电容式触控侦测电路制造技术

一种电容式触控侦测电路，包含运算放大器、并接电容、串接电容、侦测电容、测试电容、第一～第八开关及第一～第二电流源。并接电容耦接运算放大器的第一输入端与输出端。串接电容与侦测电容串接于第一输入端与接地端之间。测试电容耦接第二接点与接地端。第一开关耦接工作电压与第一接点。第二开关耦接第一接点与接地端。第三开关耦接第二接点与接地端。第四开关耦接工作电压与第二接点。第一电流源与第五开关串接于工作电压与第一接点之间。第六开关与第二电流源串接于第一接点与接地端之间。第七开关耦接第二及第三接点。第八开关并联并接电容。

【技术实现步骤摘要】
电容式触控侦测电路
本专利技术与触控侦测有关，尤其是关于一种电容式触控侦测电路。
技术介绍
如图1所示，于自电容触控侦测电路1中，在充电相位时，开关S1断开且开关S2导通，致使侦测电容Cb的一端耦接至输入电压VIN；在导通相位时，开关S2断开且开关S1导通，致使侦测电容Cb的一端耦接至切换电容电路10。切换电容电路10包含运算放大器OP、并接电容Cop及开关S3。并接电容Cop与并接电容Cop并联耦接于运算放大器OP的第一输入端－与输出端J之间。运算放大器OP的第二输入端+耦接参考电压VCM，使得侦测电容Cb的一端的电位变为参考电压VCM。在未触控的情况下，侦测电容Cb所储存的电荷转移至切换电容电路10输出一输出电压Vout做为基准输出电压。一旦侦测电容Cb产生变化(例如在触控的情况下)，在导通相位时因电容值增加而使侦测电容Cb储存的电荷增加，侦测电容Cb所储存的电荷转移至切换电容电路10输出的输出电压Vout’会低于基准输出电压Vout，而两者之间的差值即为可侦测电位，其变化量与并接电容Cop成反比。一般自电容触控侦测的缺点在于：当并接电容Cop愈小时，虽可使得可侦测电位的变化量愈大而愈容易侦测，但相对也会将噪声放大。一旦输出因噪声而饱和，此时即使侦测电容Cb产生变化也无法影响输出，可侦测电位的变化量即会失效。因此，并接电容Cop通常具有数pF以上的电容值，占用相当大的晶片面积，造成晶片面积无法有效缩减且生产成本难以降低。
技术实现思路
本专利技术提出一种电容式触控侦测电路，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。根据本专利技术的一具体实施例为一种电容式触控侦测电路。于此实施例中，电容式触控侦测电路包含运算放大器、并接电容、串接电容、侦测电容、测试电容、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一电流源、第二电流源、第五开关、第六开关、第七开关及第八开关。运算放大器具有第一输入端、第二输入端及输出端。该第二输入端接收参考电压。并接电容耦接于该运算放大器的该第一输入端与该输出端之间。串接电容耦接于该运算放大器的该第一输入端与第一接点之间。侦测电容耦接于该第一接点与接地端之间。测试电容耦接于第二接点与该接地端之间。第一开关耦接于工作电压与该第一接点之间。第二开关耦接于该第一接点与该接地端之间。第三开关耦接于该接地端与该第二接点之间。第四开关耦接于该工作电压与该第二接点之间。第一电流源耦接该工作电压。第二电流源耦接该接地端。第五开关耦接于该第一电流源与该第一接点之间。第六开关耦接于该第一接点与该第二电流源之间。第七开关耦接于该第二接点与第三接点之间，其中该第三接点位于该串接电容与该运算放大器的该第一输入端之间。第八开关与该并接电容并联而耦接于该运算放大器的该第一输入端与该输出端之间。于一实施例中，当该电容式触控侦测电路操作于第一充电相位时，该第二开关、该第三开关及该第八开关导通且该第一开关、该第四开关、该第五开关、该第六开关及该第七开关断开，致使该第一接点及该第二接点均耦接该接地端，该第二接点与该第三接点彼此断开，该运算放大器的该第一输入端与该输出端彼此耦接，该运算放大器的该输出端所输出的输出电压等于该参考电压。于一实施例中，当该电容式触控侦测电路操作于第一转移相位时，该第五开关及该第七开关导通且该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第六开关及该第八开关断开，该第二接点与该第三接点彼此耦接，该第一电流源提供第一基准补偿电流至该第一接点，致使该第一接点具有第一电压。于一实施例中，该第一基准补偿电流和该第一电压、该参考电压、该串接电容及该侦测电容有关，且该第一电压与该参考电压的比例和该测试电容与该串接电容的比例有关。于一实施例中，当该电容式触控侦测电路操作于第二充电相位时，该第一开关、该第四开关及该第八开关导通且该第二开关、该第三开关、该第五开关、该第六开关及该第七开关断开，致使该第一接点N1及该第二接点均耦接该工作电压，该第二接点与该第三接点彼此断开，该运算放大器的该第一输入端与该输出端彼此耦接。于一实施例中，当该电容式触控侦测电路操作于第二转移相位时，该第六开关及该第七开关导通且该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第五开关及该第八开关断开，该第二接点与该第三接点彼此耦接，该第二电流源从该第一接点提供第二基准补偿电流至该接地端，致使该第一接点具有第二电压。于一实施例中，该第二基准补偿电流和该第二电压、该参考电压、该工作电压、该串接电容及该侦测电容有关，且该工作电压减去该第二电压后的电压值与该参考电压的比例和该测试电容与该串接电容的比例有关。于一实施例中，当该电容式触控侦测电路操作于一第二充电相位时，该第一开关、该第四开关及该第八开关导通且该第二开关、该第三开关、该第五开关、该第六开关及该第七开关断开，致使该第一接点及该第二接点均耦接该工作电压，该第二接点与该第三接点彼此断开，该运算放大器的该第一输入端与该输出端彼此耦接。于一实施例中，当该电容式触控侦测电路操作于一第二转移相位时，该第六开关及该第七开关导通且该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第五开关及该第八开关断开，该第二接点与该第三接点彼此耦接，该第二电流源从该第一接点提供一第二基准补偿电流至该接地端，致使该第一接点具有一第二电压。于一实施例中，该第二基准补偿电流和该第二电压、该参考电压、该工作电压、该串接电容及该侦测电容有关，且该工作电压减去该第二电压后的电压值与该参考电压的比例和该测试电容与该串接电容的比例有关。于一实施例中，当该侦测电容改变时，该运算放大器的该输出端所输出的输出电压也随之改变。于一实施例中，该输出电压的输出电压变化量在第一充电-转移相位中和该侦测电容的侦测电容变化量、该侦测电容、该串接电容、该并接电容及该第一接点的第一电压有关。于一实施例中，该第一电压与该参考电压的比例和该测试电容与该串接电容的比例有关。于一实施例中，该输出电压的输出电压变化量在第二充电-转移相位中和该侦测电容的侦测电容变化量、该侦测电容、该串接电容、该并接电容及该工作电压减去该第一接点的第二电压后的电压值有关。于一实施例中，该工作电压减去该第二电压后的电压值与该参考电压的比例和该测试电容与该串接电容的比例有关。相较于现有技术，本专利技术的电容式触控侦测电路通过其内部设置有串接电容(Cs)及测试电容(Ct)来有效降低所需的并接电容(Cop)的电容值，由以达到有效缩减晶片面积及降低生产成本的功效，其优点如下：(1)可增加侦测变化量。(2)可通过具有较小电容值的串接电容(Cs)、测试电容(Ct)及并接电容(Cop)的组合达到与传统的电容式触控侦测电路中的并接电容(Cop)相同的侦测变化量。(3)可增加抑制噪声的能力。关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及所附附图得到进一步的了解。附图说明图1为现有技术的自电容触控侦测电路1的示意图。图2为根据本专利技术的一较佳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容式触控侦测电路，其特征在于，包含：/n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，该第二输入端接收一参考电压；/n一并接电容，耦接于该运算放大器的该第一输入端与该输出端之间；/n一串接电容，耦接于该运算放大器的该第一输入端与一第一接点之间；/n一侦测电容，耦接于该第一接点与一接地端之间；/n一测试电容，耦接于一第二接点与该接地端之间；/n一第一开关，耦接于一工作电压与该第一接点之间；/n一第二开关，耦接于该第一接点与该接地端之间；/n一第三开关，耦接于该接地端与该第二接点之间；/n一第四开关，耦接于该工作电压与该第二接点之间；/n一第一电流源，耦接该工作电压；/n一第二电流源，耦接该接地端；/n一第五开关，耦接于该第一电流源与该第一接点之间；/n一第六开关，耦接于该第一接点与该第二电流源之间；/n一第七开关，耦接于该第二接点与一第三接点之间，其中该第三接点位于该串接电容与该运算放大器的该第一输入端之间；以及/n一第八开关，与该并接电容并联而耦接于该运算放大器的该第一输入端与该输出端之间。/n

【技术特征摘要】
20190108 TW 1081007551.一种电容式触控侦测电路，其特征在于，包含：
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，该第二输入端接收一参考电压；
一并接电容，耦接于该运算放大器的该第一输入端与该输出端之间；
一串接电容，耦接于该运算放大器的该第一输入端与一第一接点之间；
一侦测电容，耦接于该第一接点与一接地端之间；
一测试电容，耦接于一第二接点与该接地端之间；
一第一开关，耦接于一工作电压与该第一接点之间；
一第二开关，耦接于该第一接点与该接地端之间；
一第三开关，耦接于该接地端与该第二接点之间；
一第四开关，耦接于该工作电压与该第二接点之间；
一第一电流源，耦接该工作电压；
一第二电流源，耦接该接地端；
一第五开关，耦接于该第一电流源与该第一接点之间；
一第六开关，耦接于该第一接点与该第二电流源之间；
一第七开关，耦接于该第二接点与一第三接点之间，其中该第三接点位于该串接电容与该运算放大器的该第一输入端之间；以及
一第八开关，与该并接电容并联而耦接于该运算放大器的该第一输入端与该输出端之间。


2.根据权利要求1所述的电容式触控侦测电路，其特征在于，当该电容式触控侦测电路操作于一第一充电相位时，该第二开关、该第三开关及该第八开关导通且该第一开关、该第四开关、该第五开关、该第六开关及该第七开关断开，致使该第一接点及该第二接点均耦接该接地端，该第二接点与该第三接点彼此断开，该运算放大器的该第一输入端与该输出端彼此耦接，该运算放大器的该输出端所输出的一输出电压等于该参考电压。


3.根据权利要求2所述的电容式触控侦测电路，其特征在于，当该电容式触控侦测电路操作于一第一转移相位时，该第五开关及该第七开关导通且该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关、该第六开关及该第八开关断开，该第二接点与该第三接点彼此耦接，该第一电流源提供一第一基准补偿电流至该第一接点，致使该第一接点具有一第一电压。


4.根据权利要求3所述的电容式触控侦测电路，其特征在于，该第一基准补偿电流和该第一电压、该参考电压、该串接电容及该侦测电容有关，且该第一电压与该参考电压的比例和该测试电容与该串接电容的比例有关。


5.根据权利要求1所述的电容式触控侦测电路，其特征在于，当该电容式触控侦测电路操作于一第二充电相位时，该第一开关、该第四开关及该第八开关导通且该第二开关、该第三开关、该第五开关、该第六开关及该第七开关断开，致使该第一接点及该第二接点均耦接该工作电压，该第二接点与该第三接点彼此断开，该运算放大器的该第一输入端与该输出端彼此耦接。


6.根据权利要求5所述的电容式触控侦测电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智凯，陈治雄，光宇，许有津，
申请(专利权)人：瑞鼎科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71