噪声消除电路及其运作方法技术

一种噪声消除电路及其运作方法，噪声消除电路包含第一开关至第十四开关、第一/第二模拟缓冲器、第一/第二反馈电容、第一/第二并联电容、第一/第二电流传送器、第一/第二运算放大器及第一/第二串联电容。于第一相位下，第一开关及第二开关导通且其余开关不导通。于第二相位下，第三开关至第五开关、第八开关至第九开关及第十二开关至第十四开关导通且其余开关不导通。于第三相位下，第一开关及第二开关导通且其余开关不导通。于第四相位下，第三开关至第五开关、第七开关、第十开关、第十二开关至第十四开关导通且其余开关不导通。

【技术实现步骤摘要】
噪声消除电路及其运作方法
本专利技术与消除噪声有关，尤其是关于一种噪声消除电路及其运作方法。
技术介绍
在外部噪声较大的电容侦测环境下，为了避免模拟前端(Analogfrontend,AFE)的输出端过饱和导致无法完全反映外部噪声及信号的改变量，传统的解决方法有下列三种：(1)放大反馈电容机制：如图1所示，由于输出电压Vout与反馈电容Cf成反比，因此，当反馈电容Cf增大时，输出电压Vout会变小。(2)电流镜(Currentmirror)机制：如图2所示，通过电流传送器(Currentconveyor)22将原本的输入电流IN降低为IN/α，由于输出电压Vout与比例α成反比，因此，当比例α增大时，输出电压Vout会变小。(3)差动(Differential)机制：如图3所示，由于得到的输出电压变化量为两差动输出电压Voutp与Voutn的差值，会与两通道的噪声电压Vn1与Vn2的差值成正比，故可降低共模电压(Commonnoise)。然而，上述三种传统的解决方法均存在许多缺点，其中放大反馈电容机制会造成增加模拟前端功耗、增加所需电路面积、输入信号与噪声等比降低而增加侦测难度等缺点；电流镜机制会造成输入信号与噪声等比降低而增加侦测难度的缺点；差动机制所得到的变化量为通道间的差值，会造成后端数字信号处理的复杂度且需额外处理边界条件，仍待进一步改善。
技术实现思路
本专利技术提出一种噪声消除电路及其运作方法，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噪声消除电路。于此实施例中，该噪声消除电路包含第一开关至第十四开关、第一模拟缓冲器、第一反馈电容、第一并联电容、第二模拟缓冲器、第二反馈电容、第二并联电容、第一电流传送器、第二电流传送器、第一运算放大器、第一串联电容、第二运算放大器及第二串联电容，第一模拟缓冲器接收第一输入信号且第二模拟缓冲器接收第二输入信号，第一开关耦接该第一模拟缓冲器且第二开关耦接该第二模拟缓冲器，第一反馈电容耦接于该第一开关与接地端之间且第二反馈电容耦接于该第二开关与接地端之间，第一并联电容耦接于该第一开关与第一噪声电压之间且第二并联电容耦接于该第二开关与第二噪声电压之间，第三开关分别耦接该第一开关、该第一反馈电容及该第一并联电容且第四开关分别耦接该第二开关、该第二反馈电容及该第二并联电容，第一电流传送器具有第一输入端、第二输入端、第一对输出端及第二对输出端，该第一输入端耦接该第三开关且该第二输入端耦接参考电压，第二电流传送器具有第三输入端、第四输入端、第三对输出端及第四对输出端，该第三输入端耦接该第四开关且该第四输入端耦接该参考电压，第五开关及第六开关耦接该第一对输出端，第七开关及第八开关耦接该第二对输出端，第九开关及第十开关耦接该第三对输出端，第十一开关及第十二开关耦接该第四对输出端，第一运算放大器的输入端分别耦接至该第五开关、该第六开关、该第十一开关及该第十二开关、其另一输入端耦接该参考电压且其输出端输出第一输出信号，第十三开关耦接于该第一运算放大器的该输入端与该第十一开关及该第十二开关之间，第二运算放大器的输入端分别耦接至该第七开关、该第八开关、该第九开关及该第十开关、其另一输入端耦接该参考电压且其输出端输出第二输出信号，第十四开关耦接于该第二运算放大器的该输入端与该第七开关及该第八开关之间，第一串联电容耦接于该第一运算放大器的该输出端与该输入端之间且第二串联电容耦接于该第二运算放大器的该输出端与该输入端之间。于一实施例中，当该噪声消除电路运作于第一相位时，该第一开关及该第二开关导通且该第三开关至该第十四开关不导通，该第一输入信号及该第二输入信号均具有第一电压，该第一反馈电容、该第一并联电容、该第二反馈电容及该第二并联电容均充电至该第一电压，该第一电压大于该参考电压。于一实施例中，当该噪声消除电路运作于第二相位时，该第三开关、该第四开关、该第五开关、该第八开关、该第九开关、该第十二开关、该第十三开关及该第十四开关导通且该第一开关、该第二开关、该第六开关、该第七开关、该第十开关及该第十一开关不导通，该第一输出信号及该第二输出信号均为差动信号。于一实施例中，当该噪声消除电路运作于第三相位时，该第一开关及该第二开关导通且该第三开关至该第十四开关不导通，该第一输入信号具有该第一电压且该第二输入信号具有第二电压，该第一反馈电容及该第一并联电容充电至该第一电压且该第二反馈电容及该第二并联电容充电至该第二电压，该第二电压小于该参考电压且该参考电压为该第一电压与该第二电压的平均值。于一实施例中，当该噪声消除电路运作于第四相位时，该第三开关、该第四开关、该第五开关、该第七开关、该第十开关、该第十二开关、该第十三开关及该第十四开关导通且该第一开关、该第二开关、该第六开关、该第八开关、该第九开关及该第十一开关不导通，该第一输出信号及该第二输出信号均为单端信号。于一实施例中，该噪声消除电路应用于电容式触控感测的噪声消除，以提升电容式触控感测的精确度。根据本专利技术的另一具体实施例为一种噪声消除电路运作方法。于此实施例中，该噪声消除电路运作方法用以运作噪声消除电路。该噪声消除电路包含第一开关至第十四开关、第一模拟缓冲器、第一反馈电容、第一并联电容、第二模拟缓冲器、第二反馈电容、第二并联电容、第一电流传送器、第二电流传送器、第一运算放大器、第一串联电容、第二运算放大器及第二串联电容，该第一模拟缓冲器接收第一输入信号且该第二模拟缓冲器接收第二输入信号，该第一开关耦接该第一模拟缓冲器且该第二开关耦接该第二模拟缓冲器，该第一反馈电容耦接于该第一开关与接地端之间且该第二反馈电容耦接于该第二开关与接地端之间，该第一并联电容耦接于该第一开关与第一噪声电压之间且该第二并联电容耦接于该第二开关与第二噪声电压之间，该第三开关分别耦接该第一开关、该第一反馈电容及该第一并联电容且该第四开关分别耦接该第二开关、该第二反馈电容及该第二并联电容，该第一电流传送器具有第一输入端、第二输入端、第一对输出端及第二对输出端，该第一输入端耦接该第三开关且该第二输入端耦接参考电压，该第二电流传送器具有第三输入端、第四输入端、第三对输出端及第四对输出端，该第三输入端耦接该第四开关且该第四输入端耦接该参考电压，该第五开关及该第六开关耦接该第一对输出端，该第七开关及该第八开关耦接该第二对输出端，该第九开关及该第十开关耦接该第三对输出端，该第十一开关及该第十二开关耦接该第四对输出端，该第一运算放大器的输入端分别耦接至该第五开关、该第六开关、该第十一开关及该第十二开关、其另一输入端耦接该参考电压且其输出端输出第一输出信号，该第十三开关耦接于该第一运算放大器的该输入端与该第十一开关及该第十二开关之间，该第二运算放大器的输入端分别耦接至该第七开关、该第八开关、该第九开关及该第十开关、其另一输入端耦接该参考电压且其输出端输出第二输出信号，该第十四开关耦接于该第二运算放大器的该输入端与该第七开关及该第八开关之间，该第一串联电容耦接于该第一运算放大器的该输出端与该输入端之间且该第二串联电容耦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种噪声消除电路，其特征在于，包含：/n一第一模拟缓冲器，接收一第一输入信号；/n一第一开关，耦接该第一模拟缓冲器；/n一第一反馈电容，耦接于该第一开关与接地端之间；/n一第一并联电容，耦接于该第一开关与一第一噪声电压之间；/n一第二模拟缓冲器，接收一第二输入信号；/n一第二开关，耦接该第二模拟缓冲器；/n一第二反馈电容，耦接于该第二开关与接地端之间；/n一第二并联电容，耦接于该第二开关与一第二噪声电压之间；/n一第三开关，分别耦接该第一开关、该第一反馈电容及该第一并联电容；/n一第一电流传送器，具有一第一输入端、一第二输入端、一第一对输出端及一第二对输出端，该第一输入端耦接该第三开关且该第二输入端耦接一参考电压；/n一第四开关，分别耦接该第二开关、该第二反馈电容及该第二并联电容；/n一第二电流传送器，具有一第三输入端、一第四输入端、一第三对输出端及一第四对输出端，该第三输入端耦接该第四开关且该第四输入端耦接该参考电压；/n一第五开关及一第六开关，耦接该第一对输出端；/n一第七开关及一第八开关，耦接该第二对输出端；/n一第九开关及一第十开关，耦接该第三对输出端；/n一第十一开关及一第十二开关，耦接该第四对输出端；/n一第一运算放大器，其一输入端分别耦接至该第五开关、该第六开关、该第十一开关及该第十二开关、其另一输入端耦接该参考电压且其一输出端输出一第一输出信号；/n一第一串联电容，耦接于该第一运算放大器的该输出端与该输入端之间；/n一第十三开关，耦接于该第一运算放大器的该输入端与该第十一开关及该第十二开关之间；/n一第二运算放大器，其一输入端分别耦接至该第七开关、该第八开关、该第九开关及该第十开关、其另一输入端耦接该参考电压且其一输出端输出一第二输出信号；/n一第二串联电容，耦接于该第二运算放大器的该输出端与该输入端之间；以及/n一第十四开关，耦接于该第二运算放大器的该输入端与该第七开关及该第八开关之间。/n...

【技术特征摘要】
20190108 TW 1081007541.一种噪声消除电路，其特征在于，包含：
一第一模拟缓冲器，接收一第一输入信号；
一第一开关，耦接该第一模拟缓冲器；
一第一反馈电容，耦接于该第一开关与接地端之间；
一第一并联电容，耦接于该第一开关与一第一噪声电压之间；
一第二模拟缓冲器，接收一第二输入信号；
一第二开关，耦接该第二模拟缓冲器；
一第二反馈电容，耦接于该第二开关与接地端之间；
一第二并联电容，耦接于该第二开关与一第二噪声电压之间；
一第三开关，分别耦接该第一开关、该第一反馈电容及该第一并联电容；
一第一电流传送器，具有一第一输入端、一第二输入端、一第一对输出端及一第二对输出端，该第一输入端耦接该第三开关且该第二输入端耦接一参考电压；
一第四开关，分别耦接该第二开关、该第二反馈电容及该第二并联电容；
一第二电流传送器，具有一第三输入端、一第四输入端、一第三对输出端及一第四对输出端，该第三输入端耦接该第四开关且该第四输入端耦接该参考电压；
一第五开关及一第六开关，耦接该第一对输出端；
一第七开关及一第八开关，耦接该第二对输出端；
一第九开关及一第十开关，耦接该第三对输出端；
一第十一开关及一第十二开关，耦接该第四对输出端；
一第一运算放大器，其一输入端分别耦接至该第五开关、该第六开关、该第十一开关及该第十二开关、其另一输入端耦接该参考电压且其一输出端输出一第一输出信号；
一第一串联电容，耦接于该第一运算放大器的该输出端与该输入端之间；
一第十三开关，耦接于该第一运算放大器的该输入端与该第十一开关及该第十二开关之间；
一第二运算放大器，其一输入端分别耦接至该第七开关、该第八开关、该第九开关及该第十开关、其另一输入端耦接该参考电压且其一输出端输出一第二输出信号；
一第二串联电容，耦接于该第二运算放大器的该输出端与该输入端之间；以及
一第十四开关，耦接于该第二运算放大器的该输入端与该第七开关及该第八开关之间。


2.根据权利要求1所述的噪声消除电路，其特征在于，当该噪声消除电路运作于一第一相位时，该第一开关及该第二开关导通且该第三开关至该第十四开关不导通，该第一输入信号及该第二输入信号均具有一第一电压，该第一反馈电容、该第一并联电容、该第二反馈电容及该第二并联电容均充电至该第一电压，该第一电压大于该参考电压。


3.根据权利要求2所述的噪声消除电路，其特征在于，当该噪声消除电路运作于一第二相位时，该第三开关、该第四开关、该第五开关、该第八开关、该第九开关、该第十二开关、该第十三开关及该第十四开关导通且该第一开关、该第二开关、该第六开关、该第七开关、该第十开关及该第十一开关不导通，该第一输出信号及该第二输出信号均为差动信号。


4.根据权利要求3所述的噪声消除电路，其特征在于，当该噪声消除电路运作于一第三相位时，该第一开关及该第二开关导通且该第三开关至该第十四开关不导通，该第一输入信号具有该第一电压且该第二输入信号具有一第二电压，该第一反馈电容及该第一并联电容充电至该第一电压且该第二反馈电容及该第二并联电容充电至该第二电压，该第二电压小于该参考电压且该参考电压为该第一电压与该第二电压的平均值。


5.根据权利要求4所述的噪声消除电路，其特征在于，当该噪声消除电路运作于一第四相位时，该第三开关、该第四开关、该第五开关、该第七开关、该第十开关、该第十二开关、该第十三开关及该第十四开关导通且该第一开关、该第二开关、该第六开关、该第八开关、该第九开关及该第十一开关不导通，该第一输出信号及该第二输出信号均为单端信号。


6.根据权利要求1所述的噪声消除电路，其特征在于，该噪声消除电路应用于电容式触控感测的噪声消除，以提升电容式触控感测的精确度。


7.一种噪声消除电路运作方法，用以运作一噪声消除电路，其特征在于，该噪声消除电路包含一第一开关至一第十四开关、一第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈治雄，
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