CN109088631A - 混合型信号发射驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种混合型信号发射驱动电路，工作于第一模式或第二模式下，包括运算放大器、前置驱动器、第一多任务器、第二多任务器与输出级驱动器。运算放大器接收第一信号产生器所产生的信号后，输出第一驱动信号与第三驱动信号。前置驱动器接收第二信号产生器所产生的信号后，输出第二驱动信号与第四驱动信号。于第一模式下，第一多任务器输出第二驱动信号且第二多任务器输出第四驱动信号，使得输出级驱动器输出第一传输信号。于第二模式下，第一多任务器输出第一驱动信号且第二多任务器输出第三驱动信号，使得输出级驱动器输出第二传输信号。本发明提供的混合型信号发射驱动电路能够根据所适用的电容式感测装置当前的运行需求切换不同的工作模式。

Description

混合型信号发射驱动电路

技术领域

本发明乃涉及一种信号发射驱动电路，并且，还涉及一种于不同工作模式下会选择发射不同波形的传输信号的混合型信号发射驱动电路。

背景技术

一般来说，电容式触控传感器的效能表现与像素电路设计、信号接收器架构、信号发射器架构以及其所使用的用以进行数字信号处理的算法均有关。为了使电容式感测装置具有优选的灵敏度以及较高的信噪比，信号发射器通常采用产生正弦波的信号发射器而非产生方波的信号发射器，以降低噪声的产生。如此一来，电容式感测装置中的数字信号处理单元便能有效地分辨出真正的触控信号与不需要的噪声。

相较于产生方波的信号发射器，产生正弦波的信号发射器需要消耗较高的能量。然而，就多数的手持移动装置来说，装置的电力消耗直接影响到装置于不充电情况下的使用时间。因此，该如何使电容式感测装置具有优选的灵敏度以及较高的信噪比，又不会使装置快速地销耗电池的电量造成使用上的不便，是一个值得思量的问题。

发明内容

本发明公开一种混合型信号发射驱动电路，设置于一电容式感测装置。混合型信号发射驱动电路包括运算放大器、前置驱动器、第一多工器、第二多工器与输出级驱动器。运算放大器具有一反相输入端与一非反相输入端。运算放大器的非反相输入端连接至一第一信号产生器，与操作放大器的反相输入端连接至混合型信号发射驱动电路的一输出端。前置驱动器具有一输入端，且前置驱动器的输入端连接至一第二信号产生器。第一多工器连接于运算放大器的一第一输出端，且连接于前置驱动器的一第一输出端。第二多工器连接于运算放大器的一第二输出端，且连接于前置驱动器的一第二输出端。输出级驱动器连接于第一多工器与第二多工器。

于此混合型信号发射驱动电路中，于运算放大器由所述第一信号产生器接收一信号后，运算放大器输出一第一驱动信号与一第三驱动信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，于前置驱动器由第二信号产生器接收一信号后，前置驱动器输出一第二驱动信号与一第四驱动信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，第一多工器接收第一驱动信号与第二驱动信号，第二多工器接收第三驱动信号与第四驱动信号。混合型信号发射驱动电路运行于一第一模式或一第二模式，于第一模式下，第一多工器选择输出第二驱动信号且第二多工器选择输出第四驱动信号，以控制输出级驱动器输出一第一传输信号，但于第二模式下，第一多工器选择输出第一驱动信号且第二多工器选择输出第三驱动信号，以控制输出级驱动器输出一第二传输信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，第一多工器具有一第一输入引脚与一第二输入引脚，第一多工器的第一输入引脚连接于运算放大器的第一输出端，以接收第一驱动信号，第一多工器的第二输入引脚连接于前置驱动器的第一输出端，以接收第二驱动信号。第二多工器具有一第一输入引脚与一第二输入引脚，第二多工器的第一输入引脚连接于运算放大器的第二输出端，以接收第三驱动信号，第二多工器的第二输入引脚连接于前置驱动器的第二输出端，以接收第四驱动信号。第一多工器与第二多工器分别具有一SEL引脚以接收一选择信号，根据选择信号，第一多工器与第二多工器分别选择输出不同的驱动信号来控制输出级驱动器输出第一传输信号或第二传输信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，于第一模式下，选择信号为低电位，第二驱动信号经由第一多工器的一输出端输出且第四驱动信号经由第二多工器的一输出端输出，使得输出级驱动器输出第一传输信号，而于第二模式下，选择信号为高电位，第一驱动信号经由第一多工器的输出端输出且第三驱动信号经由第二多工器的输出端输出，使得输出级驱动器输出第二传输信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，输出级驱动器包括PMOS晶体管以及NMOS晶体管。PMOS晶体管的源极连接于一供应电压，PMOS晶体管的栅极连接于第一多工器的输出端，且PMOS晶体管的漏极连接于混合型信号发射驱动电路的输出端。NMOS晶体管的漏极连接于PMOS晶体管的漏极与混合型信号发射驱动电路的输出端，NMOS晶体管的栅极连接于第二多工器的输出端，且NMOS晶体管的源极连接于一参考电压或一接地端。

于此混合型信号发射驱动电路中，于第一模式下，根据第二驱动信号与第四驱动信号，PMOS晶体管与NMOS晶体管交替地导通与截止，使得混合型信号发射驱动电路的输出端输出第一传输信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，于所述第二模式下，根据第一驱动信号与第三驱动信号，PMOS晶体管与NMOS晶体管交替地导通与截止，使得混合型信号发射驱动电路的输出端输出第二传输信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，第一信号产生器为一正弦波信号产生器且第二传输信号为正弦波信号，第二信号产生器为一方波信号产生器且第一传输信号为方波信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，混合型信号发射驱动电路启动后优先工作于第二模式。

本发明还公开一种混合型信号发射驱动电路，设置于一电容式感测装置。混合型信号发射驱动电路包括运算放大器、前置驱动器、第一多工器、第二多工器与输出级驱动器。运算放大器具有一反相输入端与一非反相输入端。运算放大器的非反相输入端连接至一第一信号产生器，与操作放大器的反相输入端连接至混合型信号发射驱动电路的一输出端。前置驱动器具有一输入端，且前置驱动器的输入端连接至一第二信号产生器。第一多工器连接于运算放大器的一第一输出端且连接于前置驱动器的一第一输出端。第二多工器连接于运算放大器的一第二输出端且连接于前置驱动器的一第二输出端。输出级驱动器连接于第一多工器的与第二多工器。

于此混合型信号发射驱动电路中，于运算放大器由第一信号产生器接收一信号后，运算放大器输出一第一驱动信号与一第三驱动信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，于前置驱动器由第二信号产生器接收一信号后，前置驱动器输出一第二驱动信号与一第四驱动信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，第一多工器接收第一驱动信号与第二驱动信号，第二多工器接收第三驱动信号与第四驱动信号。混合型信号发射驱动电路运行于一第一模式或一第二模式，混合型信号发射驱动电路启动后优先工作于第一模式，且于第一模式下，第一多工器选择输出第二驱动信号且第二多工器选择输出第四驱动信号，以控制输出级驱动器输出一第一传输信号，但当混合型信号发射驱动电路的输出端的信噪比小于等于一门坎比值时，混合型信号发射驱动电路转为运行于第二模式，且于第二模式下，第一多工器选择输出第一驱动信号且第二多工器选择输出第三驱动信号，以控制输出级驱动器输出一第二传输信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，于混合型信号发射驱动电路由第一模式转至第二模式后，混合型信号发射驱动电路判断所适用的一频率区段，以使第二信号产生器根据频率区段产生一信号，且混合型信号发射驱动电路回到第一模式。

于此混合型信号发射驱动电路中，第一多工器具有一第一输入引脚与一第二输入引脚，第一多工器的第一输入引脚连接于运算放大器的第一输出端，以接收第一驱动信号，第一多工器的第二输入引脚连接于前置驱动器的第一输出端，以接收第二驱动信号。第二多工器具有一第一输入引脚与一第二输入引脚，第二多工器的第一输入引脚连接于运算放大器的第二输出端，以接收第三驱动信号，第二多工器的第二输入引脚连接于前置驱动器的第二输出端，以接收第四驱动信号。第一多工器与第二多工器分别具有一SEL引脚，以接收一选择信号，根据选择信号，第一多工器与第二多工器选择输出不同的驱动信号来控制输出级驱动器输出第一传输信号或第二传输信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，于第一模式下，选择信号为低电位，第二驱动信号经由第一多工器的输出端输出且第四驱动信号经由第二多工器的一输出端输出，使得输出级驱动器输出第一传输信号，而于第二模式下，选择信号为高电位，第一驱动信号经由第一多工器的输出端输出且第三驱动信号经由第二多工器的一输出端输出，使得输出级驱动器输出第二传输信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，输出级驱动器包括PMOS晶体管与NMOS晶体管。PMOS晶体管的源极连接于一供应电压，PMOS晶体管的栅极连接于第一多工器的输出端，且PMOS晶体管的漏极连接于混合型信号发射驱动电路的输出端。NMOS晶体管的漏极连接于PMOS晶体管的漏极与混合型信号发射驱动电路的输出端，NMOS晶体管的栅极连接于第二多工器的输出端，且NMOS晶体管的源极连接于一参考电压或一接地端。

于此混合型信号发射驱动电路中，于第一模式下，第二驱动信号与第四驱动信号交替地使PMOS晶体管与NMOS晶体管导通与截止，使得混合型信号发射驱动电路的输出端输出第一传输信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，于第二模式下，第一驱动信号与第三驱动信号交替地使PMOS晶体管与NMOS晶体管导通与截止，使得混合型信号发射驱动电路的输出端输出第二传输信号。

于此混合型信号发射驱动电路中，第一信号产生器为一正弦波信号产生器且第二传输信号为正弦波信号，且第二信号产生器为一方波信号产生器且第一传输信号为方波信号。

本发明还公开一种混合型信号发射驱动电路，设置于一电容式感测装置。混合型信号发射驱动电路包括运算放大器、前置驱动器、第一多工器、第二多工器与输出级驱动器。运算放大器具有一反相输入端与一非反相输入端，其中运算放大器的非反相输入端连接至一第一信号产生器，与操作放大器的反相输入端连接至混合型信号发射驱动电路的一输出端。前置驱动器具有一输入端，前置驱动器的输入端连接至一第二信号产生器。第一多工器连接于运算放大器的一第一输出端且连接于前置驱动器的一第一输出端。第二多工器连接于运算放大器的一第二输出端且连接于前置驱动器的一第二输出端。输出级驱动器连接于第一多工器的与第二多工器。根据电容式感测装置的一运行需求，电容式感测装置产生一控制信号，用以驱动第一信号产生器或第二信号产生器。

综上所述，根据所适用的电容式感测装置当前的运行需求，本发明所提供的混合型信号发射驱动电路能够切换不同的工作模式。于不同的工作模式下，本发明所提供的混合型信号发射驱动电路是以不同种类的信号产生器作为信号源，以满足电容式感测装置不同的运行需求，如：电容式感测装置需提高灵敏度以进行大量的触控感测动作，或电容式感测装置进入待机模式而无需维持高灵敏度等情况。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是这些说明与附图说明书附图仅用来说明本发明，而非对本发明的权利要求作任何的限制。

附图说明

图1为根据本发明例示性实施例示出的混合型信号发射驱动电路的方框图。

图2为根据本发明例示性实施例示出的混合型信号发射驱动电路的示意图。

图3为根据本发明例示性实施例示出的混合型信号发射驱动电路中前置驱动器的示意图。

具体实施方式

在下文将参看附图说明书附图更充分地描述各种例示性实施例，在附图说明书附图中展示一些例示性实施例。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，公开这些例示性实施例使得本发明将为详尽且完整，且将向熟习此项技术者充分传达本发明概念的范围。在诸附图中，类似数字始终指示类似组件。

为了改善现有技术中所描述的现况，使得电容式感测装置能具有较佳的灵敏度以及较高的信噪比，但又不会快速地消耗电池的电量造成使用上的不便，本发明提供了一种用于电容式感测装置中的混合型信号发射驱动电路。这种混合型信号发射驱动电路运行于多种工作模式下，以针对电容式感测装置当前的运行需求来选用不同种类的信号产生器来做为信号发射器。

以下将以多个实施例说明本发明所提供的混合型信号发射驱动电路，然而，下述实施例并非用以限制本发明。

〔混合型信号发射驱动电路的一实施例〕

请参照图1，图1为根据本发明例示性实施例示出的混合型信号发射驱动电路的方框图。本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路设置于一电容式感测装置。传输信号由这种混合型信号发射驱动电路的输出端发射至设置于电容式感测装置的一信号接收器，以进行触控感测。

如图1所示，本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路包括运算放大器12、前置驱动器14、第一多工器MUX1、第二多工器MUX2与输出级驱动器16。

运算放大器12具有反相输入端、非反相输入端、第一输出端与第二输出端。运算放大器12的非反相输入端连接至一第一信号产生器S1，与操作放大器12的反相输入端连接至混合型信号发射驱动电路的输出端OUT。前置驱动器14具有输入端、第一输出端与第二输出端，且前置驱动器14的输入端连接至一第二信号产生器S2。第一多工器MUX1连接于运算放大器12的第一输出端，且第一多工器MUX1连接于前置驱动器14的第一输出端。第二多工器MUX2连接于运算放大器12的第二输出端，且第二多工器MUX2连接于前置驱动器14的第二输出端。输出级驱动器16连接于第一多工器MUX1与第二多工器MUX2。值得注意地是，第一信号产生器S1、运算放大器12与混合型信号发射驱动电路的输出端OUT之间形成一个反馈回路，且此反馈回路可视为一个单位增益放大器。

于本实施例中，第一信号产生器S1为一正弦波信号产生器且第二信号产生器S2为一方波信号产生器，但本发明于此并不限制。如前述，采用产生正弦波的信号发射器能使电容式感测装置具有较佳的灵敏度以及较高的信噪比；然而，相较于产生方波的信号发射器，产生正弦波的信号发射器需要消耗较高的能量，如此将加速手持移动装置的电池的电力消耗。因此，为了兼顾电容式感测装置的触控感测效能以及耗电量，根据电容式感测装置当前的运行需求，本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路将工作于不同模式下。于混合型信号发射驱动电路的不同的工作模式下，混合型信号发射驱动电路将选用正弦波信号产生器或方波信号产生器来做为信号发射器。

于接下来的叙述中，将说明本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路的工作原理。为便于理解，请参照图2，图2为根据本发明例示性实施例示出的混合型信号发射驱动电路的示意图。

如图2所示，第一多工器MUX1具有第一输入引脚、第二输入引脚、SEL引脚与输出端。第一多工器MUX1的第一输入引脚连接于运算放大器12的第一输出端，第一多工器MUX1的第二输入引脚连接于前置驱动器14的第一输出端；另外，第二多工器MUX2具有第一输入引脚、第二输入引脚、SEL引脚与输出端。第二多工器MUX2的第一输入引脚连接于运算放大器12的第二输出端，且第二多工器MUX2的第二输入引脚连接于前置驱动器14的第二输出端。

根据电容式感测装置当前的运行需求，本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路能工作于不同模式下，以根据正弦波信号产生器或方波信号产生器所产生的信号来控制输出级驱动器16输出不同的传输信号。于以下的叙述中，将说明本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路如何于不同的工作模式下根据正弦波信号产生器或方波信号产生器所产生的信号来控制输出级驱动器16输出不同的传输信号。

再如图2所示，运算放大器12由其非反相输入端接收一个正弦波信号后，会由其第一输出端与第二输出端分别地输出第一驱动信号drv1与第三驱动信号drv3。前置驱动器14由其输入端接收一个方波信号后，会由其第一输出端与第二输出端分别地输出第二驱动信号drv2与第四驱动信号drv4。运算放大器12所输出的第一驱动信号drv1被提供至第一多工器MUX1的第一输入引脚，且前置驱动器14所输出的第二驱动信号drv2被提供至第一多工器MUX1的第二输入引脚。另外，运算放大器12所输出的第三驱动信号drv3被提供至第二多工器MUX2的第一输入引脚，前置驱动器14所输出的第四驱动信号drv4且被提供至第二多工器MUX2的第二输入引脚。

接着，第一多工器MUX1的SEL引脚与第二多工器MUX2的SEL引脚会分别接收一选择信号SEL。对于第一多工器MUX1来说，当所接收的选择信号SEL为高电位(于图2中标示为“1”)，其第一输入引脚会被导通，于是第一多工器MUX1便会由其输出端输出第一驱动信号drv1；相反地，当所接收的选择信号SEL为低电位(于图2中标示为“0”)，其第二输入引脚会被导通，于是第一多工器MUX1便会由其输出端输出第二驱动信号drv2。对于第二多工器MUX2来说，当所接收的选择信号SEL为高电位(于图2中标示为“1”)，其第一输入引脚会被导通，于是第二多工器MUX2便会由其输出端输出第三驱动信号drv3；相反地，当所接收的选择信号SEL为低电位(于图2中标示为“0”)，其第二输入引脚会被导通，于是第二多工器MUX2便会由其输出端输出第四驱动信号drv4。

值得注意地是，第一多工器MUX1与第二多工器MUX2所接收的选择信号SEL可来自不同的信号源。因此，第一多工器MUX1与第二多工器MUX2所接收的选择信号SEL可能都是低电位或都是高电位，或者第一多工器MUX1接收到高电位的选择信号SEL而第二多工器MUX2接收到低电位的选择信号SEL，或者第一多工器MUX1接收到低电位的选择信号SEL而第二多工器MUX2接收到高电位的选择信号SEL。也就是说，由于第一多工器MUX1与第二多工器MUX2所接收的选择信号SEL可来自不同的信号源，第一多工器MUX1与第二多工器MUX2能够同时被开启或关闭，或者第一多工器MUX1与第二多工器MUX2其中的一被开启而另一被关闭。

于第一多工器MUX1与第二多工器MUX2的运行速度可以达到很高，因此在第一信号产生器S1与第二信号产生器S2同时为开启的状态下，通过第一多工器MUX1与第二多工器MUX2的运行，输出级驱动器16的信号源可以切换于第一信号产生器S1与第二信号产生器S2之间。

然而，为了要减少功率消耗，根据选择信号的控制，第一信号产生器S1与第二信号产生器S2也能交替地被开启。于一实施例中，起初，第一信号产生器S1与第二信号产生器S2分别接收一选择信号后，两者同时被开启。接着，选择信号能控制第一信号产生器S1或第二信号产生器S2被关闭。举例来说，当第一信号产生器S1与第二信号产生器S2所接收的选择信号是低电位，那么第一信号产生器S1会因此被关闭，相反地，当第一信号产生器S1与第二信号产生器S2所接收的选择信号是高电位，那么第二信号产生器S2会因此被关闭。

当本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路工作于第一模式下，第一多工器MUX1与第二多工器MUX2所接收的选择信号SEL皆为低电位，于是第二驱动信号drv2会经由第一多工器MUX1的输出端输出且第四驱动信号drv4会经由第二多工器MUX2的输出端输出，以控制输出级驱动器16输出第一传输信号。根据前述内容，第二驱动信号drv2与第四驱动信号drv4所控制输出级驱动器16输出的第一传输信号为方波信号。

另一方面，当本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路工作于第二模式下，第一多工器MUX1与第二多工器MUX2所接收的选择信号SEL皆为高电位，于是第一驱动信号drv1会经由第一多工器MUX1的输出端输出且第三驱动信号drv3会经由第二多工器MUX2的输出端输出，以控制输出级驱动器16输出第二传输信号。根据前述内容，第一驱动信号drv1与第第三驱动信号drv3所控制输出级驱动器16输出的第二传输信号为正弦波信号。

如此一来，当电容式感测装置需提供较高的触控感测灵敏度时，电容式感测装置便会提供高电位的选择信号SEL给混合型信号发射驱动电路的第一多工器MUX1与第二多工器MUX1，使其输出波形为正弦波的传输信号。须说明地是，以正弦波信号产生器做为驱动电路的信号输入能够驱动多个频率，因此，若电容式感测装置于当前的运行环境中尚未检测到固定的噪声来源时，于此情况下，本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路将优先工作于第二模式，例如，于电容式感测装置开机后且混合型信号发射驱动电路开始运行时，电容式感测装置于当前的运行环境中尚未检测到固定的噪声来源，于是混合型信号发射驱动电路将优先选择工作于第二模式。

另一方面，当电容式感测装置暂时无需进行大量的触控感测动作时，电容式感测装置便会提供低电位的选择信号SEL给混合型信号发射驱动电路的第一多工器MUX1与第二多工器MUX1，使其输出波形为方波的传输信号，以减少混合型信号发射驱动电路运行时的耗电量，例如，当电容式感测装置由工作状态转为运行于待机状态时，电容式感测装置不需要进行大量的触控感测，于是第一信号产生器S1与第二信号产生器S2所接收到的选择信号便会从高电位转为低电位。

也就是说，根据电位高低不同的选择信号SEL，本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路可随时地切换于不同的工作模式，以兼顾电容式感测装置的触控感测效能以及耗电量。

最后，于以下叙述中将例示出本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路中的输出级驱动器16的电路架构，并说明其工作原理，但本发明于此并不限制输出级驱动器16的电路架构与其运行机制。

再如图2所示，输出级驱动器16可包括一PMOS晶体管PM与一NMOS晶体管NM。PMOS晶体管PM的源极连接于一供应电压VDD，PMOS晶体管PM的栅极连接于第一多工器MUX1的输出端，且PMOS晶体管PM的漏极连接于混合型信号发射驱动电路的输出端OUT。另外，NMOS晶体管NM的漏极连接于PMOS晶体管PM的漏极与混合型信号发射驱动电路的输出端OUT，NMOS晶体管NM的栅极连接于第二多工器MUX2的输出端，且NMOS晶体管NM的源极连接于一参考电压Vref。于此须说明地是，于具有类似的输出级驱动器16电路架构的其他实施例中，NMOS晶体管NM的源极亦可连接于一接地端。

如前述，当混合型信号发射驱动电路工作于第一模式下，由于第一多工器MUX1与第二多工器MUX2所接收的选择信号SEL皆为低电位，于是第二驱动信号drv2会经由第一多工器MUX1的输出端输出，且第四驱动信号drv4会经由第二多工器MUX2的输出端输出。此时，第二驱动信号drv2与第四驱动信号drv4会分别地控制PMOS晶体管PM与NMOS晶体管NM交替地导通与截止，使得混合型信号发射驱动电路的输出端OUT输出波形为方波的传输信号。另一方面，当混合型信号发射驱动电路工作于第二模式下，由于第一多工器MUX1与第二多工器MUX2所接收的选择信号SEL为高电位，于是第一驱动信号drv1会经由第一多工器MUX1的输出端输出且第三驱动信号drv3会经由第二多工器MUX2的输出端输出。此时，此第一驱动信号drv1与第三驱动信号drv3会分别地控制PMOS晶体管PM与NMOS晶体管NM交替地导通与截止，使得混合型信号发射驱动电路的输出端OUT输出波形为正弦波的传输信号。须说明地是，于其他实施例中，当混合型信号发射驱动电路工作于第二模式下，PMOS晶体管PM与NMOS晶体管NM能够分别由第一驱动信号drv1与第三驱动信号drv3同时地导通。

值得注意地是，于本实施例中，第一信号产生器(如：方波信号产生器)与第二信号产生器(如：正弦波信号产生器)是共享一个输出级驱动器16，如此一来便能大幅地节省电路面积(即，硅晶的使用面积；Silicon Area)。大致上，就单一型信号发射驱动电路而言，使用方波信号产生器作为信号源的单一型信号发射驱动电路的电路面积为使用正弦波信号产生器作为信号源的单一型信号发射驱动电路的电路面积的两倍；然而，就本发明所提供的混合型信号发射驱动电路而言，其电路面积约等于使用方波信号产生器作为信号源的单一型信号发射驱动电路的电路面积。也就是说，比起前述两种单一型信号发射驱动电路的电路面积和，本发明所提供的混合型信号发射驱动电路的电路面积比较小。

于本实施例中，输出级驱动器16具有多个输出级单元，且每个输出级单元可以是一对PMOS晶体管PM与NMOS晶体管NM，以符合一阻抗范围中各个不同的阻抗值。举例来说，此阻抗范围可以是50欧姆至200欧姆。由于输出级驱动器16包含有多个输出级单元，因此输出级驱动器16会占比较大的电路面积，于此情况下，为了能驱动输出级驱动器16的每个输出级单元，便需要设置有多个前置驱动器14。

请参照图3，图3为根据本发明例示性实施例示出的混合型信号发射驱动电路中前置驱动器的示意图。每个前置驱动器14包括有一个与非门与(NAND gate)一个或非门(NORgate)。如图3所示，与非门的一输入端接收一数据信号DATA，此数据信号DATA即为一方波信号。与非门的另一输入端接收一使能信号EN。另一方面，或非门的一输入端接收所述数据信号DATA，或非门的另一输入端接收经反相的所述使能信号EN。根据使能信号EB的控制，每一个前置驱动器14都能驱动或关闭输出级驱动器16中与的对应的一个输出级单元。因此，当输出级驱动器16中的某个输出级单元没有被使用时，与的对应的前置驱动器14便会根据使能信号EN的控制来将其关闭。特定地说，当输出级驱动器16中的某个输出级单元须被关闭时，与的对应的前置驱动器14便会接收到一个低电位的使能信号EN。由于此时的使能信号EN是低电位，与非门会输出一个高电位的前置驱动信号PPRE，而或非门则会输出一个低电位的前置驱动信号NPRE，使得所述输出级单元的PMOS晶体管PM与NMOS晶体管NM都被截止，所述输出级单元也就因此被关闭了。

为了更了解本发明所提供的混合型信号发射驱动电路，于以下的叙述中将以另一实施例来说明本发明所提供的混合型信号发射驱动电路。

〔混合型信号发射驱动电路的另一实施例〕

首先说明，本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路与前述实施例所提供的混合型信号发射驱动电路具有类似的电路架构与工作原理，故请同样地参照图1与图2以利理解。

同于前述实施例所提供的混合型信号发射驱动电路，当本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路工作于第一模式下时，第一多工器MUX1会选择输出第二驱动信号drv2且第二多工器MUX2会选择输出第四驱动信号drv4，以控制输出级驱动器16输出波形为方波的传输信号。

然而，不同于前述实施例所提供的混合型信号发射驱动电路，当本实施例所提供的混合型信号发射驱动电路正工作于第一模式下时，若环境中的噪声过大导致混合型信号发射驱动电路的输出端OUT的信噪比小于等于一门坎比例，则提供至第一多工器MUX1与第二多工器MUX2的选择信号SEL将自动地由低电位被切换至高电位，使得混合型信号发射驱动电路转工作于第二模式下。于第二模式下，第一多工器MUX1选择输出第一驱动信号drv1且第二多工器MUX2选择输出第三驱动信号drv3，以控制输出级驱动器16输出波形为正弦波的传输信号。

接着，由于发射驱动电路利用单一个正弦波信号产生器做为信号输入能够驱动多个不同频率，故于混合型信号发射驱动电路由第一模式转工作至第二模式后，混合型信号发射驱动电路能够尽快地判断出当前的运行环境中所适用的频率区段。最后，当混合型信号发射驱动电路判断出当前的运行环境中所适用的频率区段时，提供至第一多工器MUX1与第二多工器MUX2的选择信号SEL将自动地由高电位被切换回低电位，使得混合型信号发射驱动电路回到第一模式下工作，且值得注意地是，此时，方波信号产生器是根据混合型信号发射驱动电路所判断出的频率区段来产生方波信号，以作为混合型信号发射驱动电路的信号输入。须说明地是，使混合型信号发射驱动电路再次回到第一模式下工作的好处在于，以方波信号产生器做为混合型信号发射驱动电路的信号输入能够产生强度较大的传输信号。

〔实施例的可能技术效果〕

基本上，本发明所提供的混合型信号发射驱动电路的主要特点在于，其能够根据所适用的电容式感测装置当前的运行需求切换不同的工作模式。于不同的工作模式下，本发明所提供的混合型信号发射驱动电路是以不同种类的信号产生器作为信号源，以满足电容式感测装置不同的运行需求，如：电容式感测装置需提高灵敏度以进行大量的触控感测动作，或电容式感测装置进入待机模式而无需维持高灵敏度等情况。

再者，由于在本发明所提供的混合型信号发射驱动电路中，两种信号产生器(如：方波信号产生器与正弦波信号产生器)是共享一个输出级驱动器，故能大幅地节省电路面积(即，硅晶的使用面积；Silicon Area)。大致上，比起两种单一型信号发射驱动电路(方波型与正弦波型)的电路面积和，本发明所提供的混合型信号发射驱动电路的电路面积较其小了约33％。

除此之外，由于本发明所提供的混合型信号发射驱动电路能够根据所适用的电容式感测装置当前的运行需求切换不同的工作模式，比起两种单一型信号发射驱动电路(方波型与正弦波型)同时工作时的总耗电量，本发明所提供的混合型信号发射驱动电路工作时的耗电量亦较小。

以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的权利要求。

Claims (23)

1.一种混合型信号发射驱动电路，设置于一电容式感测装置，其特征在于，所述混合型信号发射驱动电路包括：

一运算放大器，所述运算放大器具有一反相输入端与一非反相输入端，其中所述运算放大器的所述非反相输入端连接至一第一信号产生器，且所述运算放大器的所述反相输入端连接至所述混合型信号发射驱动电路的一输出端；

一前置驱动器，所述前置驱动器具有一输入端，所述前置驱动器的所述输入端连接至一第二信号产生器；

一第一多工器，连接于所述运算放大器的一第一输出端，且连接于所述前置驱动器的一第一输出端；

一第二多工器，连接于所述运算放大器的一第二输出端，且连接于所述前置驱动器的一第二输出端；以及

一输出级驱动器，连接于所述第一多工器与所述第二多工器。

2.如权利要求1所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，于所述运算放大器由所述第一信号产生器接收一信号后，所述运算放大器输出一第一驱动信号与一第三驱动信号。

3.如权利要求2所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，于前置驱动器由所述第二信号产生器接收一信号后，所述前置驱动器输出一第二驱动信号与一第四驱动信号。

4.如权利要求3所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，

所述第一多工器接收所述第一驱动信号与所述第二驱动信号，所述第二多工器接收所述第三驱动信号与所述第四驱动信号；以及

所述混合型信号发射驱动电路运行于一第一模式或一第二模式，于所述第一模式下，所述第一多工器选择输出所述第二驱动信号且所述第二多工器选择输出所述第四驱动信号，以控制所述输出级驱动器输出一第一传输信号，但于所述第二模式下，所述第一多工器选择输出所述第一驱动信号且所述第二多工器选择输出所述第三驱动信号，以控制所述输出级驱动器输出一第二传输信号。

5.如权利要求4所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，

所述第一多工器具有一第一输入引脚与一第二输入引脚，所述第一多工器的所述第一输入引脚连接于所述运算放大器的所述第一输出端，以接收所述第一驱动信号，所述第一多工器的所述第二输入引脚连接于所述前置驱动器的所述第一输出端，以接收所述第二驱动信号；

所述第二多工器具有一第一输入引脚与一第二输入引脚，所述第二多工器的所述第一输入引脚连接于所述运算放大器的所述第二输出端，以接收所述第三驱动信号，所述第二多工器的所述第二输入引脚连接于所述前置驱动器的所述第二输出端，以接收所述第四驱动信号；以及

所述第一多工器与所述第二多工器分别具有一SEL引脚以接收一选择信号，根据所述选择信号，所述第一多工器与所述第二多工器分别选择输出不同的驱动信号来控制所述输出级驱动器输出所述第一传输信号或所述第二传输信号。

6.如权利要求5所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，于所述第一模式下，所述选择信号为低电位，所述第二驱动信号经由所述第一多工器的一输出端输出且所述第四驱动信号经由所述第二多工器的一输出端输出，使得所述输出级驱动器输出所述第一传输信号，而于所述第二模式下，所述选择信号为高电位，所述第一驱动信号经由所述第一多工器的所述输出端输出且所述第三驱动信号经由所述第二多工器的所述输出端输出，使得所述输出级驱动器输出所述第二传输信号。

7.如权利要求6所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，所述输出级驱动器包括：

一PMOS晶体管，所述PMOS晶体管的源极连接于一供应电压，所述PMOS晶体管的栅极连接于所述第一多工器的所述输出端，且所述PMOS晶体管的漏极连接于所述混合型信号发射驱动电路的所述输出端；以及

一NMOS晶体管，所述NMOS晶体管的漏极连接于所述PMOS晶体管的漏极与所述混合型信号发射驱动电路的所述输出端，所述NMOS晶体管的栅极连接于所述第二多工器的所述输出端，且所述NMOS晶体管的源极连接于一参考电压或一接地端。

8.如权利要求7所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，于所述第一模式下，根据所述第二驱动信号与所述第四驱动信号，所述PMOS晶体管与所述NMOS晶体管交替地导通与截止，使得所述混合型信号发射驱动电路的所述输出端输出所述第一传输信号。

9.如权利要求7所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，于所述第二模式下，根据所述第一驱动信号与所述第三驱动信号，所述PMOS晶体管与所述NMOS晶体管交替地导通与截止，使得所述混合型信号发射驱动电路的所述输出端输出所述第二传输信号。

10.如权利要求4-9任一项所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，所述第一信号产生器为一正弦波信号产生器且所述第二传输信号为正弦波信号，所述第二信号产生器为一方波信号产生器且所述第一传输信号为方波信号。

11.如权利要求10所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，所述混合型信号发射驱动电路启动后优先工作于所述第二模式。

12.一种混合型信号发射驱动电路，设置于一电容式感测装置，其特征在于，所述混合型信号发射驱动电路包括：

一运算放大器，所述运算放大器具有一反相输入端与一非反相输入端，其中所述运算放大器的所述非反相输入端连接至一第一信号产生器，且所述运算放大器的所述反相输入端连接至所述混合型信号发射驱动电路的一输出端；

一前置驱动器，所述前置驱动器具有一输入端，所述前置驱动器的所述输入端连接至一第二信号产生器；

一第一多工器，连接于所述运算放大器的一第一输出端且连接于所述前置驱动器的一第一输出端；

一第二多工器，所述第二多工器连接于所述运算放大器的一第二输出端且连接于所述前置驱动器的一第二输出端；以及

一输出级驱动器，连接于所述第一多工器的与所述第二多工器。

13.如权利要求12所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，于所述运算放大器由所述第一信号产生器接收一信号后，所述运算放大器输出一第一驱动信号与一第三驱动信号。

14.如权利要求13所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，于前置驱动器由所述第二信号产生器接收一信号后，所述前置驱动器输出一第二驱动信号与一第四驱动信号。

15.如权利要求14所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，

所述第一多工器接收所述第一驱动信号与所述第二驱动信号，所述第二多工器接收所述第三驱动信号与所述第四驱动信号；以及

所述混合型信号发射驱动电路运行于一第一模式或一第二模式，所述混合型信号发射驱动电路启动后优先工作于所述第一模式，且于所述第一模式下，所述第一多工器选择输出所述第二驱动信号且所述第二多工器选择输出所述第四驱动信号，以控制所述输出级驱动器输出一第一传输信号，但当所述混合型信号发射驱动电路的所述输出端的信噪比小于等于一门坎比值时，所述混合型信号发射驱动电路转为运行于所述第二模式，且于所述第二模式下，所述第一多工器选择输出所述第一驱动信号且所述第二多工器选择输出所述第三驱动信号，以控制所述输出级驱动器输出一第二传输信号。

16.如权利要求15所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，于所述混合型信号发射驱动电路由所述第一模式转至所述第二模式后，所述混合型信号发射驱动电路判断所适用的一频率区段，以使所述第二信号产生器根据所述频率区段产生一信号，且所述混合型信号发射驱动电路回到所述第一模式。

17.如权利要求16所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，

所述第一多工器具有一第一输入引脚与一第二输入引脚，所述第一多工器的所述第一输入引脚连接于所述运算放大器的所述第一输出端，以接收所述第一驱动信号，所述第一多工器的所述第二输入引脚连接于所述前置驱动器的所述第一输出端，以接收所述第二驱动信号；

所述第二多工器具有一第一输入引脚与一第二输入引脚，所述第二多工器的所述第一输入引脚连接于所述运算放大器的所述第二输出端，以接收所述第三驱动信号，所述第二多工器的所述第二输入引脚连接于所述前置驱动器的所述第二输出端，以接收所述第四驱动信号；以及

所述第一多工器与所述第二多工器分别具有一SEL引脚，以接收一选择信号，根据所述选择信号，所述第一多工器与所述第二多工器选择输出不同的驱动信号来控制所述输出级驱动器输出所述第一传输信号或所述第二传输信号。

18.如权利要求17所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，于所述第一模式下，所述选择信号为低电位，所述第二驱动信号经由所述第一多工器的所述输出端输出且所述第四驱动信号经由所述第二多工器的一输出端输出，使得所述输出级驱动器输出所述第一传输信号，而于所述第二模式下，所述选择信号为高电位，所述第一驱动信号经由所述第一多工器的所述输出端输出且所述第三驱动信号经由所述第二多工器的一输出端输出，使得所述输出级驱动器输出所述第二传输信号。

19.如权利要求18所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，所述输出级驱动器包括：

一PMOS晶体管，所述PMOS晶体管的源极连接于一供应电压，所述PMOS晶体管的栅极连接于所述第一多工器的所述输出端，且所述PMOS晶体管的漏极连接于所述混合型信号发射驱动电路的所述输出端；以及

一NMOS晶体管，所述NMOS晶体管的漏极连接于所述PMOS晶体管的漏极与所述混合型信号发射驱动电路的所述输出端，所述NMOS晶体管的栅极连接于所述第二多工器的所述输出端，且所述NMOS晶体管的源极连接于一参考电压或一接地端。

20.如权利要求19所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，于所述第一模式下，所述第二驱动信号与所述第四驱动信号交替地使所述PMOS晶体管与所述NMOS晶体管导通与截止，使得所述混合型信号发射驱动电路的所述输出端输出所述第一传输信号。

21.如权利要求19所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，于所述第二模式下，所述第一驱动信号与所述第三驱动信号交替地使所述PMOS晶体管与所述NMOS晶体管导通与截止，使得所述混合型信号发射驱动电路的所述输出端输出所述第二传输信号。

22.如请权利要求15至21任一项所述的混合型信号发射驱动电路，其特征在于，所述第一信号产生器为一正弦波信号产生器且所述第二传输信号为正弦波信号，且所述第二信号产生器为一方波信号产生器且所述第一传输信号为方波信号。

23.一种混合型信号发射驱动电路，设置于一电容式感测装置，其特征在于，所述混合型信号发射驱动电路包括：

一运算放大器，所述运算放大器具有一反相输入端与一非反相输入端，其中所述运算放大器的所述非反相输入端连接至一第一信号产生器，且所述运算放大器的所述反相输入端连接至所述混合型信号发射驱动电路的一输出端；

一前置驱动器，所述前置驱动器具有一输入端，所述前置驱动器的所述输入端连接至一第二信号产生器；

一第一多工器，连接于所述运算放大器的一第一输出端且连接于所述前置驱动器的一第一输出端；

一第二多工器，所述第二多工器连接于所述运算放大器的一第二输出端且连接于所述前置驱动器的一第二输出端；以及

一输出级驱动器，连接于所述第一多工器的与所述第二多工器；

其中，根据所述电容式感测装置的一运行需求，所述电容式感测装置产生一控制信号，用以驱动所述第一信号产生器或所述第二信号产生器。