620之間進行切換。

當開關610被閉合時(框710)，tia等待從驅動線210提取筆尖20上的電荷(框720)。一旦幅值高於經定義的閾值，則信號的幅值、頻率和相位在被檢測到的信號的一個或多個周期內被提取出(框725)。任選地，該信號還被記錄以支持多頻率數位化儀系統。定時器630施加等於期望相移(例如，用於信號從筆尖20被傳送到數位化儀傳感器的180度相移)的延遲(框730)。在延遲開關620被閉合(並且開關610被打開)之後(框740)。信號生成器650基於由信號檢測器640檢測到的頻率和相位來生成信號(框750)。通常，所生成的信號是低電壓數位訊號。經生成的信號通過升壓器660被傳送到筆尖20(框760)。升壓器的增益可基於用信號檢測組件640提取出的幅值而被調整。任選地，該增益可基於來自筆尖壓力傳感器400的輸出而被調整，該壓力傳感器400感測被施加在筆尖20上的壓力。其他信息(諸如傳感器身份)可用升壓器660來被編碼。在一些示例性實施例中，當觸控筆例如經由上行鏈路信道接收到數位化儀系統支持對所傳送的信息進行解碼的指示時，僅經編碼的信息被添加到所傳送的信號。通常，開關620由定時器630控制，並且在預定義的時間段內保持閉合。在預定義的佔空比結束時，開關620被打開，而開關610被任選地閉合。

通常，該循環在互電容檢測期間被重複多次。

圖8是根據本公開的一些實施例的使用兩種不同傳輸模式中的一種向數位化儀傳感器提供輸入的示例性觸控筆的簡化框圖。在一些示例性實施例中，觸控筆120可選擇性地按兩種傳輸模式中的一種進行傳送：有源傳輸模式和反射傳輸模式。通常，有源傳輸電路830和反射傳輸電路820中的每一個均由觸控筆120的內部電源840供電。開關810將兩個傳輸電路中的一者連接到觸控筆120的筆尖20。通常，開關810的位置由觸控筆120的控制器850控制。

在一些示例性實施例中，開關810基於來自壓力傳感器400的輸入在兩種傳輸模式之間切換。反射傳輸可當筆尖20壓靠數位化儀傳感器50時被應用，而有源傳輸電路可當筆尖20懸停時被應用。當筆尖壓力下降到低於經定義的閾值時或者當沒有壓力被檢測到時，開關810可將有源傳輸電路830連接到筆尖20。如果數位化儀系統不支持有源傳輸，則觸控筆輸入將在閾值壓力被施加在筆尖20上時被繼續跟蹤。

在另一示例性實施例中，開關810被適配成基於經定義的佔空比來在傳輸電路之間切換。例如，反射傳輸在為互電容檢測部署的時間段期間被應用，而有源傳輸在數位化儀傳感器的刷新周期的其他時間段期間被應用。

任選地，關於施加壓力的筆尖20的信息在反射傳輸模式期間被傳送，而用於檢測觸控筆的位置的位置信號在有源傳輸期間被傳送。任選地，壓力信息也在有源傳輸模式期間被傳送，或者僅在有源傳輸模式下被傳送。

在一些示例性實施例中，經由無線通信模塊30從主機22接收到的輸入向控制器850提供輸入以控制開關810的位置。開關810的默認位置可以是將筆尖20連接到反射傳輸電路820。當觸控筆120接收到有源傳輸可被支持的指示時，開關810斷開反射傳輸電路820，並且將筆尖20連接到有源傳輸電路並將該筆尖與反射傳輸電路820斷開。

任選地，兩種傳輸模式中的一種在製造期間被選擇，並且開關810的位置在製造場所被永久地設定。

根據一些示例性實施例的一個方面，提供了一種手持式設備，包括：被配置成基於在預定義的持續時間內在數位化儀傳感器上傳送的驅動信號來提取電荷的導電筆尖；第一電路，包括：被配置成將導電筆尖上的電荷轉換成電壓的放大器；以及被配置成檢測來自放大器的輸出並提取輸出的參數的信號檢測器；第二電路，包括：被配置成基於被提取出的參數來生成信號的信號生成器；以及被配置成基於被提取出以經由導電筆尖被傳送的參數用幅值來提升所生成的信號的升壓器；被配置成將第一電路和第二電路中的一者連接到導電筆尖的開關；以及被配置成在預定義的持續時間期間多次切換開關的位置的控制器。

任選地，該設備包括被配置成感測被施加在導電筆尖上的壓力的壓力傳感器，其中控制器被配置成基於來自壓力傳感器的輸出來調製幅值。

任選地，參數包括信號的頻率、相位和幅值，並且其中信號生成器被配置成生成與輸出相同相位的信號。

任選地，參數包括信號的頻率、相位和幅值，並且其中信號生成器被配置成生成具有與輸出相差180度相移的信號。

任選地，控制器被配置成以經定義的佔空比來重複地切換開關的位置。

任選地，控制器被配置成基於觸控筆的身份來調製幅值。

根據一些示例性實施例的一個方面，提供了一種手持式設備，包括：導電筆尖；具有被連接到導電筆尖的負輸入的放大器，該放大器被配置成將導電筆尖上的電荷轉換成第一電壓；被配置成放大來自放大器的第一電壓的自動增益控制電路；被配置成生成隨著被施加在導電筆尖上的壓力而變化的第二電壓的壓力傳感器，其中第二電壓被配置成調製自動增益控制電路的輸出；殼體，其中該殼體的至少一部分是導電的，並且其中來自自動增益控制電路的輸出被連接到殼體的導電部分；以及被配置成對放大器、自動增益控制電路和電源中的每一者供電的電源，其中該電源是浮置的。

任選地，放大器與自動增益控制電路一起被配置成將到放大器的輸入的相位移動180度。

任選地，放大器與自動增益控制電路一起保持與到放大器的輸入相同的相位。

任選地，第一電壓被調製以包括觸控筆的身份。

根據一些示例性實施例的一個方面，提供了一種手持式設備，包括：被配置成與基於電容的數位化儀傳感器交互的導電筆尖；被配置成獨立於在數位化儀傳感器上傳送的驅動信號而在導電筆尖上生成第一信號的有源傳輸模塊；被配置成基於在數位化儀傳感器上傳送並在與數位化儀傳感器交互期間由導電筆尖提取的驅動信號而在導電筆尖上生成第二信號的反射傳輸模塊；被配置成將導電筆尖連接到有源傳輸模塊和反射傳輸模塊中的一者的開關；以及被配置成切換開關的位置的控制器。

任選地，該設備包括用於感測被施加在導電筆尖上的壓力的壓力傳感器。

任選地，控制器被配置成基於來自壓力傳感器的輸出來切換開關的位置。

任選地，控制器被配置成基於檢測到高於經定義的閾值的壓力來切換開關以將導電筆尖連接到反射傳輸模塊。

任選地，來自壓力傳感器的輸出被配置成調製第二信號的幅值。

任選地，來自壓力傳感器的輸出被編碼在第一信號上。

可選地，第二信號被配置成具有與驅動信號相同的相位。

任選地，該設備包括接收機，其中該接收機被配置成接收來自與數位化儀傳感器相關聯的主機計算機的命令，並且其中控制器被配置成基於該命令來控制開關的位置。

任選地，控制器被配置成基於經定義的佔空比在將導電筆尖連接到有源傳輸模塊和反射傳輸模塊之間切換。

任選地，控制器被配置成基於觸摸信號參數在將導電筆尖連接到有源傳輸模塊和反射傳輸模塊之間切換。

任選地，反射傳輸模塊包括：第一電路，包括：被配置成將導電筆尖上的電荷轉換為電壓的放大器；以及被配置成接收放大器輸出並提取輸出的參數的信號檢測器；第二電路，包括：被配置成基於被提取出的參數來生成信號的信號生成器；以及被配置成基於被提取出以經由導電筆尖被傳送的參數用幅值來提升所生成的信號的升壓器；被配置成將第一電路和第二電路中的一者連接到導電筆尖的第二開關；以及被配置成在預定義的持續時間期間多次切換開關的位置的控制器。

為了清楚起見在單獨實施例的上下文中描述的本文中描述的示例的特定特徵還可在單一實施例中組合地提供。相反，為了簡潔起見在單一實施例的上下文中描述的本文中描述的示例的各個特徵還可單獨地或者以任何合適的子組合提供，或者適用於本公開的任何其他所描述的實施例。在各種實施例的上下文中描述的某些特徵不被認為是那些實施例的基本特徵，除非該實施例在沒有那些元件的情況下不起作用。