频率侦测电路制造技术

本发明专利技术提供一种频率侦测电路，其包含一数字信号处理电路及一运算电路。数字信号处理电路根据一数字输入信号及多组参考信号产生多个参考强度，该多组参考信号各具有一信号频率，该多组参考信号的信号频率不相同。运算电路耦接数字信号处理电路，并根据该多个参考强度与该多组参考信号的信号频率运算出数字输入信号的一信号频率。

Frequency Detection Circuit

【技术实现步骤摘要】
频率侦测电路
本专利技术涉及一种侦测电路，特别是一种频率侦测电路。
技术介绍
随着科技快速发展，触控技术已广泛应用于各种电子装置，而供用户操控电子装置，尤其应用于智能移动电话、平板计算机以及各种携带式电子装置，主要原因在于这些携带式电子装置基于便携性而尺寸不大特性，所以通常不会外接键盘或者其它占用面积大的输入周边装置，因而触控输入可为使用者带来莫大的输入便利性。基于近年来触控输入技术的蓬勃发展，从而发展出诸多类型触控输入技术，例如电容式、电阻式、电磁式等。现今触控笔即可应用上述电磁式触控技术，触控笔可发出预定电磁信号，例如特定频率的电磁信号，而携带式电子装置的面板内则设置可接收电磁信号的接收组件，例如阵列天线。如此，使用触控笔时，面板即会接收触控笔所发出的电磁信号，如此藉由触控侦测电路判断面板的何处天线接收到电磁信号，即可判断出触控笔触碰面板的位置，从而可执行对应事件。此外，当触控笔触碰面板时，面板接收的电磁信号即会有所变化而不同于电磁触控笔原先所发出的特定电磁信号，例如触控笔触碰面板的力道会影响电磁信号的频率，又或者触控笔触碰面板的角度会影响电磁信号的相位等，如此藉由后续的触控侦测电路侦测面板所接收的电磁信号的频率，即可对应推知触控笔触碰面板的力道，从而可进一步作为触控输入的多方面应用。例如，触控笔供使用者书写或者画图时，可依据使用者操控触控笔的力道，从而使线条有粗细的分别，力道越大线条越粗，而让触控笔的应用更为多元化。现今触控侦测技术多采用快速傅立叶变换(FFT)对面板所接收的电磁信号进行转换处理，进而得知面板所接收的电磁信号的频率。然而，执行快速傅立叶变换需要复杂的硬件架构，因此会大幅增加侦测电路的成本，若要提高侦测的准确度，则需要数量更大的取样点，如此更耗费硬件资源，故也因此需要较长的取样时间，从而降低侦测电路的侦测效率。虽然先前有提出诸多侦测方案，但仍有再改善的空间，如中国台湾专利第201410118241.6号。因此，如何提出一种频率侦测电路，能够有效改善现有的频率侦测电路的各种限制已成为一个刻不容缓的问题。
技术实现思路
有鉴于上述现有技术存在的问题，本专利技术的其中一目的就是在于提供一种频率侦测电路，以解决现有技术中的各种问题。根据本专利技术的其中一目的，提出一种频率侦测电路，其包含数字信号处理电路及运算电路。数字信号处理电路根据一数字输入信号及多组参考信号产生多个参考强度，该多组参考信号各具有一信号频率，该多组参考信号的信号频率不相同。运算电路耦接数字信号处理电路，并根据该多个参考强度与该多组参考信号的信号频率运算出数字输入信号的一信号频率。承上所述，依本专利技术的频率侦测电路，其可具有一或多个下述优点：本专利技术的一实施例中，频率侦测电路可不需执行快速傅立叶变换，即可侦测输入信号的信号频率，因此可通过简单的硬件架构实现，大幅减少频率侦测电路的成本。本专利技术的一实施例中，频率侦测电路可不需要对输入信号取太多的取样数，因此较不会耗费硬件资源，也不需要太长的取样时间，以提高侦测效率。本专利技术的一实施例中，频率侦测电路可包含多级电路，故可有效地提升频率侦测电路的准确度。附图说明图1为本专利技术的频率侦测电路的第一实施例的方块图。图2为本专利技术的频率侦测电路的第二实施例的电路图。图3为本专利技术的频率侦测方式的示意图。图4为本专利技术的频率侦测电路的第三实施例的电路图。附图标记说明：2-频率侦测电路；21-输入电路；22-数字信号处理电路；23-判断电路；24-运算电路；ADC-模拟数字转换电路；Ain-模拟输入信号；Ap-放大器；At1～Atn参考强度；C1-第一运算单元；C2-第二运算单元；C3-第三运算单元；cos-余弦信号；CT-运算器；D1-第一参考强度；D2-第二参考强度；D1_sin-第一信号；D1_cos-第二信号；D2_sin-第一信号；D2_cos-第二信号；D3_sin-第一信号；D3_cos-第二信号；Din-数字输入信号；f1～f3-信号频率；fc-滤波系数；Ft1～Ftn-信号频率；Pt-信号相位；L1～Ln-第一级电路～第n级电路；M、M1-乘法器；S-加总器；SD1～SD3曲线；sin-正弦函数。具体实施方式以下将参照相关图式，说明本专利技术的频率侦测电路及其频率侦测方法的实施例，为了清楚与方便图式说明之故，图式中的各部件在尺寸与比例上可能会被夸大或缩小地呈现。在以下描述及/或申请专利范围中，当提及组件「连接」或「耦合」至另一组件时，其可直接连接或耦合至该另一组件或可存在介入组件；而当提及组件「直接连接」或「直接耦合」至另一组件时，不存在介入组件，用于描述组件之间的关系的其他字词应以相同方式解释。为使便于理解，下述实施例中的相同组件以相同的符号标示说明。请参阅图1，其为本专利技术的频率侦测电路的第一实施例的方块图。如图所示，频率侦测电路2包含一输入电路21、一数字信号处理电路22、一判断电路23及一运算电路24，从而用于侦测输入信号的信号频率，且可进一步侦测输入信号的相位且可估测输入信号的强度，频率侦测电路2可应用于触控笔(电磁谐振笔)之外，亦可应用于需要侦测输入信号的频率、相位或者强度等电子装置。输入电路21接收一模拟输入信号Ain，例如电子装置的触控面板接收触控笔所发出的电磁信号，进而传送至频率侦测电路2的输入电路21，输入电路21转换模拟输入信号Ain为一数字输入信号Din。由上述说明可知，模拟输入信号Ain与数字输入信号Din相当于一触控输入信号。数字信号处理电路22耦接输入电路21，从而可接收数字输入信号Din；数字信号处理电路22根据数字输入信号Din及多组参考信号产生多个参考强度。该多组参考信号各具有一信号频率，该多组参考信号的信号频率不相同。于此实施例中，数字信号处理电路22根据数字输入信号Din及两组参考信号产生一第一参考强度D1、一第二参考强度D2，此两组参考信号分别具有一第一信号频率f1与一第二信号频率f2，第二信号频率f2大于第一信号频率f1。运算电路24与数字信号处理电路22耦接；运算电路24计算第一参考强度D1及第二参考强度D2的和值，以获得一信号参考强度At，信号参考强度At会近似于模拟输入信号Ain与数字输入信号Din的信号强度。此外，运算电路24根据第一参考强度D1及第二参考强度D2与两组参考信号的第一信号频率f1与第二信号频率f2运算出数字输入信号Din的信号频率Ft，其也相当于模拟输入信号Ain的信号频率。此外，数字信号处理电路22可进一步运算出模拟输入信号Ain与数字输入信号Din的信号相位Pt。判断电路23与运算电路24耦接；判断电路23将信号参考强度At与预设的一门坎值比较以判断数字输入信号Din是否为触碰控制输入信号，即判断触控笔是否有触碰触控面板，进而可判断使用者的触控动作是否有效；若判断电路23判断信号参考强度At超过此门坎值，判断电路23判断此数字输入信号Din为触碰控制输入信号，即表示触控笔有触碰到触控面板；相反的，若判断电路23判断信号参考强度At未超过此门坎值，判断电路23判断数字输入信号Din并非为触碰控制输入信号，所以触控笔并未触碰到触控面板。由上述可知，频率侦测电路2可根据数字输入信号Din、多组参考信号以及参考信号的信号频率运算出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种频率侦测电路，其特征在于，包含：一数字信号处理电路，根据一数字输入信号及多组参考信号产生多个参考强度，该多组参考信号各具有一信号频率，该多组参考信号的该信号频率不相同；以及一运算电路，耦接该数字信号处理电路，并根据该多个参考强度与该多组参考信号的该信号频率运算出该数字输入信号的一信号频率。

【技术特征摘要】
2018.01.17 US 62/618,3211.一种频率侦测电路，其特征在于，包含：一数字信号处理电路，根据一数字输入信号及多组参考信号产生多个参考强度，该多组参考信号各具有一信号频率，该多组参考信号的该信号频率不相同；以及一运算电路，耦接该数字信号处理电路，并根据该多个参考强度与该多组参考信号的该信号频率运算出该数字输入信号的一信号频率。2.如权利要求1所述的频率侦测电路，其特征在于，该数字信号处理电路包含至少一数字信号处理单元，每一该数字信号处理单元包含：一第一解调变单元，根据该数字输入信号与该多组参考信号的一组参考信号产生一第一组解调变信号；一第一滤波器，耦接该第一解调变单元，并滤波该第一组解调变信号；一第一运算单元，耦接该第一滤波器，并根据滤波后的该第一组解调变信号运算出该多个参考强度的一参考强度；一第二解调变单元，根据该数字输入信号与该多组参考信号的另一组参考信号产生一第二组解调变信号；一第二滤波器，耦接该第二解调变单元，并滤波该第二组解调变信号；以及一第二运算单元，耦接该第二滤波器，并根据滤波后的该第二组解调变信号运算出该多个参考强度的另一参考强度。3.如权利要求2所述的频率侦测电路，其特征在于，该第一解调变单元为一第一混波电路，该第二解调变单元为一第二混波电路。4.如权利要求1所述的频率侦测电路，其特征在于，更包含：一判断电路，耦接该运算电路，该运算电路根据该多个参考强度运算出至少一信号参考强度，该判断电路根据该至少一信号参考强度与一门坎值判断该数字输入信号为一触碰控制输入信号。5.如权利要求1所述的频率侦测电路，其特征在于，该运算电路根据该多个参考强度与该多组参考信号的该信号频率执行一内插运算而运算出该数字输入信号的该信号频率。6.如权利要求5所述的频率侦测电路，其特征在于，该多组参考信号包含一第一组参考信号与一第二组参考信号，该第一组参考信号具有一第一信号频率，该第二组参考信号具有一第二信号频率，该第二信号频率大于该第一信号频率，该多个参考强度包含第一参考强度与一第二参考强度，该运算电路计算该第一参考强度及该第二参考强度的和值以获得一信号参考强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宗翰，杨镇源，林王安，
申请(专利权)人：矽创电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71