【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光电传感器,特别涉及一种主动箝位光电感测器件。
技术介绍
1、光电传感器是一种利用光线性质来检测物体的传感器。例如,检测物体是否存在,或是检测物体的表面是否产生变化等。由于光电传感器具有检测距离长、应答时间短、解析度高、非接触式等优点被广泛应用在距离感测技术上。
2、在一些光感测电路中,光电传感器可以搭配电流电压转换电路、箝位电路与判断电路,用以检测附近是否物体存在或靠近。举例来说,光电传感器会产生相应于入射光的电流信号,并由电流电压转换电路将所述电流信号转换为电压信号给判断电路,以提供判断电路确认附近是否有物体存在或靠近。
3、在通常的使用条件下,当入射光较小,电流电压转换电路中的运算放大器在动态范围内运作。然而,当入射光过大时,会使电流电压转换电路的运算放大器的输出达到饱和区,导致响应延迟的问题。因此,常见的解决方式会通过箝位电路来防止运算放大器的输出达到饱和区,并改善响应延迟的问题。
4、在一些现有的箝位电路中,有采用将输出电压箝位在高电源电压vdd电位以下的方式,藉以改善响应延迟的问题。
5、在另一些现有的箝位电路中,有采用将两个串联二极管连接在电流电压转换电路的输入端与输出端之间的方式,藉以改善响应延迟的问题。
技术实现思路
1、虽然上述现有技术的箝位电路可以改善响应延迟的问题,但由于上述现有技术的箝位电路因每次重置时,输入端与输出端的电位无法完全回到设定值,致使箝位电压产生偏移的情形,或者因受到二极管的制
2、有鉴于上述现有技术,专利技术人研发出一种主动箝位光电感测器件,不仅可以改善响应延迟的问题,并且在每次重置时,输入端及输出端的电位可恢复到设定电压,有效改善箝位电压产生偏移的问题,另外,采用运算放大器的架构相较于二极管不容易受到制程与操作温度的影响,可使输出电压更为稳定,解决判断电路可能发生误判的情况。
3、为达上述目的及其他目的,本专利技术提供一种主动箝位光电感测器件,包括输入端、第一输出端、电流电压转换电路与主动箝位电路。输入端,接收输入电流。第一输出端,输出第一输出电压。电流电压转换电路,耦接于输入端与第一输出端之间,根据重置信号的状态,使输入端与第一输出端的电位被放电下降至第一设定电压,或使第一输出电压逐渐上升至第二设定电压。主动箝位电路,耦接至电流电压转换电路,用以使第一输出电压的上限值被箝制在第二设定电压。
4、在一些实施例中,电流电压转换电路还包括:第一运算放大器,具有第一反向输入端、第一非反向输入端与第一放大输出端,第一反向输入端耦接输入端,第一非反向输入端耦接第一设定电压,第一放大输出端耦接第一输出端;第一开关,耦接于第一反向输入端与第一放大输出端之间,根据重置信号的状态导通或断开;及第一电容器,耦接于第一反向输入端与第一放大输出端之间。
5、在一些实施例中,主动箝位电路还包括:第二运算放大器,具有第二反向输入端、第二非反向输入端与第二放大输出端,第二非反向输入端耦接第二设定电压,第二反向输入端耦接第一输出端;及晶体管开关,具有第一端、第二端与第三端,第一端耦接第二放大输出端,第二端耦接第一反向输入端,第三端耦接第一放大输出端。
6、在一些实施例中,晶体管开关为p型场效晶体管开关或n型场效晶体管开关。
7、在一些实施例中,第一输出端还耦接取样保持电路,取样保持电路包括:第二开关,耦接于第一输出端与第二输出端之间,第二开关根据取样保持信号的状态导通或断开,以将第一输出电压转换成第二输出电压,并由第二输出端输出第二输出电压;及第二电容器,耦接于第二输出端与地之间。
8、在一些实施例中,第二开关的导通时间点早于第一开关的导通时间点。在一些实施例中,第二开关根据取样保持信号的上升缘而导通,并根据取样保持信号的下降缘而断开。
9、在一些实施例中,当重置信号的状态为高电压准位时,第一开关为导通并使输入端与第一输出端的电位被放电下降至第一设定电压。
10、在一些实施例中,当重置信号的状态为低电压准位时,第一开关为断开并使第一输出电压逐渐上升至第二设定电压。
11、在一些实施例中,当第一开关导通时,第一电容器在重置信号的一个脉波周期时间内被放电至第一设定电压。
12、借此,本专利技术的主动箝位光电感测器件,不仅可以改善响应延迟的问题,并且可确保每次重置时,输入端及输出端的电位恢复到第一设定电压,改善现有技术中无法完全回到设定值的情形,并使箝制电压被精准地控制在第二设定电压,解决现有技术中箝位电压产生偏移的问题。另外,采用运算放大器的架构,除了相较于二极管不容易受到制程与操作温度的影响,可使输出电压更为稳定,解决判断电路可能发生误判的情况外,还可通过调整第一设定电压与第二设定电压的值,符合其他电路设计需求,提升电路应用的弹性度。
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1.一种主动箝位光电感测器件,包括:
2.根据权利要求1所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,所述电流电压转换电路还包括:
3.根据权利要求2所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,所述主动箝位电路还包括:
4.根据权利要求3所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,所述晶体管开关为P型场效晶体管开关或N型场效晶体管开关。
5.根据权利要求3所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,所述第一输出端还耦接取样保持电路,所述取样保持电路包括:
6.根据权利要求4所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,所述第二开关的导通时间点早于所述第一开关的导通时间点。
7.根据权利要求4所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,所述第二开关根据所述取样保持信号的上升缘而导通,并根据所述取样保持信号的下降缘而断开。
8.根据权利要求2所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,当所述重置信号的状态为高电压准位时,所述第一开关为导通并使所述输入端与所述第一输出端的电位被放电下降至所述第一设定电压。
9.根据权利要求
10.根据权利要求2所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,当所述第一开关导通时,所述第一电容器在所述重置信号的一个脉波周期时间内被放电至所述第一设定电压。
...【技术特征摘要】
1.一种主动箝位光电感测器件,包括:
2.根据权利要求1所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,所述电流电压转换电路还包括:
3.根据权利要求2所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,所述主动箝位电路还包括:
4.根据权利要求3所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,所述晶体管开关为p型场效晶体管开关或n型场效晶体管开关。
5.根据权利要求3所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,所述第一输出端还耦接取样保持电路,所述取样保持电路包括:
6.根据权利要求4所述的主动箝位光电感测器件,其特征在于,所述第二开关的导通时间点早于所述第一开关的导通时间点。
7.根据权利要求4所述的主...
【专利技术属性】
技术研发人员:庄达昌,
申请(专利权)人:晶豪科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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