光感测器电路制造技术

本发明专利技术公开了一种光感测器电路，其包含一光电二极管及一电压随耦器。藉由设置电压随耦器能够大幅降低光电二极管的接面电容构成的影响，故当光感测器电路应用于需要重置操作的模拟数字转换装置时，重置积分模块所需的时间将不易受光电二极管影响，而能有效保持模拟数字转换装置的效能和准确度。字转换装置的效能和准确度。字转换装置的效能和准确度。

【技术实现步骤摘要】
光感测器电路


[0001]本专利技术关于一种光感测器电路，尤其是减少光电二极管的接面电容的光感测器电路。

技术介绍

[0002]透过光感应技术(light sensing technology)所实现的光传感器广泛使用于许多应用之中，举例来说，环境光传感器(ambient light sensor，ALS)可应用于电子产品中以感测环境光的强度，并且自动调整显示屏幕的亮度，以提升使用便利性并延长电池使用时间。光传感器亦可用于量测空间中的距离或位置，举例来说，行动装置(mobile device)通常包含近接传感器(proximity sensor)，距离传感器可用来侦测用户的脸部与电子装置的显示屏幕之间的距离。藉此，当距离传感器靠近使用者的脸部时，电子装置即可自动地关闭显示屏幕并关闭触控功能，以避免用户的脸部于通话中误触显示屏幕而中断对话。
[0003]一般而言，光传感器需使用一模拟数字转换装置(Analog-to-digital converter,ADC)，以将感测光线所产生的模拟输入讯号转换为可被数字电路处理的数字讯号。模拟数字转换装置可用来计算一最高有效位与一最低有效位的累积操作，并于一可量测范围内将接收的模拟讯号线性地以数字方式来表示，例如以2的幂次(即二进制方式)表示。
[0004]模拟数字转换装置的种类繁多，且各自具有不同的运作机制、特性及功能。中国公开第CN107124184A号专利案揭露了一种具高动态操作范围与高线性度的模拟数字转换装置，请参照图1所示，其系该专利案所揭露的模拟数字转换装置2的简化架构图。该模拟数字转换装置2包含有一输入模块20、一积分模块22、一比较模块24与一计数模块26，并透过一光电二极管200感测光线并取得一模拟输入讯号，该模拟数字转换装置2将用以转换该模拟输入讯号为一数字讯号，并进行一有效位的累积操作。以下对该模拟数字转换装置2的运作进行简单说明，然而详细的操作方式该专利案已有详细记载，恕不赘述。
[0005]输入模块20包含有一切换模块202与一可充电单元204，可充电单元204将对应进行一充电操作或一放电操作，并对应输出一输入电压IN_INT至积分模块22，以让积分单元220累积该模拟输入讯号，进而输出一积分电压O_INT至比较模块24。据此，比较模块24可判断正输入端与负输入端的电压是否相同，即比较正输入端的积分电压O_INT达到负输入端的导通电压(例如电压V_FS)时，计数模块26可根据该控制讯号O_CMP来累积一有效位，同时，第一计数模块26还反馈控制讯号O_CMP以重设可充电单元204的相关操作，例如将可充电单元204由放电操作改为进行充电操作。除此之外，于模拟数字转换装置2用来进行有效位的累积操作之前，可充电单元204已先切换耦接至导通电压V_FS进行充电，且当模拟数字转换装置2进行有效位的累积操作时，可充电单元204被切换来耦接至积分模块22，据此，可充电单元204将放电以输出输入电压IN_INT，使积分模块22的积分电压O_INT逐渐达到电压V_FS。在此情况下，比较模块24将对应输出控制讯号O_CMP来控制计数模块26将有效位累积加一，同时控制讯号O_CMP还反馈至开关单元202，以切换可充电单元204再次耦接至导通电
压V_FS来进行充电操作，进而完成重置输入模块20与积分模块22的相关操作。
[0006]然而这类模拟数字转换装置会遇到的问题是，光电二极管200存在一接面电容(Junction Capacitance)，当接面电容的电容值较大时，会导致积分模块22的重置操作缓慢。举例来说，请参考图2所示，在理想的情况下当积分电压O_INT达到电压V_FS后，应快速被重置为一参考电压VCOM(在图1中已简化为接地电压)。然而，受到光电二极管200的接面电容影响，积分电压O_INT的实际重置过程(如虚线所示)会变慢，导致重置积分模块22所需的时间延长而影响模拟数字转换装置的效能，甚至可能影响其准确度。
[0007]鉴于上述问题，本专利技术提供一种光感测器电路，其可以减少光电二极管的接面电容，以提升模拟前端电路的充放电速度，故可解决上述问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的，在于提供一种光感测器电路，其包含一光电二极管及一电压随耦器。藉由设置电压随耦器能够大幅降低光电二极管的接面电容构成的影响，故当光感测器电路应用于需要重置操作的模拟数字转换装置时，重置积分模块所需的时间将不易受光电二极管影响，而能有效保持模拟数字转换装置的效能和准确度。
[0009]本专利技术关于一种光感测器电路，其包含一光电二极管，具有一阳极及一阴极；及一电压随耦器，具有一输出端及一输入端。其中该阳极耦接于该电压随耦器的输出端，该阴极与该电压随耦器的输入端则耦接于一讯号端。
附图说明
图1：其为现有模拟数字转换电路的架构图；图2：其为现有模拟数字转换电路的讯号示意图；图3：其为本专利技术的光感测器电路的架构图；图4：其为本专利技术的光感测器电路的实际应用架构示意图；图5：其为本专利技术的光感测器电路一实施例的电路图；图6A：其为本专利技术的光感测器电路另一实施例的细部电路图；及图6B：其为本专利技术的光感测器电路另一实施例的细部电路图。【图号对照说明】1
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光感测器电路11
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光电二极管111
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阳极112
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阴极12
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电压随耦器121
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非反相输入端122
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反相输入端123
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输出端12a、12a
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电流源12b、12b
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晶体管12c、12c
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电阻
13
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讯号端2
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模拟数字转换装置20
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输入模块202
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切换模块204
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可充电单元22
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积分模块24
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比较模块26
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计数模块200
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光感测器电路，其特征在于，其包含：一光电二极管，具有一阳极及一阴极；及一电压随耦器，具有一输出端及一输入端；其中该阳极耦接于该电压随耦器的输出端，该阴极与该电压随耦器的输入端则耦接于一讯号端。2.如权利要求1所述的光感测器电路，其特征在于，其中，该光电二极管感测光线所产生的一模拟输入讯号由该讯号端输出。3.如权利要求1所述的光感测器电路，其特征在于，其中，该光感测器电路的讯号端耦接于一模拟数字转换装置，该模拟数字转换装置包含一积分模块，且该积分模块的积分电压需要重置操作。4.如权利要求1所述的光感测器电路，其特征在于，其中，该电压随耦器包含一运算放大器，该运算放大器包含一非反相输入端、一反相输入端及一输出端，该该运算放大器的反相输入端及输出端相互耦接作为该电压随耦器的输出端，耦接于该阳极，该非反相输入端作为该电压随耦器的输入端，耦接于该...

【专利技术属性】
技术研发人员：许哲豪，刘铭晃，黄健富，
申请(专利权)人：昇佳电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：