使用于电容感测之类比前端电路的可程序化带通滤波电路制造技术

本发明专利技术是公开一种使用于电容感测之类比前端电路的可程序化带通滤波电路，可程序化带通滤波电路包含一运算放大器、一输入电阻、一回授电阻、一回授电容，运算放大器具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，第一输入端耦接至参考电位，输入电阻具有一第一端耦接至一感测电容值及一第二端耦接至运算放大器之第二输入端，回授电阻耦接于运算放大器之第二输入端与运算放大器之输出端之间，以及回授电容耦接于运算放大器之第二输入端与运算放大器之输出端之间。

【技术实现步骤摘要】
使用于电容感测之类比前端电路的可程序化带通滤波电路
本专利技术是关于一种电容感测机制，尤指一种使用于电容感测之类比前端电路的可程序化带通滤波电路。
技术介绍
一般而言，传统的电容感测机制系分别采用一可程序化增益放大器及一反锯齿滤波器，以执行将一感测电容之电容值转换为一电压值以及执行反锯齿的操作，然而，这样的电路成本相对较高。此外，传统的电容感测机制也可能会产生模糊效应的现象，造成被触控之感测单元(touchedcell)邻近的未被触控之感测单元(non-touchedcell)的电容值亦有可能增加的现象而误判。
技术实现思路
因此本专利技术之目的之一在于提供一种使用于电容感测之一类比前端电路的可程序化带通滤波电路，以解决传统电容感测机制的问题。根据本专利技术之实施例，其系揭露了一种使用于电容感测之类比前端电路的可程序化带通滤波电路。可程序化带通滤波电路包含一运算放大器、一输入电阻、一回授电阻、一回授电容，运算放大器具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，第一输入端耦接至参考电位，输入电阻具有一第一端耦接至一感测电容值及一第二端耦接至运算放大器之第二输入端，回授电阻耦接于运算放大器之第二输入端与运算放大器之输出端之间，以及回授电容耦接于运算放大器之第二输入端与运算放大器之输出端之间。此外，根据本专利技术之实施例，另揭露了一种使用于电容感测之类比前端电路的可程序化带通滤波电路，可程序化带通滤波电路包含一运算放大器、一回授电阻、一回授电容及一分流电路，运算放大器具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，第一输入端耦接至参考电位，第二输入端耦接至感测电容值，回授电阻耦接于运算放大器之第二输入端与运算放大器之输出端之间，回授电容耦接于运算放大器之第二输入端与运算放大器之输出端之间，分流电路具有一第一端耦接于运算放大器之第二输入端与感测电容值之间及具有一第二端耦接至参考电位，其用以降低位于运算放大器之第二输入端之一讯号的电压振幅。此外，根据本专利技术之实施例，另揭露了一种使用于电容感测之类比前端电路的可程序化带通滤波电路，可程序化带通滤波电路包含一运算放大器、一回授电阻、一回授电容、一电压缓冲电路、一分流电阻。运算放大器具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，第一输入端耦接至参考电位，第二输入端耦接至感测电容值，回授电阻耦接于运算放大器之第二输入端与运算放大器之输出端之间，回授电容耦接于运算放大器之第二输入端与运算放大器之输出端之间，电压缓冲电路耦接至参考电位并用以缓冲并输出参考电位，分流电阻具有一第一端耦接于运算放大器之第二输入端与感测电容值之间以及具有一第二端耦接至电压缓冲电路之输出端以耦接至缓冲后的参考电位。根据以上实施例，该可程序化带通滤波电路可兼具根据感测电容值产生对应电压值、高通滤波及低通滤波的功能与操作，使类比前端电路的电路面积尺寸较小，并通过分流电路来降低一般电容感测机制可能造成之模糊效应的现象及增加讯号的动态处理范围。若分流电路采用分流电阻与电压缓冲电路之作法并通过另一运算放大器来实现电压缓冲电路，电路成本也会较小并且系统效能也会相对稳定。附图说明图1为本专利技术之一实施例使用于一电容值侦测领域之类比前端电路的电路示意图。图2为图1所示之可程序化带通滤波电路之另一实施例的电路示意图。图3为图1所示之可程序化带通滤波电路之另一实施例的电路示意图。图4为图1所示之可程序化带通滤波电路之另一实施例的电路示意图。图5为图3所示之可程序化带通滤波电路之实施例应用于自容感测及互容感测的电路示意图。图6为图1所示之可程序化带通滤波电路之另一实施例的电路示意图。附图标号说明：100类比前端电路101触控面板102数位后端电路105可程序化带通滤波电路106分流电路107电压缓冲电路110类比数位转换器Cm、Ci1、Cs电容Cf回授电容Rf回授电阻Ri、Ri1、Rs电阻OP1、OP2运算放大器本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式图1为本专利技术之一实施例使用于一电容值侦测领域之类比前端电路100的电路示意图。类比前端电路100包括一可程序化带通滤波电路(ProgrammableBand-PassFilter,PBPF)105以及一类比数位转换器110，可程序化带通滤波电路105耦接于一触控面板101与一数位后端电路102，其整合兼具有根据一感测电容值产生一对应电压值、高通滤波及低通滤波的功能与操作，因此相较传统的机制来说，本案之类比前端电路100的电路面积尺寸较小。类比前端电路100的输入端系耦接至触控面板101而其输出端系耦接至数位后端电路102，触控面板101可执行自容感测及/或互容感测来侦测使用者的触控操作，可程序化带通滤波电路105系用以耦接于触控面板101所形成之自容及/或互容，以侦测出使用者的触控事件，可程序化带通滤波电路105可根据所形成之自容值及/或互容值来产生对应的电压讯号，并通过高通滤波的功能以滤除该电压讯号中的低频噪声成份、以及通过低通滤波的功能以滤除其高频噪声成份以减小或避免讯号中存在反锯齿(anti-aliasing)的现象，之后可程序化带通滤波电路105所产生之类比输出讯号由类比数位转换器110转换为一数位输出讯号，后续的数位后端电路102可根据该数位输出讯号进行讯号处理。实作上，可程序化带通滤波电路105包括一运算放大器OP1、电阻Ri、回授电容Cf、回授电阻Rf，举例来说，在互容感测模式，输入讯号Vin为一驱动讯号，而电容Cm为因应于使用者的触控事件而产生形成之互容值(然此并非本案的限制，可程序化带通滤波电路105亦可于自容感测模式时因应于所形成之自容值来执行对应的操作与功能)，所形成之电容Cm耦接于输入讯号Vin与电阻Ri之间，电阻Ri耦接于运算放大器OP1之反向输入端与电容Cm之间，运算放大器OP1之正向输入端系耦接于一参考电位Vref，回授电容Cf、回授电阻Rf均分别耦接于运算放大器OP1之反向输入端与其输出端之间，运算放大器OP1于其输出端产生输出讯号Vout至类比数位转换器110，可程序化带通滤波电路105的频率响应、转角频率Fc1、Fc2可表示如下：此外，于另一实施例中，可程序化带通滤波电路可另设置并包括一低通滤波电路以增加滤波器本身的锐利度(sharpness)。图2为图1所示之可程序化带通滤波电路105之另一实施例的电路示意图。可程序化带通滤波电路105包括运算放大器OP1、电阻Ri、回授电容Cf、回授电阻Rf以及电阻Ri1、电容Ci1，举例来说，在互容感测模式，输入讯号Vin为一驱动讯号，而电容Cm为因应于使用者的触控事件而产生形成之互容值(然此并非本案的限制，可程序化带通滤波电路105亦可于自容感测模式时因应于所形成之自容值来执行对应的操作与功能)，所形成之电容Cm耦接于输入讯号Vin与电阻Ri1之间，电阻Ri1、电容Ci1形成一低通滤波器架构，该低通滤波器架构的输出端(亦即电阻Ri1、电容Ci1之间的节点)耦接至电阻Ri，电阻Ri耦接于运算放大器OP1之反向输入端与电容Cm之间，运算放大器OP1之正向输入端系耦接于一参考电位Vref，回授电容Cf、回授电阻Rf均分别耦接于运算放大器OP1之反向输入端与其输出端之间，运算放大器OP1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用于电容感测之一类比前端电路的可程序化带通滤波电路，其特征在于，包含有：一运算放大器，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端耦接至一参考电位；一输入电阻，具有一第一端耦接至一感测电容值及一第二端耦接至该运算放大器之该第二输入端；一回授电阻，耦接于该运算放大器之该第二输入端与该运算放大器之该输出端之间；以及一回授电容，耦接于该运算放大器之该第二输入端与该运算放大器之该输出端之间。

【技术特征摘要】
1.一种使用于电容感测之一类比前端电路的可程序化带通滤波电路，其特征在于，包含有：一运算放大器，具有一第一输入端、一第二输入端及一输出端，该第一输入端耦接至一参考电位；一输入电阻，具有一第一端耦接至一感测电容值及一第二端耦接至该运算放大器之该第二输入端；一回授电阻，耦接于该运算放大器之该第二输入端与该运算放大器之该输出端之间；以及一回授电容，耦接于该运算放大器之该第二输入端与该运算放大器之该输出端之间。2.如权利要求1所述之可程序化带通滤波电路，其特征在于，其另包含：一低通滤波电路，包括：一第一电阻，具有一第一端耦接至该感测电容值及一第二端耦接至该输入电阻；以及一第一电容，具有一第一端耦接至该第一电阻之该第二端及具有一第二端耦接至一接地准位。3.如权利要求1所述之可程序化带通滤波电路，其特征在于，其另包含：一分流电路，具有一第一端耦接于该输入电阻与该感测电容值之间及具有一第二端耦接至该参考电位，用以降低位于该第一端之一讯号的电压振幅。4.如权利要求3所述之可程序化带通滤波电路，其特征在于，其中该分流电路包含有：一电压缓冲电路，耦接至该参考电位，用以缓冲并输出该参考电位；以及一分流电阻，具有一第一端耦接至该输入电阻与该感测电容值之间以及具有一第二端耦接至该电压缓冲电路之一输出端以耦接至该缓冲后之参考电位。5.如权利要求4所述之可程序化带通滤波电路，其特征在于，其中该电压缓冲电路为一放大器电路。6.如权利要求3所述之可程序化带通滤波电路，其特征在于，其中该分流电路包含有：一分流电阻，具有一第一端耦接至该输入电阻与该感测电容值之间以及具有一第二端耦接至该参考电位。7.如权利要求1所述之可程序化带通滤波电...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫松翰，刘昌渊，
申请(专利权)人：原相科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71