CN111045554A - 电容感应取样电路及其感应取样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电容感应取样电路及其感应取样方法,包含有一电压源、一感应单元及一感测电路;其中该感测电路包含有一第一及第二感应输出单元及一取样单元,该第一及第二感应输出单元电性连接于该感应单元的输出端与该取样单元之间;该第一及第二感应输出单元交替进行感测,并将感测的电容信号输出至该取样单元进行取样;如此,藉由增加该第一及第二感应输出单元交替进行感测的次数,即可相对提高该取样单元的取样次数,而有效抑制白噪声对该电容感应取样电路的干扰,以具有更高的信噪比,提高对触碰物件座标的识别精准度。
Description
技术领域
本发明关于一种电容感应取样电路,尤指一种可抑制白噪声干扰的电容感应取样电路。
背景技术
目前应用在显示面板用的触控面板感应芯片(Touch with Display Driver;TDDI)整合有一面板驱动电路及一触控检测电路,而该面板驱动电路及该触控检测电路分时执行显示面板的显影及触控物件的检测,因此在可取样的时间较短的条件下该触控检测电路可取样的次数相较一般采用触控外挂的显示面板的可取样次数来得更少。
当取样次数少的情况下,如图6所示,在该电容感应取样电路的信噪比(SNR)的频域图中,其信噪比的50kHz及其倍数频率位置都容易被白噪声干扰,进而降低信噪比,导致触碰物件座标的检测准确度降低,其有必要进一步改良。
发明内容
有鉴于前述现有电容感应取样电路的缺陷,本发明的发明目的在于提出一种新型的电容感应取样电路,以克服前述缺陷。
欲达上述目的所使用的主要技术手段为该电容感应取样电路电性连结至一电容感应元件,其中该电容感应取样电路包含有:
一电压源,提供至少包含一第一电压电平及至少一第二电压电平;以及
一感测电路,包含有一第一感应输出单元、一第二感应输出单元及一取样单元;其中该第一感应输出单元及第二感应输出单元电性连接于该电容感应元件与该取样单元之间;
其中:该电压源依序提供该第一电压电平及第二电压电平来依序驱动该电容感应元件,当以该第一电压电平对该电容感应元件进行驱动时,该第一感应输出单元进行感测,并输出感测到的电容信号至该取样单元进行取样;当以该第二电压电平对该电容感应元件进行驱动时,该第二感应输单元进行感测并输出感测到的电容信号至该取样单元进行取样。
由上述说明可知,本发明的电容感应取样电路主要于其感测电路中包含第一及第二感应输出单元,可交替进行感测,并将感测的电容信号输出至该取样单元;如此,配合该感应单元提供不同电压电平予该电容感应元件,提高该第一及第二感应输出单元交替感测次数,即可提高该取样单元的取样次数,有效抑制白噪声对该电容感应取样电路的干扰,而具有更高的信噪比,提高对触碰物件座标的识别精准度。
欲达上述目的所使用的主要技术手段为该电容感应取样电路的感应取样方法包含有以下步骤:
(a)于一感应周期内依序提供多个不同的电压电平对一电容感应元件进行驱动;
(c)当经由该多个不同的电压电平对电容感应元件进行驱动时,利用该些感应输出单元交替的感测该电容感应元件所对应的电容信号;以及
(d)经由该取样单元对该电容信号进行取样。
由上述说明可知,本发明的感应取样方法主要于一感应周期的第一感应时期分别提供一第一电压电平及一第二电压电平予该电容感应元件,并于提供第一电压电平时,感测该电容感应元件的电容信号,再对该感测的电容信号进行取样;同理,于提供第二电压电平时,感测该电容感应元件的电容信号,再对该感测的电容信号进行取样;如此,本发明的感应取样方法于一感应周期的第一感应时期内,提供不同电压电平予该电容感应元件,并提高该取样单元的取样次数,以有效抑制白噪声对该感应取样时的干扰,而具有更高的信噪比,提高对触碰物件座标的识别精准度。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述,但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1A:本发明电容感应取样电路的第一较佳实施例的一电路图。
图1B:本发明电容感应取样电路的第二较佳实施例的一电路图。
图1C:本发明电容感应取样电路的第三较佳实施例的一电路图。
图2A:本发明电容感应取样电路的第二较佳实施例的一电路图。
图2B:本发明电容感应取样电路的第三较佳实施例的一电路图。
图3:图1C中电子元件控制信号的一时序图。
图4:图1C在不同取样次数下的白噪声散乱程度统计长条图。
图5A:于一感应周期中取样8次所获得频域下的信噪比信号图。
图5B:于一感应周期中取样16次所获得频域下的信噪比信号图。
图6:于一感应周期中取样2次所获得频域下的信噪比信号图。
其中,附图标记:
10、10’电容感应取样电路 11、11a、11b、11c、11d电压源
12感应电路 121放大器
122切换单元 13感测电路
131第一感应输出单元 132第二感应输出单元
133取样单元 134模拟增益单元
135电流镜电路 14降压单元
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
本发明提出一种新型的电容感应取样电路及其感应取样方法;以下配合数个实施例图式详加说明本发明的主要技术。
首先请参阅图1A所示,为本发明电容感应取样电路10的电路图,其包含有一电压源11、一感应单元12及一感测电路13;其中该电压源11电性连接至该感应单元12,而该感测电路13电性连接至该感应单元12。
于本实施例,该电压源11为一数字弦波电压源,该数字弦波电压源的一时间周期对应一感应周期D,该感应周期D包含有一第一感应时期P phase及一第二感应时期Nphase,其中该第一感应时期P phase的时间长度等于该第二感应时期N phase的时间长度。上述电压源11至少包含一第一电压电平及至少一第二电压电平,其中该第一电压电平为该第一、第二感应时期中第一次被提供来进行驱动的电压电平,而该第二电压电平则为该第一、第二感应时期中第二次被提供来进行驱动的电压电平。具体的说,该电压源11对应该第一感应时期P phase为一电压上升时间,而对应该第二感应时期N phase为一第二电压下降时间;因此,当在该弦波电压源的电压上升时间,该第一电压电平小于该第二电压电平,当在该弦波电压源的电压下降时间,该第一电压电平大于该第二电压电平;其中于第一感应时期P phase的第一及第二电压电平之间的压差与第二感应时期N phase的第一及第二电压电平之间的压差相同。较佳地,于第一感应时期P phase的第一及第二电压电平之间的压差与第二感应时期N phase的第一及第二电压电平之间的压差相同。
上述感应单元12分别电性连接至该电压源11及一电容感应元件Ccom;以触控应用来说,该电容感应元件Ccom可为显示面板的共电极,但不以此为限。于本实施例中,该感应单元12包含有一放大器121及一切换单元122,该放大器121具有一反相输入端(-)、一非反相输入端(+)及一输出端o/p,该反相输入端(-)电性连接至该电压源11,而该非反相输入端(+)通过该切换单元122电性连接至该电容感应元件Ccom;其中,该切换单元122包含有一第一切换开关SW1及一第二切换开关SW2,该第一切换开关SW1串接于该感应单元12与该电容感应元件Ccom之间,而该第二切换开关SW2的一端连接至该第一切换开关SW1与该电容感应元件Ccom之间的串接节点,另一端则连接至一系统电源的低参考电平端,例如一接地端。
上述感测电路13电性连接至该感应单元12的输出端o/p,并包含有一第一感应输出单元131、一第二感应输出单元132及一取样单元133;其中该第一感应输出单元131及第二感应输出单元132电性连接于该感应单元12的输出端o/p与该取样单元133之间;其中,各该第一感应输出单元131及第二感应输出单元132分别包含有一第三切换开关SW3、SW5、一感应电容Cinta、Cintb及一第四切换开关SW4、SW6;其中该第三切换开关SW3串接于该感应单元12的输出端o/p及该取样单元133之间,该感应电容Cinta、Cintb的第一端连接至该第三切换开关SW3及该取样单元133之间的串接节点,其第二端连接至该系统电源的低参考电平端,该第四切换开关SW4、SW6的一端电性连接至该感应电容Cinta、Cintb的第一端,另一端则电性连接至一重置电压电平;于本实施例,该第四切换开关SW4通过一降压单元14电性连接至该电压源的最高电压电平Vdd,使其所连接的重置电压电平为小于1倍的电压源的最高电压电平(如:0.5*Vdd)。较佳地,该第一感应输出单元131及第二感应输出单元132通过一模拟增益单元134电性连接于该感应单元12的输出端o/p,可依实际电路设计需求,弹性调整该感应单元12输出信号的增益大、小。
请配合参阅图2所示,该电容感应取样电路10开始进行触碰物件的感应前,该感应单元12的切换单元122的第一切换开关SW1会导通闭合,但第二切换开关SW2会断开不导通,以重置该电容感应元件Ccom所积累的电荷。接着进入感应周期D,于感应周期D中该第一切换开关SW1均不导通断开,但第二切换开关SW2则均导通闭合;以下谨以单一个该感应周期D详细说明该电容感应取样电路10对触碰物件的感测取样过程。
于该感应周期D的第一感应时期P phase内,因该感应单元12的切换单元122的第二切换开关SW2导通闭合,故该电压源11会经由该感应单元12的放大器121利用该第一电压电平来驱动该电容感应元件Ccom;此时,该第一感应输出单元131的第三切换开关SW3也导通闭合,但其第四切换开关SW4断开不导通,使得该第一电压电平亦通过该模拟增益单元134中的一电流镜电路135开始让该第一感应输出单元131的感应电容Cinta进行充电或放电,并于一小段时间后该感应电容Cinta即蓄积有电荷(下称蓄积的电荷为电容信号),使该第三切换开关SW3断开不导通;接着,即由该取样单元133对该第一感应输出单元131的感应电容Cinta的电容信号进行取样,之后再使该第一感应输出单元131的第四切换开关SW4导通闭合,以重置该第一感应输出单元131的感应电容Cinta所蓄积的电荷,以待下一次的电容信号感测。因此,在该感应周期D的第一感应时期P phase内,该感应单元12经由该电压源11的第一电压电平驱动该电容感应元件Ccom后,由该第一感应输出单元131进行感测,并输出感测到的电容信号至该取样单元133进行取样。
在该感应周期D的第一感应时期P phase内,接续在该第一感应输出单元131的第三切换开关SW3导通时间后,该电压源11会经由该感应单元12的放大器121利用该第二电压电平来驱动该电容感应元件Ccom;此时,该第二感应输出单元132的第三切换开关SW5也导通闭合,但其第四切换开关SW6不导通断开,使得该第一电压电平亦通过该模拟增益单元134中的电流镜电路135开始让该第二感应输出单元132的感应电容Cintb进行充电或放电,并于一小段时间后,该感应电容Cintb即蓄积有电荷(下称蓄积的电荷为电容信号),使该第三切换开关SW5不导通断开;接着,即由该取样单元133对该第二感应输出单元132的感应电容Cintb取样其电容信号,之后再使该第二感应输出单元132的第四切换开关SW6导通闭合,以重置该第二感应输出单元132的感应电容Cintb的电荷,以待下一次的电容信号感测。因此,同在该感应周期D的第一感应时期P phase内,该感应单元12经由该电压源11的第二电压电平驱动该电容感应元件Ccom后,由该第二感应输出单元132进行感测,并输出感测到的电容信号至该取样单元133进行取样。
至此,该电容感应取样电路10已于该感应周期D的第一感应时期P phase内取样二次电容信号;接着,当进入该感应周期D的第二感应时期N phase,该电压源11会经由该感应单元12的放大器121依序利用该第一及第二电压电平来驱动该电容感应元件Ccom;当利用该第一电压电平进行驱动时,由该第一感应输出单元131的感应电容Cinta进行感应,并于各次感应后由该取样单元133对该感应电容Cinta的电容信号进行取样;当利用该第二电压电平进行驱动时,由该第二感应输出单元132的感应电容Cintb进行感应,并于各次感应后由该取样单元133对该的感应电容Cintb的电容信号进行取样。于本实施例,该第一感应时期P phase内的第一及第二电压电平不同于该第二感应时期N phase内的第一及第二电压电平的电位电平,但在该第一感应时期P phase内的第一及第二电压电平之间的压差与在该第二感应时期N phase内的第一及第二电压电平之间的压差则为相同。然而,在不同实施例的情况下,依据实际应用需求该第一感应时期P phase及第二感应时期N phase内的第一及第二电压电平也可以为相同电压电平,只是各个电压电平之间的压差为相同。
为了再提高对电容信号的取样次数,如图1B所示的第二实施例所使用的一数字弦波电压源11a相较图1A的弦波电压源11进一步包含一第三电压电平,当在该弦波电压源11a的电压上升时间,该第一电压电平小于该第二电压电平,该第二电压电平小于该第三电压电平,当在该弦波电压源的电压下降时间,该第一电压电平大于该第二电压电平,该第二电压电平大于第三电压电平;较佳地,于第一感应时期P phase的第一及第二电压电平之间的压差、第二及第三电压电平之间的压差分别与第二感应时期N phase的第一及第二电压电平之间的压差、第二及第三电压电平之间的压差相同。
相较第一实施例的电路动作,如图1B所示,在第二实施例中,该感应周期D的第一感应时期P phase内,接续在利用该第二电压电平进行驱动且完成感应后,该电压源11会经由该感应单元12的放大器121再利用该第三电压电平来驱动该电容感应元件Ccom;此时,该第一感应输出单元131的第三切换开关SW3也导通闭合,但其第四切换开关SW4断开不导通,使得该第一感应输出单元131的感应电容Cinta开始进行感测(同前述电路动作,不再赘述),接着同样由取样电路133对其感应电容Cinta的电容信号进行取样。因此,同在该感应周期D的第一感应时期P phase内,当该感应单元12经由该电压源11的第三电压电平驱动该电容感应元件Ccom的同时,由该第一感应输出单元131的感应电容Cinta进行感测,并输出感测到的电容信号至该取样单元133进行取样;至此,该电容感应取样电路10已于该感应周期D的第一感应时期P phase内取样三次电容信号;同理,当接着进入该感应周期D的第二感应时期N phase,该电压源11也同样会经由该感应单元12的放大器121依序利用该第一、第二及第三电压电平分别对该电容感应元件Ccom进行驱动;当利用该第一电压电平进行驱动时,由该第二感应输出单元132的感应电容Cintb进行感应,并于各次感应后由该取样单元133对该感应电容Cintb的电容信号进行取样;在第二电压电平时,由该第一感应输出单元131的感应电容Cinta进行感应,并于各次感应后由该取样单元133对该的感应电容Cinta的电容信号进行取样;在第三电压电平时,由该第二感应输出单元132的感应电容Cintb进行感应,并于各次感应后由该取样单元133对该的感应电容Cintb的电容信号进行取样。于本实施例,在第一感应时期P phase内的第一至第三电压电平与在第二感应时期N phase内的第一至第二电压电平的电位电平并不相同,但在第一感应时期P phase内的第一及第二电压电平的压差、第二及第三电压电平的压差,分别与在第二感应时期N phase内的第一及第二电压电平、第二及第三电压电平的压差相同。
又为了再更提高对电容信号的取样次数,如图1C所示的第三实施例的一数字弦波电压源11b相较图1B所示的弦波电压源11a进一步包含一第四电压电平,当在该弦波电压源的电压上升时间,该第一电压电平小于该第二电压电平,该第二电压电平小于该第三电压电平,该第三电压电平小于该第四电压电平,当在该弦波电压源的电压下降时间,该第一电压电平大于该第二电压电平,该第二电压电平大于第三电压电平,该第三电压电平大于第四电压电平;但均不以此为限。较佳地,于第一感应时期P phase的第一及第二电压电平之间的压差、第二及第三电压电平之间的压差与第三及第四电压电平压差,与第二感应时期Nphase的第一及第二电压电平之间的压差、第二及第三电压电平之间的压差与第三及第四电压电平压差均相同。
相较第二实施例的电路动作,在第三实施例中,该感应周期D的第一感应时期Pphase内,接续在利用该第三电压电平进行驱动且完成感应后,该电压源11再经由该感应单元12的放大器121会利用该第四电压电平来驱动该电容感应元件Ccom;此时,该第二感应输出单元132的第三切换开关SW5也导通闭合,但其第四切换开关SW6不导通断开,使得该第二感应输出单元132的该感应电容Cintb开始进行感测(同前述电路动作,不再赘述),接着同样由取样电路133对其感应电容Cintb的电容信号进行取样;至此,该电容感应取样电路10已于该感应周期D的第一感应时期P phase内取样四次电容信号;同理,当接着进入该感应周期D的第二感应时期N phase,该电压源11同样会经由该感应单元12的放大器121依序利用该第一至第四电压电平来分别驱动该电容感应元件Ccom;在该第一电压电平时,由该第一感应输出单元131的感应电容Cinta进行感应,并于各次感应后由该取样单元133对该的感应电容Cinta的电容信号进行取样;在该第二电压电平时,由该第二感应输出单元132的感应电容Cintb进行感应,并于各次感应后由该取样单元133对该感应电容Cintb的电容信号进行取样;在该第三电压电平时,由该第一感应输出单元131的感应电容Cinta进行感应,并于各次感应后由该取样单元133对该的感应电容Cinta的电容信号进行取样;在该第四电压电平时,由该第二感应输出单元132的感应电容Cintb进行感应,并于各次感应后由该取样单元133对该的感应电容Cintb的电容信号进行取样;前述第三实施例配合图3时序图可更清楚其完整电路动作。因此,本发明的电容感应取样电路10在单一感应周期D内,由该电压源11、11a、11b分别于该第一感应时期P phase及该第二感应时期N phase中分别提供多个不同电压电平,并配合该第一及第二感应输出单元131、132交替感测,可使该取样单元133对该电容感应元件Ccom进行4次、6次或8次取样,甚至更多;再如图2A所示的第四实施例中,当该电压源11c为一弦波电压,即提供更多不同电平电压,当缩短该第一及第二感应输出单元131、132交替感应,即可提高单一个该感应周期D内的取样次数。再如图2B所示的第五实施例中,其感应周期D相较图1C及图2A的感应周期D并不包含二个感应时期,即本第五实施例的电压源11d仅对应图1C及图2A的感应周期D的其中一个感应时期并提供不同电压电平。
由上述说明配合图4可知,若同样以经过8次感应周期D为例,现有电容感应取样电路进行16次取样后,其白噪声散乱程度高达2.6,而本发明图1C所示的电容感应取样电路10、10’在64次及模拟更多次数的128次取样次数下的白噪声散乱程度则降低至1以下;因此,本发明确实能有效地抑制白噪声干扰,至于电容感应取样电路10的信噪比影响,则如图5A及图5B所示,本发明电容感应取样电路10的在频率150KHz、200KHz、250KHz频率下的信噪比相较图6均已明显提高。
因此,本发明电容感应取样电路10的感应取样方法在于该电容感应取样电路10包含有至少二个感应输出单元及一取样单元;于该感应周期D内依序提供多个不同电压电平对一电容感应元件进行驱动,且该些感应输出单元于每次驱动时交替进行感测,再于每次感测后即由该取样单元进行取样。
具体来说,该电容感应取样电路10包含有一第一感应输出单元、一第二感应输出单元及一取样单元,且如图3所示,该感应周期D只划分一第一感应时期P phase,并于第一感应时期P phase内提供至少一第一电压电平及一第二电压电平,甚至提供第三电压电平或第四电压电平。在提供该第一电压电平予该电容感应元件时,先由该第一感应输出单元进行感测,之后由该取样电路进行取样;接着,在提供该第二电压电平时,由第二感应输出单元进行感测,之后由该取样电路进行取样。依此顺序,当提供该第三电压电平予该电容感应元件时,先由该第一感应输出单元进行感测,之后由该取样电路进行取样;接着,在提供该第四电压电平时,由第二感应输出单元进行感测,之后由该取样电路进行取样。于本实施例,第一至第四电压电平随时间渐高。
再如图1C及图3所示,该感应周期D划分一第一感应时期P phase及一第二感应时期N phase,并于该第一感应时期P phase及该第二感应时期N phase内分别提供至少一第一电压电平及一第二电压电平。在第一感应时期P phase中,依序先提供该第一电压电平予该电容感应元件时,先由该第一感应输出单元进行感测,之后由该取样电路进行取样;接着,在提供该第二电压电平时,由第二感应输出单元进行感测,之后由该取样电路进行取样。接着,在第二感应时期N phase中,依序先提供该第一电压电平予该电容感应元件时,先由该第一感应输出单元进行感测,之后由该取样电路进行取样;接着,在提供该第二电压电平时,由第二感应输出单元进行感测。
再如图1C及图3所示,当该第一感应时期P phase及该第二感应时期N phase内分别提供第一、第二及第三电压电平,则当该第一感应时期P phase内提供第一及第三电压电平时,以及该第二感应时期N phase内提供该第二电压电平时,由该第一感应输出单元进行感测;当该第二感应时期N phase内提供第二电压电平时,以及该第二感应时期N phase内提供该第一及第三电压电平时,则由该第二感应输出单元进行感测;如此,本发明在每次提供不同电压电平进行驱动时,该第一及第二感应输出单元可交替进行感测。于本实施例,在第一感应时期P phase中的第一至第三电压电平随时间渐高,在第二感应时期N phase中的第一至第三电压电平随时间渐低。综上所述,本发明的电容感应取样电路主要于其感测电路中包含第一及第二感应输出单元,可交替进行感测,并将感测的电容信号输出至该取样单元;如此,配合该感应单元提供多个不同电压电平予该电容感应元件,提高该第一及第二感应输出单元交替感测次数,即可提高该取样单元的取样次数,有效抑制白噪声对该电容感应取样电路的干扰,而具有更高的信噪比,提高对触碰物件座标的检测精准度。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (19)
1.一种电容感应取样电路,电性连结至一电容感应元件,其特征在于,其中该电容感应取样电路包括:
一电压源,提供至少包含一第一电压电平及至少一第二电压电平;以及
一感测电路,包含有一第一感应输出单元、一第二感应输出单元及一取样单元;其中该第一感应输出单元及第二感应输出单元电性连接于该电容感应元件与该取样单元之间;
其中,该电压源依序提供该第一电压电平及第二电压电平来驱动该电容感应元件,当以该第一电压电平对该电容感应元件进行驱动时,该第一感应输出单元进行感测,并输出感测到的电容信号至该取样单元进行取样;当以该第二电压电平对该电容感应元件进行驱动时,该第二感应输出单元进行感测并输出感测到的电容信号至该取样单元进行取样。
2.如权利要求1所述的电容感应取样电路,其特征在于,其中:
该电压源的操作对应一感应周期,该感应周期包含有一第一感应时期;以及
该电压源对应该第一感应时期为一电压上升时间,在该第一感应时期内的该第一电压电平小于该第二电压电平。
3.如权利要求2所述的电容感应取样电路,其特征在于,其中该感应周期进一步包含有一第二感应时期,该电压源对应该第二感应时期为一第二电压下降时间,且该电压源于该第二感应时期内包含另一第一电压电平及另一第二电压电平;其中在该第二感应时期内的该第一电压电平大于该第二电压电平。
4.如权利要求3所述的电容感应取样电路,其特征在于,其中:
该电压源对应于该第一感应时期内进一步包含有一第三电压电平,该第一感应时期内的第三电压电平大于该第一感应时期内的第二电压电平,且在该第一感应时期内,该电压源于提供完该第二电压电平后,再提供该第三电压电平;以及
该电压源对应于该第二感应时期内进一步包含有另一第三电压电平,该第二感应时期内的第三电压电平小于该第二感应时期内的第二电压电平,且在该第二感应时期内,该电压源于提供完该第二电压电平后,再提供该第三电压电平。
5.如权利要求4所述的电容感应取样电路,其特征在于,其中:
该电压源对应于该第一感应时期内进一步包含有一第四电压电平,该第一感应时期内的第四电压电平大于该第一感应时期内的第三电压电平,且在该第一感应时期内,该电压源于提供完该第三电压电平后,再提供该第四电压电平;以及
该电压源对应于该第二感应时期内进一步包含有另一第四电压电平,该第二感应时期内的第四电压电平小于该第二感应时期内的第三电压电平,且在该第二感应时期内,该电压源于提供完该第三电压电平后,再提供该第四电压电平。
6.如权利要求1所述的电容感应取样电路,其特征在于,进一步包含:
一感应单元,具有多个输入端及一输出端,且该多个输入端分别电性连接至该电压源及该电容感应元件,其输出端电性连接至该第一感应输出单元及第二感应输出单元。
7.如权利要求6所述的电容感应取样电路,其特征在于,其中各该第一感应输出单元及第二感应输出单元分别包含有:
一第三切换开关,串接于该感应单元的输出端及该取样单元之间;
一感应电容,其具有一第一端及一第二端,该第一端连接至该第三切换单元及该取样单元之间的串接节点,该第二端连接至一系统电源的一低参考电平端;以及
一第四切换开关,其一端与该感应电容的第一端连接,该第四切换开关的另一端则电性连接至一重置电压电平。
8.如权利要求6所述的电容感应取样电路,其特征在于,其中该感测电路进一步包含有一模拟增益单元,其串接于该感应单元的输出端及该第一、第二感应输出单元之间。
9.如权利要求6所述的电容感应取样电路,其特征在于,该感应单元进一步通过一切换单元电性连接至该电容感应元件,其中该切换单元包含有:
一第一切换开关,串接于该感应单元的输入端与该电容感应元件之间;以及
一第二切换开关,其一端连接至该第一切换开关与该电容感应元件之间的串接节点,另一端连接至一系统电源的一低参考电平端。
10.如权利要求1至5中任一项所述的电容感应取样电路,其特征在于,该电压源为一模拟弦波电压源或一数字弦波电压源。
11.一种电容感应取样电路的感应取样方法,该电容感应取样电路包含有至少二个感应输出单元及一取样单元,其特征在于,其中该感应取样方法包括以下步骤:
(a)于一感应周期内依序提供多个不同的电压电平对一电容感应元件进行驱动;
(c)当经由该多个不同的电压电平对电容感应元件进行驱动时,利用该些感应输出单元交替的感测该电容感应元件所对应的电容信号;以及
(d)经由该取样单元对该电容信号进行取样。
12.如权利要求10所述的感应取样方法,其特征在于,其中:
于步骤(a)中,该感应周期内包含一第一感应时期,且于该第一感应时期内先提供一第一电压电平后,再提供一第二电压电平;以及
于步骤(b)中,当经由该第一电压电平对一电容感应元件进行驱动时,由一第一感应输出单元感测该电容感应元件所对应的电容信号;当经由该第二电压电平对电容感应元件进行驱动时,由一第二感应输出单元感测该电容感应元件所对应的电容信号。
13.如权利要求12所述的感应取样方法,其特征在于,其中:
于步骤(a)中,该感应周期内另包含一第二感应时期,且该第二感应时期接续在该第一感应时期之后,其中该第二感应时期内先提供另一第一电压电平后,再提供另一第二电压电平。
14.如权利要求13所述的感应取样方法,其特征在于,其中:
于步骤(b)中,当经由该第二感应时期内的第一电压电平对该电容感应元件进行驱动时,由该第一感应输出单元感测该电容感应元件所对应的电容信号;当经由该第二感应时期内的第二电压电平对该电容感应元件进行驱动时,由该第二感应输出单元感测该电容感应元件所对应的电容信号。
15.如权利要求13所述的感应取样方法,其特征在于,其中:
于步骤(a)中,该第一感应时期及该第二感应时期内于提供完该第二电压电平后,再分别进一步提供一第三电压电平;以及
于步骤(b)中,当经由该第一感应时期内的第一、第三电压电平及该第二感应时期内的第二电压电平对该电容感应元件进行驱动时,由该第一感应输出单元进行感测;当经由该第一感应时期内的第二电压电平及该第二感应时期内的该第一、第三电压电平对该电容感应元件进行驱动时,由该第二感应输出单元进行感测。
16.如权利要求14所述的感应取样方法,其特征在于,其中:
于步骤(a)中,该第一感应时期及该第二感应时期内于提供完该第二电压电平后,再分别提供一第三电压电平,并于提供完该第三电压电平后,再分别提供一第四电压电平;以及
于步骤(b)中,当经由该第一感应时期内的第一、第三电压电平及该第二感应时期内的第一、第三电压电平对该电容感应元件进行驱动时,由该第一感应输出单元进行感测;当经由该第一感应时期内的第二、第四电压电平及该第二感应时期内的该第二、第四电压电平对该电容感应元件进行驱动时,由该第二感应输出单元进行感测。
17.如权利要求13或14所述的感应取样方法,其特征在于,该第一感应时期内的第一电压电平小于该第一感应时期内的第二电压电平。
18.如权利要求16所述的感应取样方法,其特征在于,该第二感应时期内的第一电压电平大于该第二感应时期内的第二电压电平。
19.如权利要求11所述的感应取样方法,其特征在于,于该感应周期内相邻的该电压电平之间的压差相同。
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