电子装置与其比较器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电子装置与其比较器，该电子装置包含取样单元与放大单元。取样单元选择性地对第一输入信号与第二输入信号进行取样，并产生差值信号。放大单元接收差值信号并产生输出信号，其中放大单元经由第一预设电压、第二预设电压、第一系统供应电压与第二系统供应电压所驱动。第一预设电压用以设置放大单元的操作点，且第二预设电压大于第一系统供应电压。

【技术实现步骤摘要】
电子装置与其比较器
本专利技术是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种比较器。
技术介绍
比较器常被利用在各种感测应用中，例如触控面板的感测电路等等。比较器用以对输入信号与参考电压进行比较，以产生比较结果。目前常见的比较器多以互补式金属氧化物半导体(CMOS)等方式进行实现。然而，利用CMOS实现的比较器的架构通常会利用到P型晶体管与N型晶体管，因此需要用到较繁琐的制造程序，而使成本增加。此外，若CMOS的制造程序出现变异，可能会使得比较器的操作失效或产生错误的比较结果。因此，如何能有效降低比较器的制造成本与操作可靠度，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。
技术实现思路
本
技术实现思路
的一态样系于提供一种电子装置。电子装置包含取样单元与放大单元。取样单元用以选择性地对第一输入信号与第二输入信号进行取样，并产生差值信号。放大单元用以接收差值信号并产生输出信号，其中放大单元经由第一预设电压、第二预设电压、第一系统供应电压与第二系统供应电压所驱动。第一预设电压用以设置放大单元的操作点，且第二预设电压大于第一系统供应电压。综上所述，本
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所公开的电子装置能够在制程变异下藉由多种电压设置方式有效地提升操作可靠度。附图说明为让本专利技术的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下：图1A为根据本
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的一实施例绘示比较器的示意图；图1B为根据本
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的一实施例绘示图1A中的比较器的操作时序图；图2为根据本
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的一实施例绘示一种放大单元的示意图；图3A为根据本
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的一实施例绘示一种放大单元的示意图；图3B为根据本
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的一实施例绘示图3A的放大单元在预设电压调整前的电压增益与差值信号的关系曲线图；图3C为根据本
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的一实施例绘示图3A的放大单元在预设电压调整后的电压增益Q与差值信号的关系曲线图；图4为根据本
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的一实施例绘示一种放大单元的示意图；图5为根据本
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的一实施例绘示一种光感测系统的应用示意图；以及图6为根据本
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的一实施例绘示一种霍尔感测装置的应用示意图。为让本
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能更明显易懂，所附符号的说明如下：100：比较器140、200、300、400：放大单元VIN1、VIN2：输入信号VC1、VC2：控制信号VSIG：差值信号α：偏移值VINIT、VCC、VEE：预设电压501、502：光感测器T1、T2、T3、T4、T5、T6、SW1、SW2、SW3：开关VCC1、VINIT1、VEE1、VS1、VS3：电压120：取样单元142：放大电路VOUT：输出信号Q：电压增益A、B：节点VDD、VSS：系统供应电压光感测装置：500光罩：503霍尔感测装置：600霍尔元件：601C：电容IDS1、IDS2、IDS3、IDS4、IDS6、IF1、IF2：电流具体实施方式下文举实施例配合附图作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本专利技术所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本专利技术所涵盖的范围。此外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件将以相同的符号标示来说明。另外，关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相互操作或动作。请参照图1A，图1A为根据本
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的一实施例绘示比较器100的示意图。如图1A所示，比较器100包含取样单元120与放大单元140。取样单元120用以选择性地对输入信号VIN1与输入信号VIN2进行取样，并产生差值信号VSIG。放大单元140电性耦接取样单元120，并用以接收差值信号VSIG，以产生输出信号VOUT。于本
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的各个实施例中，放大单元140设置以经由预设电压VINIT、预设电压VCC、系统供应电压VDD与系统供应电压VSS所驱动。上述的预设电压VINIT可用以设置放大单元140的操作点，其中预设电压VCC设置以高于系统供应电压VDD，系统供应电压VDD设置以高于系统供应电压VSS。藉由上述的配置方式，当放大单元140的内部元件因制程误差或长期使用产生变异时，可相应地将预设电压VINIT与预设电压VCC一起调高或调低，以降低内部元件变异的影响。如此，放大单元140操作可靠度得以改善。此处的相关操作将在后续段落详细说明。如图1A所示，于一些实施例中，取样单元120包含开关SW1、开关SW2与电容C。开关SW1的第一端用以接收输入信号VIN1，且开关SW1的控制端用以接收控制信号VC1。开关SW2的第一端用以接收输入信号VIN2，且开关SW2的控制端用以接收控制信号VC2，其中上述的控制信号VC1与控制信号VC2设置为反相。电容C的第一端(亦即节点A)电性耦接至开关SW1的第二端与开关SW2的第二端。再者，放大单元140包含开关SW3与放大电路142。开关SW3的第一端电性耦接电容C的第二端(亦即节点B)，开关SW3的第二端用以接收预设电压VINIT，且开关SW3的控制端用以接收控制信号VC1。放大电路142电性耦接至开关SW3的第一端(即节点B)，并根据控制信号VC1的时序接收差值信号VSIG与预设电压VINIT。例如，放大电路142可在开关SW3被控制信号VC1导通时接收预设电压VINIT，并在开关SW3被控制信号VC1关闭时接收差值信号VSIG与预设电压VINIT迭加后的信号，进而产生输出信号VOUT。以功能而言，开关SW1用以根据控制信号VC1选择性地导通，以将输入信号VIN1传送至电容C进行储存。同样地，开关SW2可根据控制信号VC2选择性地导通，已将输入信号VIN2传送至电容C进行储存。电容C可根据所储存的控制信号VC1与控制信号VC2而输出差值信号VSIG。而开关SW3则根据控制信号VC1选择性地导通，以将预设电压VINIT传送至电容C的第二端，藉此调整差值信号VSIG的信号位准，进而设置放大电路142的操作点。图1B为根据本
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的一实施例绘示图1A中的比较器100的操作时序图。为了方便说明，请一并参照图1A与图1B。于时间T1时，控制信号VC1切换至高位准电压，开关SW1与开关SW3因此导通。输入信号VIN1可经由开关SW1传送至电容C，而使节点A的电压位准切换至输入信号VIN1的位准。同时，预设电压VINIT经由开关SW3传送至电容C，而使节点B的电压位准切换至预设电压VINIT的位准。于时间T2时，控制信号VC1切换至低位准电压，开关SW1与开关SW3因此关断，节点A的电压位准仍维持在输入信号VIN1的电压位准，且节点B的电压位准亦维持在预设电压VINIT的电压位准。于时间T3时，控制信号VC2切换至高位准电压，开关SW2因此导通。输入信号VIN2可经由开关SW2传送至电容C，而使节点A的电压位准由输入信号VIN1的位准切换至输入信号VIN2的位准，此电位差的变化即为差值信号VSIG，亦即差值信号VSIG＝VIN2-VIN1。同时，由于电容C的特性，节点B上亦会产生相同的电位差的变化，节点B的电压位准因此由预设电压VINIT的电压位准往上提升了相同的电位差(亦即约为差值信号VSIG的振幅)。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子装置，其特征在于，包含：一取样单元，用以选择性地对一第一输入信号与一第二输入信号进行取样，并产生一差值信号；以及一放大单元，用以接收该差值信号并产生一输出信号，其中该放大单元经由一第一预设电压、一第二预设电压、一第一系统供应电压与一第二系统供应电压所驱动，其中该第一预设电压用以设置该放大单元的一操作点，且该第二预设电压大于该第一系统供应电压。

【技术特征摘要】
2014.05.09 TW 1031165681.一种电子装置，其特征在于，包含：一取样单元，用以选择性地对一第一输入信号与一第二输入信号进行取样，并产生一差值信号；以及一放大单元，用以接收该差值信号并产生一输出信号，其中该放大单元经由一第一预设电压、一第二预设电压、一第一系统供应电压与一第二系统供应电压所驱动，其中该第一预设电压用以设置该放大单元的一操作点，且该第二预设电压大于该第一系统供应电压，当该放大单元的内部元件因制程误差或长期使用产生变异时，可相应地将该第一预设电压与该第二预设电压一起调高或调低。2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该放大单元包含一开关，具有一临界电压，于正常操作时，该第一预设电压为一第一电压，该第二预设电压为大于该第一系统供应电压与该临界电压的总和的一第二电压，当该开关发生变异时，该第一预设电压设置为该第一电压与该临界电压的一偏移值的总和，且该第二预设电压设置为该第二电压与该偏移值的总和。3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该取样单元包含：一电容，用以产生该差值信号；一第一开关，用以根据一第一控制信号选择性导通，以传送该第一输入信号至该电容；以及一第二开关，用以根据一第二控制信号选择性导通，以传送该第二输入信号至该电容，其中该第一控制信号与该第二控制信号为反相。4.如权利要求3所述的电子装置，其特征在于，该放大单元包含：一第三开关，用以根据该第一控制信号选择性导通而传送该第一预设电压至该电容，以调整该差值信号的位准。5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，该放大单元还经由一第三预设电压所驱动，该第三预设电压大于等于该第二系统供应电压，该放大单元更包含多个开关，每一该些开关包含一第一端、一第二端与一控制端，该些开关包含：一第四开关，其中该第四开关的该第一端用以接收该第一系统供应电压，且该第四开关的该控制端用以接收该第二预设电压；一第五开关，其中该第五开关的该第一端电性耦接该第四开关的该第二端，该第五开关的该第二端用以接收该第二系统供应电压，且该第五开关的该控制端用以接收该差值信号；一第六开关，其中该第六开关的该第一端用以接收该第二预设电压或该第一系统供应电压，且该第六开关的该控制端用以接收该第二预设电压；一第七开关，其中该第七开关的该第一端电性耦接该第六开关的该第二端，该第七开关的该第二端用以接收该第三预设电压，且该第七开关的该控制端电性耦接该第四开关的该第二端；一第八开关，其中该第八开关的该第一端用以接收该第一系统供应电压，该第八开关的该第二端用以输出该输出信号，且该第八开关的该控制端电性耦接该第六开关的该第二端；以及一第九开关，其中该第九开关的该第一端电性耦接该第八开关的该第二端，该第九开关的该第二端用以接收该第三预设电压，且该第九开关的该控制端电性耦接该第四开关的该第二端。6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，于正常操作时，该第三预设电压为一第一电压，当该些开关发生变异时，该第一预设电压设置为该第一电压与该些开关的一临界电压的一偏移值的总和，该第二预设电压设置为一第二电压与该偏移值的总和，且该第三预设电压设置为该第一电压与该偏移值的差值。7.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泽德郎，青木幸司，郭志徹，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71