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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _______B7_ 五、發明説明（1 ) 〔發明領域〕 本發明係關係於微電流檢測器電路以及一定位裝置（ 例如一碑）其使用該電路。更明白地說，本發明係關係於 電路’其係用以偵測由電容性或靜電感應器，例如由電容 性位置感應器，壓電感應器，電容性濕度感應器，靜電場 感應器’靜電數位器及定位器裝置所產生之微量電流。本 發明係有關於一微量類型之電流檢測器電路，其操作於流 經一參考裝置之電流及一檢測裝置間之差。 一先前技藝微量電流檢測器電路使用於電容性或靜電 感應器者係如於圖式5中所示，以及可以描述如爲一靜電 感應器電路，或一用以偵測於一電容充電時所產生之充電 電流之電荷電流偵測電路。 參照圖式5 ，電荷電流檢測器電路係大致標示如9所 示’具有一靜電位置感應器部份1具有兩電容器C a及 C b ’其一（於考量係以c a作例子）作爲一電荷電流檢 測感應器，或所謂之*接觸〃感應器，具有一可以由外部 所接觸之表面。該檢測器電路9同時包含一脈衝驅動電路 2，其施加驅動脈衝至每一電容之任一端於指定之週期〃 電容器C a及C b之另一端是分別連接至運算放大器（ 0P) 3及4之反相輸入。 運算放大器3及4均是一反相放大器，以其反相輸入 被連接至地端。諸運算放大器之輸出電壓VA及VB是經 由電容器C 3及C 4回授到反相輸入。啓始開關5及6是 並聯提供至相關電容器C 3及C 4。於檢測操作之前，這 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' ： -4 - (請先閱讀背面之注意事項士填寫本r) .叫裝· 訂 Γ 305985 A7 B7 五、發明説明（2 ) 些開關電路是反應於來自一控制器等之一控制信號而被導 通一指定時間。 運算放大器4的輸出電壓V B是被供給經由一電阻器 R而到一緩衝放大器7的反相輸入，其係能夠作反相放大 。該放大器7有一回授電阻器R，其是相等於提供於運算 放大器4的輸出與該放大器7之反相輸入間之電阻器R之 值’藉以該緩衝器放大器7的放大因素是被調整爲1。因 此’運算放大器4的輸出電壓VB是簡單地被反相以產生 一負電壓信號- VB，其係被運送作爲來自該放大器7之 —輸出電壓。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項#-填寫本X·) 緩衝器放大器7的輸出電壓（一 VB )與運算放大器 3的輸出電壓（VA)是被加在一加法器8之中，其是能 夠作反相放大。因爲緩衝放大器7產生一輸出，其是由運 算放大器4之輸出的反相，實際發生的是運算放大器4的 輸出（VB)減去運算放大器3之输出電壓VA，以一（ VA — VB)作爲來自加法器8所產生之輸出。於以上所 述之電路結構中，當一差發生於電容器C a和C b之電容 值中，構建於一電容器之數量將不同於另一電容器，創造 出一於流動充電電流中之差。於反應於該差別，一檢測信 號因此被獲得於加法器8的輸出。 檢測操作是相同無關於它被運算放大器3或4所完成 ，因此’以下的敘述只關係運算放大器3。首先，於啓始 狀態中，一開關電路5是被導通一指定時間。因爲運算放 大器3之反相及非反相輸入是虛短路，開關電路5的導通 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印捉 305985 A7 ____B7 _ 五、發明説明（3 ) 造成運算放大器5的輸出落至接地位準。結果，該電容器 C 3是經由放電被清除。同時，電容器C a同樣地被清除 經由脈衝驅動電路2被放電。 當開關電路5被關掉時，一脈衝信號是同步地被由脈 衝驅動電路2被送到電容器C a和Cb。該傳送經過電容 器C a之脈衝信號係被施加到運算放大器3的反相輸入， 於其上一用以充電電容器C a之電流流動於該路徑和藉以 充電該電容器C a。流動於運算放大器3的反相輸入之電 流是成比例於電容器C a中所建立之所得充電。同時，一 電壓輸出能夠握持住運算放大器3的反相輸入在接地電位 者發展在其輸出。反應於該輸出電壓，一流經電容器C 3 之電流充電它。因爲這充電操作發生於運算放大器3產生 一負輸出之同一方向，所以電容器C 3的極性是如在圖式 5中所顯示，以至運算放大器3的反端輸入是正的與至输 出之端是負的。結果，運算放大器3產生輸出電壓VA。 同樣地，運算放大器4產生輸出電壓VB ^ 假設電容器C a是被安置於一指定檢測位置與其電容 值是經由操作者所接觸或一金屬將要接近它所加以改變》 假如電容器C b的電容值是不改變，因爲，其是一參考電 容器，加法器8提供一電壓位準的輸出信號成反比例於電 容器C a的電容值之改變。因此，吾人可以檢測電容器 Ca之接觸或目標位置之變化。 靜電數位化器，定位器裝置與其他感應器，其典型採 用上述之電荷電流檢測器電路，作爲一基本電路與包含電 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） " ' ~~ II^裝 ^ I I I^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本"·) f 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 A7 ____ B7_ 五、發明説明（4 ) 容器C a的一陣列，每一電容具有一電極，其可以爲作業 員所接觸。該個別檢測電容器C a連續地被以一多工器掃 描而加以選擇。發生於相對於參考電容器之於一選定電容 器的電容值之變化是接觸或其他的事件被以上述方式被檢 出之結果。因此，經由接觸或其他所定點位置或其他事件 可以基於多工器選擇時機與於選定電容器電容值中之變化 而加以偵得。於考慮中的感應器類型，運算放大器3是被 提供用於每一檢測電容器C a。於實際上，多工器並不是 選擇一特定檢測電容器，而是運算放大器3的輸出是以一 定時的順序被連績地選擇。 於一充電電流檢測器電路具有一檢測電容器與一參考 電容值的電容器者，該檢測電容器（於圖式5中之C a ) 係通常被提供於檢測位置，因此它被接線於運算放大器3 於一長距離。結果，電容器C a的電容值，其係少於一百 P F是高度靈敏於雜訊，以及，該檢測電壓將上下波動以 增加錯誤偵測之機會。此外’因爲於予以檢測電流之變化 係不大於其反應於電容值之變化，所以可檢出電壓的動態 範圍是很小，由於一環境變化’諸如：當作業員接觸電容 器或者假若一金屬物體接近並關閉之。假若該於電流之變 化係爲運算放大器所拾取，其操作偏移對於檢測操作而言 將是一問題》 〔發明概要〕 因此，發明之一目的係解決先前藝術的前述之問題藉 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS > A4规格（210X297公釐） ~ ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 訂 305S85 A7 B7 五、發明説明（5 ) 由提供一微電流檢測器電路，其係較不爲雜訊所影響。 本發明的另一目的是提供一定位器裝置具有如此一微 電流檢測器電路，·其係較不爲雜訊所影響。 本發明的第一目的可以爲一微電流檢測器電路所達到 ’該電路包含一第一與一第二元件，於兩者中均發生一微 量電流輸出，一第一與一第二定電流產生器電路每一電路 均產生一指定的定電流，一第一電流鏡電路，其係供給在 輸入，以該輸出電流發生於該第一元件與該指定電流由該 第一定電流產生器電路產生，與一第二電流鏡電路，其係 被供給在輸入，以該输出電流發生於該第二元件與該指定 定電流由該第二定電流產生器電路產生，與其中該第一和 第二元件之任一係被安置在一檢測部份與一相等於來自該 第一和第二電流鏡電路輸出之電流之電流係流動至另一電 流鏡電路之輸出，使得一相當於來自第一及第二元件輸出 電流差之檢測输出係被由該另一電流鏡所吸取。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I-) 本發明的第二目的係可以藉由一定位器裝置所達到， 該定位器包含上述之微電流檢測器電路，使得該第一和第 二元件是電容器與，該安置於該檢測部份之電容器包含一 陣列之電容器。 於本發明的微電流檢測器電路中，一定電流係被施加 作爲一偏壓電流到每電流鏡電路與一予以檢測之小電流係 被另外供給到該電流鏡電路。結果，整個電路是被電流驅 動所操作與，因此，是被滿意地保護以對抗雜訊。再者， 電流驅動電路是被電流鏡電路所實現而非由運算放大器， 本紙張尺度遍用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -8 - A7 ______B7 _ 五、發明説明（6 ) 因此，是沒有 '偏移之問題。 一特別的優點是假如電容器被提供在輸出以及於每次 檢測中重置，即使一很小微細電流輸出亦可以被正確地測 量和檢出。 〔圖式之簡要說明〕 圖式1是一定位器裝置之例示圖，其採用一依據本發 明之一實施例之微電流撿測器電路： 圖式2是一定位器裝置的靜電感應器部份結構之示意 腫I ， 圖式3是一用於多種包含產生於圖式1所示之控制電 路之控制信號之時序圖； 圖式4是一位置檢測器裝置之一示意圖，其以於一依 據本發明之另一實施例之微電流檢測器電路中之光接收元 件執行位置檢測；和 圖式5顯示一充電電流檢測器電路，其係先前技藝微 電流檢測器電路的例子。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項#*填寫本r) 〔較佳實施例之詳細說明〕 本發明的較佳實施例將現在是以隨附的圖式加以說明 〇

圖式1是一定位器裝置之示意圖，其採用一依據本發 明之一實施例之微電流檢測器電路。該定位器裝置基本上 包含該微電流檢測器部份電路1 0，一多工器1 1 ，一靜 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I 305985 A7 B7___ 五、發明説明（7 ) 電感應器部份1 2，一驅動脈衝產生器電路1 3 ，一控制 電路1 4與一位置檢測器電路1 5。該靜電感應器部份 1 2是形狀像一平板，如於圖式2中之剖面所示，它包含 電容器C 1 ，C 2，C i ........... C η，每個是藉由提 供接觸板，與一參考電容器C 〇所加以構成。該分別的接 觸板是長方形金靥板1 2 a，其形成一矩陣列陣在平板之 反面。一單一大金羼板1 2 b是被定位於一分離該金靥板 1 2 a之下面一指定距離，以一間隙層（未示出）安置於 其間。相關矩形金屬板1 2 a形成個別電容器以及該在下 的金麕板1 2 b。 位置檢測器電路1 5具有一計數器1 5 a與從控制電 路1 4接收一輸出脈衝與一來自微電流檢測器部份1 0之 输出，電路1 5檢測予以被接觸之接觸板（電容器）的位 置是接觸。該檢測程序是如下。由控制電路1 4接收一重 置脈衝RS，該計數器15a是重置：然後，接收一啓始 脈衝ST (見在圖式3b之控制脈衝CONT)，該計數 器開始計算變化脈衝CP的數目。該計數器1 5 a依據來 自微電流檢測電路10之输出之產生而停止計數與輸出所 獲得之計數作爲位置資料。如在圖式3 b所顯示.，該控制 脈衝CONT包括開始脈衝ST與隨後變化脈衝CP。變 化脈衝CP所產生的數目係等於電容器Cl ’ C2 ’ C i ........C π之數目β 如在圖式2中所顯示，這些電容器Cl ，C2，C i ..........C η是連接至一至驅動脈衝產生器電路1 3之共 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS)A4规格（2丨0χ297公釐）_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本k ) -「裝· *νβ 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A 7 B7 305985 五、發明説明（8 ) 同輸出之一端（亦即，下面金靥板1 2 b ) ’使得他們於 特定週期中接收一預定寬度的驅動脈衝p (見圖式3 c ) *這些電容器c I ，C 2，c i ........... c η具有接腳 在另一端（亦即接觸板12 a) ’其係被接線分別連接到 多工器1 1之輸入端I η 1 ’ i η 2 .......... ’Inn。 反應於每的變化脈衝C P和一來自控制電路1 4之重置脈 衝RS，該多工器1 1首先導通—開關用以短路這些電容 器Cl ，C2 ，Ci ...........Cn及Co之兩端，其中 ，這些電容器收電到一重置狀況。以一開始脈衝S T的應 用與於一變化脈衝c P之前緣之每一接收，該多工器1 1 改變用於連續電容器Cl ，C2 ，c i .........，Cn之 端之電容器C 1之輸出端，使得反關電容器之輸出係順序 地連接至多工器1 1之輸入端。結果’連接自分別電容器

Cl ，C2，C i ’ ......... Cn ’ 之輸入端 I nl ’ I η 2.......... I η η是順序地一次選擇一個以及連接至 多工器1 1之輸出端〇 t 1。電容器Co的另一端係被連 接到輸入終端I η 〇與因此直接地連接到一輸出終端 0 t 2。 多工器1 1之輸出端0 t 1和0 t 2係被分別連接到 微電流檢測器部份10之輸入端10a及l〇b，使得多 工器1 1的相關输出係被供給到檢測器部份1 0於這些輸 入 10a 與 l〇b。 同步於供給自驅動脈衝產生器電路13之驅動脈衝， 該控制電路1 4產生許多變化脈衝C P以及一啓始脈衝 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -11 A7 ______B7___ 五、發明説明（9 ) s τ ’其背誦變化脈衝c P的產生之開始點。每一變化脈 衝C P在下一驅動脈衝p被產生之前下降一些，反之，其 在驅動脈衝P落下之前上升一些。因此，控制電路1 4執 行連接到多工器1 1的順序改變於連續驅動脈衝P下降之 前（見圖式3 b )與反應於每一改變脈衝C P而重置這些 電容器C 1 ，C2，C i ...........Cn。於同步於驅動 脈衝P ’該控制電路14同時也送一重置脈衝RS (見圖 式3 a )到每一多工器1 1，微電流檢測器部份1 〇與位 置檢測器電路15;該重置脈衝是一控制信號用以重置這 些電路元件》 經濟部中央標準局員工消費合作杜印f. (請先閲讀背面之注意事項#·填寫本r) 當靜電感應器部份1 2是在一某一區域接觸時，一電 流輸出（其於本文中係被稱爲''一充電電流輸出〃）被產 生’其係成比例於該區域中之電容器的電容值（於該電容 器所建立之電荷）與被經由多工器11之一選定輸入傳送 至〇 t 1 β這輸出係被送到微電流檢測器部份1 〇的終端 1 0 a。同時，電容器C 0之充電電流輸出同時也經由多 工器1 1之輸出端0 t 2至微電流檢測器部份1 0之另一 端 1 0 b。 該微電流檢測器部份1 0包含兩CMO S結構之電流 鏡電路1 6與1 7，其係被連接呈一電流鏡形式。這些電 流鏡電路1 6及1 7作用以產生一檢測信號，其代表於前 一段落所說明之兩充電電流輸出間之差。諸電流鏡電路 1 6及1 7係被供給與來自相關定電流產生器電路1 8及 19之定電流。該由這些路18及19所產生之定電流係 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4说格（210X297公釐） -12 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 __B7 五、發明説明（10 ) 分別被送到電流鏡電路16與17作爲偏壓電流與電流的 值，由於前述充電電流輸出係被加到這些偏壓電流，藉以 —輸出係被生產在電流鏡電路1 7的輸出終端1 〇 c » 於電流鏡電路1 6中，兩二極體連接輸出電晶體Q7 和Q8令其基極連接到於電流鏡17中之兩輸出電晶體 Q17及Q18的相關基極。因爲這*電流鏡連接〃，在 電流鏡電路1 6的輸出之電流係直接地被傳送用於在電流 鏡電路1 7的輸出之電流，使得一等值於來自電流鏡1 6 之輸出係被產生在電流鏡電路1 7之輸出。因此*於所傳 送的電流和輸出電流間之差進入電流鏡電路17將會被後 者所產生。這操作的細節將在本文件內被敘述。 可以於本文中，該微電流檢測器部份1 0具有一電路 結構，其是對稱於由電晶體Q7/Q8和Q1 7/Q1 8 所創造之CMO S電流鏡。同時也要記位的是，該微電流 檢測器部份10的一輸出Vo係被連接到於電流鏡電路 1 7中之輸出電晶體Q 1 7之汲極之輸出終端1 0 c所吸 取。 連接於輸出終端1 0 c與接地GND間的是一負載電 容器C L用以拾取檢測輸出作爲一電壓。一藉由放電一負 載電容器以用以重置該負載電容器C L之重置開關S是被 並聯提供於該負載電容器。該重置開關S係反應於一來自 控制電路之重置脈衝S(見圖式3)而被導通一指定時期 藉以放電該電容器C L。 電流鏡電路1 6係包含一對N型FET (場效電晶體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I0X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本r) "裝. 13 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明 11 ) ) Q 1 及 Q 2 » 其 係 連 接 一 起 成 爲 . 電 流 鏡 結 構 以 及 其 係 堆 叠 成 爲 一 在 下 之 N 型 F E T Q 3 及 Q 4 對 之 上 9 該 F E T Q 3 及 Q 4 係 亦 係 連 接 成 一 電 流 鏡 結 構 〇 電 晶 體 Q 1 及 Q 3 是 二 極 體 連 接輸 入 電 晶 體 以 及 電 晶 體 Q 2 及 Q 4 是 輸 出 電 晶 體 〇 電 晶 體 Q 3 及 Q 4 之 源 極 係 連 接 至 地 端 G N D 〇 在 上 電 晶 體 Q 1 之 汲 極 係 經 由 兩 個 在 上 P 型 F E T Q 5 及 Q 6 而 連 接 至 一 供 給 線 V C C 同 樣 地 在 上 電 晶 體 Q 2 之 汲 極 係 經 由 兩 在 上 P 型 F E T Q 7 及 Q 8 而 連 接 至 供 給 線 V C C 0 電 晶 體 Q 1 之 汲 極 同 時 亦 連 接 至 输 入 端 1 0 a 該 输 入 tJlr 端 1 0 a 經 由 多 工 器 1 1 接 收 來 白 於 接 觸 區 域 中 之 電 容 器 C a 之 充 電 電 流 輸 出 0 電 流 鏡 電 路 1 7 係 包 含 —* 類 似 於 電 流 鏡 1 6 之 結 構 » 使 得 — 對 連 接 成 電 流 銳 結 構 之 N 型 F E T Q 1 1 及 Q 1 2 係 堆 叠 於 —· 在 下 N 型 F E T 對 Q 1 3 及 Q 1 4 之 上 該 F E T 對 Q 1 3 及 Q 1 4 亦 是 連 接 成 爲 電 流 鏡 結 構 〇 電 晶 體 Q 1 1 及 Q 1 3 是 二 極 體 連 接 输 入 電 晶 體 及 電 晶 體 Q 1 2 及 Q 1 4 是 輸 出 電 晶 體 0 感 應 器 Q 1 3 及 Q 1 4 之 源 極 係 連 接 至 地 端 G N D 〇 在 上 電 晶 體 Q 1 1 之 汲 極 係 經 由 兩 個 在 上 P 型 F E T Q 1 5 及 Q 1 6 而 連 接 至 一 供 給 線 V C C 9 同 樣 地 > 在 上 電 晶 體 Q 1 2 之 汲 極 係 經 由 兩 在 上 P 型 F E T Q 1 7 及 Q 1 8 而 連 接 至 供 給 線 V C C 〇 電 晶 體 fuz. Q 1 1 之 汲 極 同 時 亦 連 接 至 輸 入 端 1 0 b » 其 接 收 來 白 參 考 電 容 器 C 0 之 充 電 電 流 輸 出 0 定 電 流 產 生 器 電 路 1 8 係 包 含 三 部 份 » — 定 電 流 源 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請 先 閲 讀 背 ιέ 之 注 意 事 項 再. 填 % 本 r -14 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、 發明説明（I2 ) 1 | 1 8 a ，其係連接至 供 給 線 V C C > 用以 提 一 電 流 I 0 ， - 1 I — 電 流 鏡電路1 8 b 以 及 一 輸 出 電 路1 8 C 連 接 成 — 電 1 I 流 鏡 用 以傳送定電流 至 電 流 視 SBr 電 路 1 6 〇 請 1 1 I 電流鏡電路1 8 b 係 包 含 ™· 對 連接 成 電 流 鏡 結 構 之 先 閱 讀 1 1 N 型 F E T Q 2 1 及 Q 2 2 > 其 係 堆 叠於 — 在 下 N 型 背 之 1 1 F E 丁 對Q 2 3及Q 2 4 之 上 y 該 F E T 對 Q 2 3 及 注 意 事 1 1 Q 2 4 亦是連接成爲 電 流 鏡 結 稱 〇 電 晶體 Q 2 1 及 Q 2 3 項 真· 1 填 裝 是 二 極 體連接輸入電 晶 體 及 電 晶 體 Q 2 2 及 Q 2 4 是 输 出 焉 本 頁· 1 電 晶 體 。電晶體Q 2 3 及 Q 2 4 之 源 極係 連 接 至 地 端 1 I G N D 。電晶體Q 2 1 之 汲 極 係 經 由 定電 流 源 8 a 連 接 至 1 1 I 該 供 給 線V c c ，用 以 接 收 定 電 流 I 0 β 電 晶 體 Q 2 2 之 1 1 訂 汲 極 亦 係經由兩於輸 出 電 路 1 8 C 中 之在 上 P 型 F E T Q 1 2 5 及 Q 2 6而連接 至 供 給 線 V C C 。兩 Ρ 型 F E T Q 1 1 2 5 及 Q 2 6之基極 是 連 接 至 電 晶 體 Q 5 及 Q 6 之 基 極 » 1 1 電 晶 體 Q 5及Q 6係 定 位 於 電 流 λ»** 規 電 路1 6 中 之 輸 入 電 晶 1 體 之 上 ，藉以電晶體 Q 2 5 及 Q 2 6 配合 上 電 晶 體 Q 5 及 1 1 Q 6 形 成電流鏡。結 果 > 流 經 電 晶 體 Q 2 5 及 Q 2 6 之 定 1 1 I 電 流 I 〇係產生於電 流 鏡 電 路 1 6 中 之電 晶 體 Q 5 及 Q 6 1 1 | 中 » 以 作爲於後者輸 入 之 偏 壓 電 流 〇 1 1 定 電流電路1 9 係 由 兩 部 份 所 構 成， 一 電 流 鏡 電 路 • 1 1 1 9 a 連接到於定電 流 電 路 1 8 中 之 電流 鏡 電 路 1 8 b > 1 1 以 提 供 一電流鏡結構 * 興 一 輸 出 電 路 19 b * 其 係 被 連 接 Ί 成 __· 電 流鏡，用以傳 送 一 定 電 流 到 電 流鏡 電 路 1 7 Q .丨 電 流鏡電路1 9 a 係 由 輸 出 Ν 型 F Ε T Q 3 2 和 1 1 本紙張尺度逋用中國國冢標準（CNS)A4規格（2丨0x297公釐） 15 - 305985 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明（13 ) Q 3 4， 其係 被 連 接 成 — 電 流 鏡 結 構 與 分 別 被 連 接 到 於 電 流 鏡電路 18 b 中 之 電 晶 體 Q 2 1 與 Q 2 3 > 其 係 被 供 給 一 定輸入 電流 以 及 其 係 被 堆 叠 在 電 晶 體 Q 3 2 和 Q 3 4 之 上 ，這佈 置造 成 定 電 流 I 0 被 由 電 流 鏡 電 路 1 8 b 傳 送 至 電 流鏡電 路1 9 a 〇 在上 電晶 體 Q 3 2 之 汲 極 係 被 經 由 兩 在 輸 出 電 路 1 9 b中 之二 極 體 連 接 Ρ 型 F E T Q 3 5 和 Q 3 6 而 連 接 壓 供給線 V c C » 該 F Ε T Q 3 5 及 Q 3 6 是 安 置 於 電 晶 體 Q 3 2 之上 〇 兩 P 型 F E T Q 3 5 和 Q 3 6 之 基 極 係 被 連 接到於 電流 鏡 電 路 1 7 中 之 電 晶 體 Q 1 5 與 Q 1 6 之 基 極 ，藉以 電晶 體 Q 3 5 CfeJ 興 Q 3 6 配 合 上 電 晶 體 Q 1 5 及 Q 1 6組 合成 一 電 流 銳 〇 結果 ，流 經 輸 入 電 晶 體 Q 2 1 和 Q 2 3 之 定 電 流 I 0 係 被傳送 到電 晶 體 nice. Q 3 2 與 Q 3 4 與 因 此 而 流 經 向 上 電 晶 體 Q 3 5 與Q 3 6 〇 這 定 電 路 I 0 更 進 一 步 被 傳 送 到 於 電 流 鏡電路 17 中 之 電 晶 體 Q 1 5 和 Q 1 6 流 經 該 電 晶 體 Q 1 6及 Q 1 7 » 其 作 爲 該 電 流 鏡 電 路 之 輸 入 之 ~* 偏 壓 電 流 〇 微電 流檢 測 器 部 份 1 0 的 操 作 將 現 在 被 加 以 敘 述 〇 由 定 電流源 18 a 所 產 生 之 定 電 流 I 0 係 被 電 流 電 路 1 8 b傳 送到 輸 出 電 路 1 8 C 與 1 9 b 〇 成 爲 一 電 流 鏡 結 構 之連接 至輸 出 電 路 1 8 C 之 電 晶 體 雙 Q 5 及 Q 6 以 及 被 連 接到於 電流 鏡 結 構 之 輸 出 電 路 1 9 C 之 電 晶 體 Q 1 5 及 Q 1 6係 均被 供 給 以 來 白 供 給 線 V C C 之 定 電 流 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X 297公釐） ie -16 一 經濟部中央標準局員工消費合作社印裴 A7 B7 五、發明説明（14 ) 流經電晶體Q5和q6之定電流I0係被施加作爲一 輸入電流陷入輸入電晶體Q1*其係被連接到電晶體Q2 ，而呈一電流鏡形式；定電流I 〇係更進一步被施加作爲 一输入電流陷入該在下输入電晶體Q 3，其係以一電流鏡 形式被連接到電晶體Q4。定電流I 〇然後流經輸出電晶 體Q2及Q4，電晶體Q2及Q4係予以被施加以一流入 於電流鏡電路1 6.中之電晶體Q 7及Q 8之一輸出電流。 同樣地，電流鏡電路流入電晶體Q 1 5及Q 1 6之定電流 更流經於電流鏡結構之電晶體對Q11及Q12，以及， 流經連接成一電流鏡結構之在下電晶體對Q 1 3及Q 1 4 ，以及，流經作爲於流入於電流鏡電路1 7中之電晶體 Q17與Q18之一輸出電流。 結果，連接至输出端1 0 a之電晶體Q 1 7之汲極係 被供給電流I 〇，該電流I 〇係被由連接呈電流鏡中之電 晶體Q7和Q8，此後，係流入在下電晶體Q12之汲極 。因爲流動在電晶體Q12汲極之電流值是藉由連接成電 流鏡結構之電晶體Ql 1和Q1 3而被設定在I 〇，所有 流動於在上位置之電流係被允許下降至電晶體Q 1 2和 Q14。結果，將沒有電流流動至輸出終端10c，因此 ，微電流檢測器部份10是於一平衡狀態。 現在假設一電流I a是被產生作爲一在輸入端1 0 a 之一充電電流，同時，一電流I b是被產生作爲一在輸入 端1 0 b之充電電流輸出。該電流I a被供給到於電流鏡 電路1 6之輸入之電晶體Q 1之汲極，使得流經電晶體 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項^'填寫本r) 裝· 訂 -17 - A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、 發明説明（ 15 ) • 1 Q 1 之 輸 入 電 流 是 等 於 I 0 + I a 〇 結 果 • .電 流 I 0 + 1 I I a 係 流 入 電 晶 體 Q 7 和 Q 8 t 電 流 係 被 由 電 晶 體 Q 7 及 1 1 Q 8 傳 送 進 入 於 電 流 鏡 電 路 1 7 中 之 電 晶 體 Q 1 7 和 1 1 1 Q 1 8 > 使 得 電 流 I 0 + I a 將 流 經 這 些 電 晶 體 〇 請 先 «A 1 1 已 經 被 產 生 用 以 作 爲 — 在 輸 入 端 1 0 b 之 充 電 電 流 輸 ΚΙ 讀 背 1 1 出 之 電 流 I b 係 被 供 給 到 在 電 流 镇 婉 電 路 1 7 之 输 入 之 電 晶 tBJ 之 注 去 1 1 體 Q 1 1 之 汲 極 以 流 經 電 晶 體 Q 1 1 之 輸 入 電 流 值 係 等 事 項 1 I 於 I 0 + I b 〇 結 果 電 流 I 0 + I b 係 流 入 電 晶 體 再- 填 寫 本 1 装 Q 1 1 和 Q 1 3 電 流 係 被 由 電 晶 體 Q 1 1 及 Q 1 3 傳 送 頁. 1 I 進 入 於 電 流 鏡 電 路 1 7 中 之 電 晶 體 Q 1 2 和 Q 1 4 造 成 1 1 I 於 流 經 在 上 電 晶 體 Q 1 7 及 Q 1 8 之 電 流 中 造 成 — 相 當 之 1 1 I 電 流 陷 〇 1 訂 結 果 一 等 於 I 0 + I a — ( I 0 + I b ) 之 差 電 流 1 1 係 流 動 到 输 出 端 1 0 C 最 後 一 I a — I b 之 淨 電 流 流 1 1 動 到 輸 出 端 1 0 C 興 充 電 負 載 電 容 器 C L 〇 — 相 當 於 差 電 1 I 流 I a — I b 之 電 壓 將 然 後 發 展 於 電 容 器 之 兩 端 產 生 —. I 檢 測 電 壓 信 號 在 輸 出 端 1 0 C 之 上 0 1 1 1 假 如 某 電 容 器 被 接 觸 到 的 話 差 別 將 因 此 發 生 於 1 1 | 用 於 I a 及 I b 之 電 量 之 間 〇 所 得 電 壓 是 被 獲 得 作 爲 — 在 1 1 输 出 端 1 0 C 上 之 檢 測 信 號 該 電 壓 係 然 後 被 供 給 到 位 置 1 1 檢 測 器 電 路 1 5 〇 反 應 於 施 加 至 輸 出 端 1 0 C 之 檢 測 輸 出 1 1 之 —. 特 定 位 準 該 位 置 檢 測 器 電 路 1 5 停 止 計 數 被 由 控 制 1 電 路 1 4 所 施 加 之 改 變 脈 衝 C P 的 數 g 解 碼 巨 1 /. 刖 爲 止 所 1 I 獲 得 之 計 數 作 爲 一 位 置 信 號 其 係 指 示 該 電 容 器 已 經 被 選 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ说格（210X 297公釐） -18 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 __B7 _ 五、發明説明（I6 ) 擇，與輸出該位置信號到一外在電路。 圖式4顯示本發明的另一較佳實施例，其係相同於圖 式1中所示之微電流檢測器電路，除了該靜電感應器部份 1 2包含電容器C 1 ，C 2 ........... C i ，C η與參考 電容器C 〇係被一位置檢測感應器部份2 0所替代，該電 流分別包含二極體D 1 ’ D 2 ’ ......... D i ’ ......... D η 以及一參考二極體。該位置檢測感應器部份2 0 —予以檢 測之擋板2 1阻擋來自一光源2 2之照明，於其上一二極 體D 1 -D η之一係被防止光接收與導致流經該特定二極 體之輸出電流之減少係被偵得。於圖式4中所示之微電流 檢測器部份的操作上的細節係本質上相同於第一實施例所 述，因此，於此係不再被重複。 於前面的敘述中，電流值I a和I b是被假設來代表 流入微電流檢測器部份1 0之電量，但當然可以了解的是 這些電流值可以是彼此比較於流出該微電流檢測部份1 0 之電荷β 電流鏡電路不須是由F Ε Τ所構成，而可以是雙極性 電晶體所構成。 示於每一較佳實施例中之每一電流鏡電路包括電晶體 組合那，其係被堆疊於兩級以提供一雙重電流鏡系統與這 是爲了了解一電路，其中，一微量偏壓電流係足夠以確保 以減少誤差之穩定操作。假若該供應電壓是足夠地低，被 使用於本發明之每一電流鏡電路可以包括一單級之電晶體 組合。 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS > Α4规格（210X297公釐] ~ -15}- (請先閱讀背面之注意事項#-填寫本I*)

Claims (1)

1. 305985 B8 C8 D8 六、申請專利範園 1 ·—種微電流檢測電路包含一第一與一第二元件， 於兩者中均發生一微量電流输出，一第一與一第二定電流 產生器電路每一電‘路均產生一指定的定電流，一第一電流 鏡電路，其係供給在輸入，以該輸出電流發生於該第一元 件與該指定電流由該第一定電流產生器電路產生，與一第 二電流鏡電路，其係被供給在輸入，以該輸出電流發生於 該第二元件與該指定定電流由該第二定電流產生器電路產 生’與其中該第—和第二元件之任一係被安置在一檢測部 份與一相等於來自該第一和第二電流鏡電路輸出之電流之 電流係流動至另一電流鏡電路之輸出，使得一相當於來自 第一及第二元件輸出電流差之檢測輸出係被自該另一電‘流 鏡所吸取。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫4頁) 2 .如申請專利範圍第1項所述之微電流檢測器電路 ，其中，該第一及第二元件之未被放置於該檢測部份中之 另一個輸出一參考電流，該第一及第二電流鏡電路之輸入 係用於電流之電流陷，以及，該在第一及第二電流鏡電路 之任一之輸出之電流係經由一第三電流鏡電路，而流經該 另一電流鏡電路之輸出。 3 .如申請專利範圍第2項所述之微電流檢測器電路 ，其中，該第一及第二元件是電容器，該微電流输出係一 充電電流，其係反應於一特定時間之一脈衝信號而由充電 該第一及第二元件所產生，以及，該特定定電流是一偏壓 電流，其設定該第一及第二電流鏡電路於—平衡狀態。 4 .如申請專利範圍第3項所述之微電流檢測器電路 本紙張尺度遑用中國國家梯準（CNS)A4说格（2丨0X297公瘦）-20 - 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，其中，該第一，第二及第三電流鏡電路以及該第一及第 二定電流產生器電路之每一者係包含場效電晶體，以及， 該另一電流鏡電路〗系提供於輸出一電容器作爲一負載，該 檢測電流係由該電容器是被加以吸取。 5 .如申請專利範圍第4項所述之微電流檢測器電路 ，其中，該第一，第二及第三電流鏡電路之每一者係包含 被堆曼成兩級之場效電晶體，以及，該負載電容器是被提 供以一開關電路用以放電之。 6 .如申請專利範圍第2項所述之微電流檢測器電路 ，其中，該第一及第二元件是光接收元件以及該電流輸出 係藉由以光照亮該第一及第二元件而加以產生。 經濟部中央標準局員工消費合作社印袈 .7 . —種定位器裝置包含一微電流檢測器電路包含一 第一及第二電容器，於其兩者中一充電電流輸出發生，一 第一及第二定電流產生器電路每一產生一特定電流，一第 一電流鏡電路，其係於輸入被供給該發生於該第一電容器 之充電電流輸出以及被供給以由該第一定電流產生器電路 之特定定電流，以及一第二電流鏡電路，其係於輸入被供 給以發生於該第二電容器中之充電輸出電流以及產生自該 第二定電流產生器電路之特定電流，以及’其中’該第一 及第二電容器之任一係安置於一檢測位置中以及一電流等 於來自該第一及第二電流鏡電路之任—之輸出之電流者係 流至該另一電流鏡之輸出使得一相當於來自該第一及第二 電容器之输出電流間.之差之檢測輸出係被由另一電流鏡電 路吸取，以電容器安置於該檢測部份包含一陣列之電容器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）-21 * A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 〇 8 .如申請專利範圍第7項所述之定位器裝置，其中 ，每一安置於該檢k部份中之電容器係包含兩電極，其之 一係一予以接觸之板，該裝置更包含一多工器具有多收板 分別連接至相關之多數選擇終端，以及，其中，該未安置 於該檢測部份中之電容器產生一參考充電電流輸出，一共 用脈衝信號係被供給至諸電極之另一者，定義安置於該檢 測部份中之電容器之每一者，以及該多工器之輸出係被供 給至該第一及第二電流鏡之任一作爲充電電流輸出，同時 ，該參考充電電流輸出係供.給至該第一及第二電流鏡電路 之另一者。 9 .如申請專利範圍第8項所述之定位器裝置，其中 ，該第一及第二電流鏡電路之輸出係用於電流之電流陷， 以及在第一及第二電流鏡電路之一之輸出之電流是經由一 第三電流鏡電路流動至另一電流鏡電路之輸出，同時，該 特定電流係一偏壓電流，其設定該第一及第二電流鏡電路 於一平衡狀態。 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 10.如申請專利範圍第7項所述之定位器裝置，其 中，該充電電流輸出係由充電該第一及第二電容器所產生 ，以及，該第一，第二及第三電流鏡電路及該第一及第二 定電流產生器電路每一者均是由場效電晶體所組合，以及 ，其中該另一電流鏡電路係提供輸出一電容器成爲一負載 ，該檢測輸出係於其上被取出。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）_ 22 -