1263037 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種紅外線偵測裝置。 【先前技術】 當偵測人體時，紅外線偵測裝置特別使用在各種不同 有效郎省能源的電氣產品上。 根據日本專利公開號第11-83624號之習知裝置，係由 一焦電元素、一電流-電壓轉換電路、一電壓放大電路、一 偵測電路及一輸出電路所組成。該焦電元素係可用以產生 一微小電流信號，對自偵測區透過聚光鏡或像其者所吸收 紅外線變動之響應。該電流-電壓轉換電路係轉換該焦電元 素所產生之電流信號成為一電壓信號。該電壓放大電路可 選擇地放大該電壓具有指定頻率之成分，以產生一放大電 壓成分。該彳貞測電路係例如由一視窗比較裔所組成’以提 供該放大電壓成分與該指定偵測臨界電壓之比較，用以產 生一紅外線之偵測信號。該偵測臨界電壓係為一具有高臨 界電壓及低臨界電壓之視窗區域界限。該輸出電路係例如 由位準偏移電路或像其者所組成，用以產生一對該偵測信 號響應之輸出信號。當該放大電壓成分小於或大於該視窗 區域界限之範圍，該紅外線偵測裝置產生該輸出信號，用 以作為例如人體之紅外線幅射偵測◦當該放大電壓成分收 斂在該視窗區域界限之範圍内，該紅外線偵測裝置也產生 該輸出信號，非用以作為該紅外線幅射偵測。 根據日本專利公開號第2002-156281號之習知裝置， 1263037 係包括一電池作為電源，除此之外，亦有該焦電元素、該 電流-電壓轉換電路、該電壓放大電路、該偵測電路及該輸 出電路。當該電流-電壓轉換電路之電壓超過一指定電壓， 該紅外線偵測裝置係提供一額定電流作為該電流-電壓轉 換電路、該電壓放大器、該偵測電路與該輸出電路之驅動 電流。當該電流-電壓轉換電路之電壓小於或等於該指定電 壓，該紅外線偵測裝置係提供一小於該額定電流之電流， 作為該些電路之驅動電流。在此情形下，電流消耗（驅動電 流）能被減少。 然而，如同該裝置減少電流消耗之意義，存在有該電 路之性能成為不穩定之問題。因為該些電路容易受到元件 性能的分散5例如電晶體、電阻及電容的臨界’或由溫度 特性所引起電流耗盡的分散。也有一種傾向，指出該電流 消耗之較大的分散，以免給該電路之該驅動電流大大降低 至低位準，如幾個//A或ΙΟηΑ。就這些問題而言，因為有 電源電壓、溫度特性、元件性能的分散或像為了提供具有 低消耗之紅外線裝置等等分配設計上的需要，所以，充分 節省該裝置之能量是困難的。 【發明内容】 本發明目的係提供一種當電流持續在穩態之操作，能 夠減少電流耗盡之紅外線偵測裝置。 一種紅外線偵測裝置，包括一焦電元素、一電流-電壓 轉換電路、一電壓放大電路、一偵測電路、一輸出電路及 一驅動電源供應電路。該焦電元素，係依據所得之紅外線 1263037 幅射產生電流信號。該電流-電壓轉換電路，係用以轉換該 電流信號為一電壓信號◦該電塵放大電路，係選擇地放大 該電壓信號之指定頻率成分，以產生放大電壓成分。該偵 測電路，係提供一介於該放大電壓成分與一指定偵測臨界 電壓之比較，以產生一該紅外線幅射之偵測信號。該輸出 電路，係依據該偵測信號產生一輸出信號。該驅動電源供 應電路，係供應一驅動電流至每一個由該電流-電壓轉換電 路、該電壓放大電路、該偵測電路與該輸出電路組成之信 號電路。本發明之特徵在於：該驅動電源供應電路，係由 一電流產生電路及一分配電路所組成。該電流產生電路， 係包含一係包含一參考電流源、一固定電流源及一可變電 流源。該蒼考電流源係用以產生一爹考電流’該固定電流 源係根據該參考電流，用以提供一固定電流，該可變電流 源係用以提供一隨著該參考電流變化之可變電流，該分配 電路，係根據得至該固定電流源之電流，用以分配該驅動 電流成為該信號電流之一部份。該分配電路係也根據得至 該可變電流源之電流，用以分配該驅動電流成為該信號電 流之剩餘部份。 根據得至該固定電流源之電流，藉由分配該驅動電源 成為該信號電流之一部份，部份電流轉換的影響能被排 除，因此該部份電流轉換的性能能被保持在穩定狀態。根 據得至該可變電流源之電流，藉由分配該驅動電源成為該 信號電流之剩餘部份，該剩餘部份之電流消耗能被減少。 該驅動電源供應電路係可能包含複數個可變電流源’ 1263037 每個該可變電流源係單獨地連接該信號電路之每個剩餘部 份之電路。在此情形下，因為該驅動電流對於該每個剩餘 部份能夠被單獨地改變，所以，該驅動電流能夠更好地被 減少至低位準。 該驅動電源供應電路係可能包含一接頭’用以接收一 轉換信號。該可變電流源係可根據該接頭所接收之轉換信 號，可能增加或減少該可變電流給任何指定差動電流。因 為，該驅動電源能依照該轉換信號被改變，所以，該電流 消耗能適合地被減少。 該可變電流源係可能根據功率電壓之變動，增加或減 少該可變電流為任何之指定差動電流。在此情形下，該驅 動電源係根據該功率電壓之變動能夠更好地被減少。 該可變電流源係根據周圍溫度之變動，增加或減少該 可變電流為任何之指定差動電流。在此情形下，該驅動電 源係根據周圍溫度之變動能夠更好地被減少。 該電壓放大電路係可能包含一差動級與一輸出級。該 分配電路，係可能根據該可變電流源提供之電流，分配該 驅動電流至該差動級或該輸出級，或根據該可變電流源提 供之電流，分配相同或不同之電流如同該驅動電流至該差 動級或該輸出級。 該紅外線偵測裝置，進一步可能包括一抑制電路，其 中該驅動電源供應電路包含一電流轉換電路。當該放大電 壓成分比該轉換臨界電壓更接近一參考位準， 該電流 轉換電路係提供一第一轉換信號至該可變電流源。該轉換 10 ^63037 臨界電塵被設定比該偵測臨界電慶更接近該參考位準。备 忒放大電塵成分比該轉換臨界電壓更遠於該參考位 系也提供-第二轉換信號至該可變電流源： ;了=源係根據該第-轉換信號，用以減少該可變電 流小於该指定差動雷户夕$ 料繁-_ ^流。該可變電流源係也根 制電路啟動任何電路或包含娜 加或減少該可變電产^兮4 飞在及可交電流源增 後，釋放該抑；::::二電路係也在指定時間之 可能預防由於變動所^之誤^相動電流被改變，有 該抑制電路係可能包含一 -開關及-開關控制電路…阻二Τ 電路、 與該偵測電路之間。該定带串聯於該電壓放大器 應-定電壓於該電阻與愿電路係透過該開關，供 該定電壓供應電路至該電阻及=之=。該開關係連接自 以開或關自該定電壓供:測電路。該開關係也用 徑，分別對节門^ ^…迅至該電阻與該偵測電路之路 響應。該開開啟⑽）信號之 至該開關。該開關控制電=二，)信號自該啟始點 該關閉_)信號至該開關係也在該時間週期之後，提供 阻，===:運算放大器及-回授電 匕3 一開關及一開關控制電 1263037 山該運算放大器係具有—正輸人端、—負輸人端與一輸 ^。該回授電阻係連接於該輸出端與其中之—該輸入端 該開關係並聯連接於該回授電阻。該開關係也用以 開或關該並聯路徑，分別對該開關控制電路之關閉（㈣或 ==:號之響應。該開關控制電路係用以提供該開啟 自祕始點至該開關。該_控制電路係也用以 ^該時間職之後，提供該__)錢至_關 間週期中，因為該電壓放大電路之輸出被抑制在一倍 =壓=大電路之輸人電壓，所以，當該驅動電流被改變， 有可能預防由於變動所引起之誤動作。 該抑制電路係也該包含一電阻、一開關、一定電厚供 應電路及-開關控制電路。該開關係連接於_放大電 =與該偵測電路間。該開關係也用以開或關自 電路至該偵測電路之路徑，分別對該開關控制電路之關閉 _)或開啟⑽）信號之響應。該㈣壓供應電路，係透過 该電阻供應-定電壓於該開關與該偵㈣路之間 控制電路，係用以提供該關閉_)信號自該啟始點 關。該開關控制電路，係也用以在該相週期之後，接: ==⑽）信號至該開關。因為在時間週期中，該路經係 為開路狀態，所以，當該驅動電流被改變，有可 於變動所引起之誤動作。 、 該抑制電路係也許包含一定電壓供應電路、— i關控制電路。歧電壓供應電路，係透過該開^ 一疋電壓於該镇測電路。該開關係連接自該定電壓供應二 12 !263〇37 路與該電壓放大電路至該偵判 或開該定電壓供應電路與該__之係也用以關 -路徑)，分別自該開關控制 以下稱為第 (以下稱為第二路徑)，分別對::;二 響應。該開關控制電路，係用 以非抑㈣號之 點至該開關。該開關控制電 在=制信號自該啟始 供該非抑购卢至他 也在该時間週期之後，提 和pw口號至5亥開關。因為在時 =該第;路徑係為關及開狀態，所…^ 改^有可能預防由於變動所引起之誤動作。⑽被 Η關包含―_及—開關控制電路“亥 幵1關係連接於該_電路與該輸出電路之間。 二 用以開或關自該開關控制電路至該偵 ：出： =制電路，係用以提供該關（㈣）信號 。輯關控制電路係也在該時間週期之後，提== N)Ub至該關。因為在時㈣射 狀態，所以，當唁騮叙中、ώ乂略虹係為開路 所引起之誤動作“被改變’有可能預防由於變動 …=開關控制電路係也許產生該第二轉換信號，根據該 換信號，當增加自該差動電流之最小電流，以至於 二===該可變電流至最大額定電流。該開關控 =也:她該第一轉換信號，根據該第—轉換信 號’虽減>、自該差動電流之額定電流，以至於該可變電流 1263037 源減少該可變電流至最小電流。因為該可變電流的增加或 減少，係經由連續的增加或減少降低變動之操作，所以， 當該驅動電流被改變，更有可能預防由於變動所引起之誤 動作。 【實施方式】 請參閱第一圖所示，其係本創作紅外線偵測裝置第一 實施例之電路圖。該紅外線偵測裝置A係包括一驅動電源 供應電路10作為本發明之特徵。除此之外，亦包括和習知 技術相同之裝置，如一焦電元素15、一電流-電壓轉換電路 16、一電壓放大電路17、一偵測電路18及一輸出電路19。 順道一提，在上述之習知技術裝置，該些電路16-19 為了電流供應額外範圍的安全，具有一限制電流消耗降低 的能力，該特徵在第二圖與第三圖中有更詳細的解釋。 如第二圖所示之電壓放大電路17係包含一運算放大器 170 ' —電阻171及另一電阻172。該運算放大器170係具 有一正輸入端、一負輸入端與一輸出端。一參考電壓Vref 係接到該正輸入端。該電阻（回授電阻）Π1係連接於該輸出 端與該負輸入端之間。該電阻172係連接於該電流-電壓轉 換電路16與該運算放大器170之負輸入端之間。 如第二圖所示之運算放大器170係由一差動級170a、 一輸出級170b及一定電流級170c所構成。該定電流級170c 係包含構成電流鏡電路之數個電晶體17〇d-170i。該定電流 級170c係也提供電源至該差動級170a與該輸出級170b。 該電晶體170d係為一 PMOS空乏型之電晶體。每一該電晶 14 1263037 體170f、電晶體170h及電晶體170i係為一 PM0S增強型之 電晶體。每一該電晶體170e及電晶體n〇g係為一丽〇s增 強型之電晶體◦例如，該電阻171與該電阻172分別設為 5M歐姆與200K歐姆，因此，該運算放大器170則具有一 2 5倍之電壓放大率。當電源電壓為3伏特時，該定電流級 170c之電流鏡比值設定，為了使該2〇〇nA之參考電流流進 该電晶體170d ’而一 200nA與一 400nA之驅動電流分別流 進該差動級170a與該輸出級170b。 在此電路結構下，假若該電源電壓由於任何原因降低 為2伏特，如第三圖與第四圖所示，則流進該電晶體17〇d 之電流幾乎降為一半（從200nA降為ΙΟΟηΑ)。該運算放大器 170之輸出電流能力，也幾乎降為一半（從400nA降為 200nA)。因此’當該運算放大器170之輸入信號大於該輸 出笔Sil月b力之rlj 4示’根據該電壓放大率，該運算放大器17 〇 無法放大該輸入信號。依照此結果，該額外範圍的安全與 該電流消耗的減少顯然是一個矛盾的問題。 為了解決這個問題，如第一圖所示之該驅動電源供應 電路10係包含一電流轉換電路11、一電流產生電路12及 一分配電路13。該驅動電源供應電路1〇係也供應一驅動電 流給每一個由該電流—電壓轉換電路16、該電壓放大電路 17、該憤測電路18與該輸出電路19所組成的信號電路。 為了該電壓放大電路17、該偵測電路18及該輸出電路19， 而單獨地被設計之獨立電流鏡電路，是為該驅動電源供應 電路10之特徵。|且該些電流鏡電路改變該驅動電流係為 15 1263037 了該電壓放大電路17、該偵測電路1δ及該輸出電路19。 該電流轉換電路u係產生轉換信號用以該驅動電流之 轉換給上述所提及之每一電路。 土、忒黾流產生電路12係由一參考電流源120、一固定電 121、一可變電流源122、一可變電流源123及一可變 2源124所組成。該電流產生電路12係產生一固定電流 兮可變電流。該參考電流源120係產生一參考電流。 纽=疋電流源丨21係由一具有一接頭T121之電流鏡電路所 之今^ ϋ亥固定電流源121係根據該參考電流源丨2〇所產生 路^參考電流，透過該接頭T12丨提供固定電流給該分配電 之♦、/亥可變電流源122—124係分別由具有接頭Π22—Τ124 淹兒〜鏡f路所喊。每—個可變電流_根據該參考電 差動Ϊ過其接頭提供增加或減少該可變電流為任何之指定 流給該分配電路13。例如，該差動電流係被設定為 一考電流之1倍、2倍或3倍。 晶靉^罘一圖中一個例子，該固定電流源121係由麵0S電 係壤扭21aA_s電晶體121b所組成。該_電晶體ma Uib ί於該參考電流源12G與接地點之間。該_s電晶體 U糸連接於該接頭T121與接地點之間。該麵os電晶體 mMGS電晶體121b之閘極係連接在—起，並且， 定卷=也與该_s電晶體l21a之汲極連接在―起。該固 源121係透過該接頭爪卜提供—經由—電流鏡之 電炉私增加或減少該參考電流之電流給該分配電路13。該 之比例係由該腿OS電晶體121a與該麵〇s電晶體 16 1263037 121b之尺寸比例（寬長比）所決定。 。亥可雙電流源122係由—刪s電晶體122b、一咖s 電晶體122c、- NM0S電晶體122d、一開關元件（_電晶 體）122f、-開關元件（PM〇s電晶體）122§所組成。該 電晶體122b係連接於該接頭Tm與接地點之間，並且直 閘極係連接於該_S電晶體121a之沒極與問極。該咖s 電晶體122c係與該開關元件（pM〇s電晶體）122f串聯連 接，亚且，該_s電晶體122c與該開關元件⑽s電晶 體）122f串聯組合係連接於該接頭T122與該接地點。該 _S電晶體12 2 c之閘極係也連接於該_s電晶體i 2 i &之 沒極與閘極。該_S電晶體122d係與該開關元件⑽s電 晶體）122g串聯連接，並且，該麵電晶體咖與該開關 元件（PMQS aaa體）122g串聯組合係連接於該接頭與 該接地點。該讓電晶體㈣之閘極係也連接於該嶋 電晶體121a之汲極與閘極。該可變電流源122之每一個電 晶體係透過該接頭T122 (及該開關元件），提供—經由一 ^ 流鏡之比觸增加或減少該參考電流之電流給該分配電路 13。該電流鏡之比例係由該_s電晶體與該其本身 (NM0S電晶體122b、_〇S電晶體122C或丽0S電晶體122d) 之尺寸比例（寬長比）所決定。 _ 该可變電流源123係如同該可變電流源122，由一腦§ 電晶體123b、一 NM〇S電晶體丨23c、一丽〇s電晶體12況、 一開關元件（PM0S電晶體）123f、—開關元件電晶 體）123g所組成。該可變電流源124係如同讀可變電=源 17 1263037
122，由一 NM0S 電晶體 124b、一 NM0S 電晶體 124c、一匪〇S 電晶體124d、一開關元件（PM0S電晶體）i24f、一開關元件 (PM0S電晶體）i24g所組成。 該分配電路13係由電流鏡電路131-134所組成，用以 为配该驅動電流給該一为之h ^虎電路，例如，根據從讀 固定電流源121所得之電流給該電流-電壓轉換電路16。讀 分配電路13係也分配該驅動電流給該剩餘部分之信號電 路，例如，根據從該可變電流源122-124所得之電流給讀 電壓放大電路17、該偵測電路18及該輸出電路19。 在第一圖中一個例子，該電流鏡電路131係由一 PM〇s 電晶體131a與一 PM0S電晶體131 b所組成。該pm〇s電晶 體131a係連接於一電壓源與該接頭T121之間。該pm〇S電 晶體131 b係連接於該電壓源與该電流〜電壓轉換電路16之 間。該PM0S電晶體131a與該PM0S電晶體131b之閘極係 連接在一起，並且，該閘極也與該PM0S電晶體i31a之及 極連接在一起。該電流鏡電路131係纟！由一電流鏡之比例 所增加或減少該固定電流源121之電流以獲得該驅動電 流。並且’該電流鏡電路131为配遺驅動電流給該電流-電 壓轉換電路16。該電流鏡之比例係由該PM0S電晶體131a 與該PM0S電晶體131b之尺寸比例所決定。 該電流鏡電路132係如同該電流鏡電路131由一 PM0S 電晶體132a與一 PM0S電晶體132b所組成，並且根據從該 可變電流源122所分配該驅動電流給該電壓放大電路17。 該電流鏡電路133係如同該電流鏡電路131由一 PM0S電晶 18 1263037 體133a與一 PM0S電晶體133b所組成，並且根據從該可變 電流源123所分配該驅動電流給該偵測電路18。該電流鏡 電路134係如同該電流鏡電路131由一 PM0S電晶體134a 與一 PM0S電晶體134b所組成，並且根據從該可變電流源 124所分配該驅動電流給該輸出電路19 ◦ 該紅外線偵測裝置A之操作係為以下解釋之◦對於任 何一個可變電流源122-124而言，當藉由該電流轉換電路 11所得該轉換信號，斷開該兩個開關元件，例如，與該參 考電流相等之該電流（以下稱為產生電流）係從该接頭提供 給該分配電路13。該分配電路13係根據該產生電流分配該 驅動電流（例如該驅動電流等於該參考電流）給該電壓放大 電路17、該偵測電路18及該輸出電路19所對應之電路。 對於任何一個可變電流源122-124而言，當藉由該電 流轉換電路11所得該轉換信號，導通該其中一個開關元 件’例如’與該等於二借爹考電流之該電流（產生電流）係 從該接頭提供給該分配電路13。該分配電路13係根據該產 生電流分配該驅動電流（例如該驅動電流等於二倍該參考 電流）給該電壓放大電路17、該偵測電路18及該輸出電路 19所對應之電路。 對於任何一個可變電流源122-124而言，當藉由該電 流轉換電路Π所得該轉換信號，導通該兩個開關元件，例 如，與該等於三偖參考電流之該電流（產生電流）係從該接 頭提供給該分配電路13。該分配電路13係根據該產生電流 分配該驅動電流（例如該驅動電流等於三倍該參考電流）給 1263037 該電壓放大電路17、該偵測電路18及該輸出電路19所對 應之電路。 換句話說’例如’該固定電流源121係從該接頭T121 提供與該參考電流相等之該電流(產生電流）給該分配電路 13，而不管從該電流轉換電路11所得之轉換信號。該分配 電路13係根據該產生電流分配該驅動電流（例如該驅動電 流等於該參考電流）給該電流-電壓轉換電路16。因為該電 流-電壓轉換電路16之電壓信號係被該電壓放大電路17所 放大，所以，並不需要擴大該電流-電壓轉換電路16之動 態範圍。相反地，若給該電流-電壓轉換電路16之驅動電 流被改變，則該電流-電壓轉換電路16之電壓信號可能會 變動。因此，給該電流-電壓轉換電路16之驅動電流係為 固定的。 如同上述，因為該驅動電流係根據該轉換信號被單獨 地轉換給該每一個電路17-19，所以，該驅動電流能夠被降 低至低位準，如幾個//A或ΙΟηΑ。例如，藉由根據如電源 電壓或周圍溫度之變動因素，改變該驅動電流給每一個電 路17-19，該驅動電流能夠依照該變動被合適地減少。如 上之詳述，在一個正常的方式，每一個可變電流源122-124 之該兩個開關元件都為斷開狀態，當該變動引起該些電路 成為不穩定的操作，根據該變動並藉由一個接著另一個導 通該開關元件，使操作在穩定狀態。例如另一個例子，當 一個電池被利用成為一個電源，因為該電池電壓將隨時間 改變而變動（減少），所以根據該變動並藉由一個接著另一 20 1263037 個導通該開關元件，使操作在穩定狀態。換句話說，當一 個固定電壓源（除了電池之外）被利用，藉由設定該驅動電 流給該較大電路，使該電路（如該電壓放大電路17)之操 作，能夠需要保持穩定之稍微大的電流。 此外，因為該固定驅動電流被分配給該電流-電壓轉換 電路16，所以，該電流-電壓轉換電路16之電流轉換的影 響能夠被排除。因此，該電流-電壓轉換電路16之性能及 作用能夠被保持在穩定狀態，並且因為該可變驅動電流係 被分配給每一個電路17-19，所以，該些電路17-19之電流 消耗能夠被降低。 在一個交替實施例中’該分配電路13係根據從該固定 電流源給所得之電流，分配該驅動電流給該電流-電壓轉換 電路16與該輸出電路19。該分配電路13係也根據從該可 變電流源給所得之電流，分配該驅動電流給該電壓放大電 路17與該偵測電路18。當一偵測電路18所得之脈波寬度 比一指定寬度窄時，該輸出電路19係包括一阻止產生該輸 出信號之方法。根據該驅動電流決定此寬度，為了預防誤 偵測。若給該電流-電壓轉換電路16之驅動電流被轉換， 該電流-電壓轉換電路16之電壓將會稍微地變化。該具有 輕微變動的電壓則被該電壓放大電路Π所放大，並且因此 該電流-電壓轉換電路16之性能及作用可能在不穩定狀 態。若給該輸出電路19之驅動電流被轉換，則該指定寬度 可能被改變，並且因此可能產生誤偵測之輸出信號◦基於 這些理由，固定驅動電流給該電流-電壓轉換電路16與該 21 1263037 輸出電路19是最理想的。 在另-個交替實施例中，如第 係根據從該固定電流源所得之電流之分配電路13 電流~電壓轉換電路16 ^分配該驅動電流給該 1他。該分配電路13係大電路17之差動级 流，分配該驅動電流給該電壓;^電可^電流源所得之電 偵測電路18及該輸出電路19。因此7之輸出級、 電流給該差動纖，該電壓放大電編固定： 重）能夠被保持在穩定狀態。因此，電、、^之#作點（ 且依照該上述之變動，該 ^耗能夠被減少业 放大電路17之性能及作用:夠::二電：16與該電壓 在此交替實施例中，為々%疋狀態。 對地較小。因為不m曰= 电路19係被設定相 少，兮驅番十b X侍各觀的性能，由於電源電壓被減 該二!=屮亥輪出級170b被減少，所以，藉由增加 維持 7Gb，該電壓放大電路17之性能被 2圖係本創作紅外線偵測裝置B第二實施例之電路 1由與紅外線偵測裝置A比較之—驅動電源供 ⑼，该紅外線偵測裝置B之_料太於兮职舌+ 路 2〇係被外部信號所控制^在方；雜動電源供應電路 ，驅動電源供應電路2Q係包含—電流轉換電路21、— 2〇 电路22及一分配電路23。該驅動電源供應電路 ^供應-驅動電流給每-個由-電流售轉換電： 22 1263037 26、-電壓放大電路27、—偵測電路28與—輸出電路29 所組成的信號電路。
T2H-T213、PM0S 如第七圖所示之該電流轉換電路21係由輸入接頭 NM0S電晶體215所 電晶體211-214及一 且，.亥PM0S私日日體214之源極係連接於該電壓源。該贿 電晶體215係、連接於接地點與該PM〇s電晶體214之閉極與 汲極。 組成。邊些PM0S電晶體21卜213係分別連接於該電壓源與 該些接頭T211-T213之間。該些pmqs電晶體211-213之閘 極係與該PM0S電晶體214之閘極與;;及極連接在一起，並 二—該電流產生電路22係包含一共同可變電流源222作為 該實施例之特徵，除此之外’亦如同該外線偵測裝置A之 電流產生電路12，包含有一參考電流源22〇及一固定電流 源221。與該可變電流源122比較，該可變電流源222 步包含- _S電晶體222e及-開關元件（例如mos電晶 體）222h。該元件222卜222h之控制接頭（閑極）係分別與今 接頭T211-T213相連接。該_s電晶體215之間極係與; 丽〇S電晶體221&之汲極與閘極相連接。 該分配電路23係包含一共同電流鏡電路咖作為該每 施例之另—紐，除此之外，亦如同該外線制裝置^ 分配電路13，包含有-電流鏡電路231。與該電流鏡 132比較，該電流鏡電路232更進—步包含—p廳電曰曰蝴 232c，其汲極係與該偵測電路28相連接，且包含—二二 電晶體232d，其汲極係與該輸出電路29相連接。 23 1263037 當該接頭T211-T213開路時，該驅動電源供應電路20 係也設定傳遞該最小電流給該些電路27-29 ◦在此情形下， 因為每一個給該可變電流源222之轉換信號必須決定，所 以，需要增加或減少該電流轉換電路21之電晶體。在第七 圖中一個例子，為了節省電能，藉由從該參考電流源220 所得之參考電流，每一該接頭T211-T214之電位被提升。 尤其，在此情形下，該紅外線偵測裝置B係被固定在1C上， 能夠使用如同焊線之技術，藉由斷開或接地該接頭 T211-T213，使具有多電壓（高達八種程度）之小體積裝置能 被實現。 根據該紅外線偵測裝置B，能夠藉由提供高或低之外部 信號給每一接頭T211-T213改變該些電路27-29八種程度 之驅動電流，並且，因此該電流消耗能夠被合適地減少。 當至少一個1.5伏特的電池被利用成為一個電源，根 據電池的數量，藉由調整該外部信號給該接頭T211-T213， 給該些電路27-29之驅動電流能夠被設定以至於電流消 耗能夠最有效。 第八圖係本創作紅外線偵測裝置C第三實施例部分之 電路圖◦根據電源電壓，藉由一電流轉換電路31產生轉換 信號給一電流產生電路32之可變電流源322-324。 該電流轉換電路31係由一電阻晶體311、一電阻晶體 312、一反（NOT)電路313及一反（NOT)電路314所組成。該 電阻晶體311與該電阻晶體312係例如為具有高阻抗（10M Ω)之電阻晶體（例如無摻雜多晶矽），用以節省電源與偵測 24 1263037 分配電壓當作電源電壓。 該反（N〇T)電路313與該反（NOT)電路314係有不同之 並依照該分配電壓產生轉換信號。例如，該反（NOT) 電路313之臨界值設定比該反（NOT)電路314之臨界值高。 乂反（1^0丁）兔路313係提供該轉換信號給該可變電流源 ’、中一個開關元件，並且，該反（NOT)電路314係 ^供雜換信號給另外該可變電流源322-324其中之開關 元件。 、 " 帝j紅外線偵測裝置C之操作係為以下解釋之。當被該 電阻晶^體311及電阻晶體312所偵測之分配電壓高於該反 (而）電路313與該反⑽T)電路314之臨界值，則該些電 路提供低位準之轉換信號給該些可變電流源322—324。因為 該些可變電流源322—324之開關元件斷開，則該驅動電源 迅路&供例如與該參考電流相等之該驅動電流給該電 壓放大電路、該偵測電路及該輸出電路。 曰當被該電阻晶體311及電阻晶體312所偵測之分配電 i低於3反⑽T)電路313且高於該反（NQT)電路314之臨 界值’則献⑽T)電路313與該該反（N0T)電路314分別 =位準與低位準之轉換信號給該些可變電流源 ... 目為5亥些可變電流源犯2-324之開關元件斷開及 出電路。 當被該電阻晶體311及電阻晶體312所偵測之分心 導;1 ’則該驅動電源供應電路提供例如與二倍該參考電沪 相寺之該驅動電流給該電壓放大電路、該偵 π 25 1263037 壓低於該反（NOT)電路313與該反（NOT)電路314之臨界 值，則該些電路提供高位準之轉換信號給該些可變電流源 322-324。因為該些可變電流源322-324之開關元件導通， 則該驅動電源供應電路提供例如與二倍該茶考電流相等之 該驅動電流給該電壓放大電路、該偵測電路及該輸出電路。 因此，如第九圖所示，由於該電源電壓之變動（減少）， 而給該信號電路之驅動電流係為可變（減少）時，則給該電 壓放大電路、該偵測電路及該輸出電路之驅動電流被二段 式調整（增加）。 依照此結果，該驅動電流能夠被收斂在一個指定電流 消耗最理想之指定範圍之内，超過一電源電壓之指定變動 範圍，並且，根據該電源電壓之變動，該驅動電流能夠更 好地被減少。 在一個交替實施例中，該電流轉換電路31係至少包三 個反（NOT)電路。該電流轉換電路31係也產生至少四種轉 換信號。根據從該電流轉換電路31所得之轉換信號’該電 流產生電路及該分配電路則至少提供四種驅動電流給該電 壓放大電路、該偵測電路及該輸出電路。 在另一個交替實施例中，該電流轉換電路31包含具有 不同溫度特性之一電阻311及一電阻312 ◦ 在第八圖之電路結構，一個具有高阻抗及大負溫度特 性之電阻（例如無摻雜多晶矽）被作為電阻311使用。在此 情形下，當該電阻311之阻抗隨著周圍溫度下降而變高， 因為該分配電壓減少，所以，每一個可變電流源322-324 26 1263037 之開關元件，一個接著一個被導通，以便增加該驅動電流。 因此，如第十圖所示，當給該信號電路之驅動電流由於周 圍溫度變動（增加）而隨之變動（減少），給每一該電壓放大 電路、該偵測電路及該輸出電路之驅動電流被二段式調整 (增加）。依照此結果，該驅動電流能夠被收斂在一個指定 電流消耗最理想之指定範圍之内，超過一周圍溫度之指定 變動範圍，並且，根據該周圍溫度之變動，該驅動電流能 夠更好地被減少。 第十一圖係本創作紅外線偵測裝置D第四實施例之電 路圖。該紅外線偵測裝置D之特徵在於包括一電池作為一 電源（圖略）、一模式轉換電路40D、一電流轉換電路41及 一抑制電路44，除此之外，也如同紅外線偵測裝置A，包 含一焦電元件45、一電流-電壓轉換電路46、一電壓放大 電路47、一偵測電路48及一輸出電路49。 該模式轉換電路40D進一步包含一保持電路400,並也 如同紅外線彳貞測裝置A，包含一電流產生電路42及一分配 電路43。如第十二圖所示，該保持電路400係在一段週期 時間T41内，保持該輸出電路49之一輸出信號S49之狀態。 當該電壓放大電路47產生之一放大成分電壓V47等於該偵 測電路48之一指定偵測臨界電壓V481或V482，或比該指 定偵測臨界電壓V481或V482接近一參考位準（偏壓偏移 量）Vb時，該輸出電路49之該輸出信號S49狀態從一個時 間點（該輸出信號S49之下降時間）被保持。以下，該週期 時間T41也可以視為一保持週期T41。 27 1263037 該提供一轉換信號給該電流產生電路42之每一可變電 流源之其中一個開關元件。該電流轉換電路41係也提供另 一個轉換信號給另一個開關元件。其中一個轉換信號進一 步被說明。 如第十二圖所示之該電流轉換電路41係提供對第一 (低）轉換信號或第二（高）轉換信號作為該轉換信號S411 給每一個可變電流源。也就是，該電流轉換電路41從該保 持週期時間T41之時間結束點，產生該第一轉換信號◦當 該放大成分電壓V47等於一指定轉換臨界電壓V411或 V412，或比該轉換臨界電壓更接近該參考位準Vb，該轉換 臨界電壓V411或V412被設定比該偵測臨界電壓更接近該 參考位準Vb。該電流轉換電路41係也產生該第二轉換信 號。當該放大成分電壓V47比該轉換臨界電壓更遠於該參 考位準Vb，該信號被產生。 因此，該每一可變電流源減少該可變電流成為一個小 於該差動電流之額定電流（以下稱為儲能電流），並該第一 轉換信號被產生用以保持該儲能電流。換句話說，當該第 二轉換信號被產生，該每一可變電流源係增加該可變電流 至該額定電流並保持該額定電流。根據該另一不同該轉換 信號S411之轉換信號（圖略），該每一可變電流源係也增加 或減少該可變電流。 該抑制電路44啟動任何電路或包含該些信號電路 46-49，為了抑制該輸出信號◦該抑制被啟動在一啟動點時 間上或在該可變電流源減少該可變電流之前。該被抑制之 28 1263037 €路輸出，表示人體之一 Μ生。如第十二圖=輪出信號從該輸出電路49 tT間(以下稱為抑制期間跑2之後，釋放該抑二 中’邊：變電流係被減少在該抑制期間内。 、 441第…十圖中個例子’該抑制電路44係由-電阻 件）44q疋安壓供應電路442、—開關（例如半導體開關元 於兮雷mπ包路444所組成。該電阻441係串聯 二二： 47之輪出端與該偵測電路48之輸入端之 二叙電壓供應電路442係透過該開關443,供應一定 ^該電阻441與該偵測電路48之輸入端之間。該開關祕 =、接自A疋電壓供應電路442之輸出端至該電阻如及 ΐ偵測電路48之輸入端。該開關443係、也用以開或關自該 =電堡供應電路442至該電阻441與該制電路48之路 :工77別對π亥開關控制電路444之關閉（卿）或開啟（⑽）信 :之曰如第十一圖所不之該開關控制電路係提供 X開啟（⑽）彳„遽作為仏號S444自上述之啟始點至該開關 443。該開關控制電路抱係也在該抑制期間⑽之後，提 ，該關閉_)信號作為信號S444至該開關⑽。簡單來 ^該開關控制電路444從該啟動點時間上啟動該電壓放 大為' 47輸出之抑㈣’使每一可變電流源降低該可變電流。 亚且，該開關控制電路444在該抑制期間T42之後從該啟 動點釋放該抑制。 β亥紅外線偵測裝置])之操作係為以下解釋之。在操作 模式下，即使該放大成分電壓V47收斂在該轉換臨界電壓 29 1263037 範圍V481-V482之内，在保持週期時間了41内，該輸出信 諕S49表示一人體之偵測被保持。當該放大成分電壓ye 收斂在該轉換臨界電壓範圍V411-V412之内，該第Γ轉換 传號從該電流轉換電路41被產生在該保持週期時間Τ4ι之 結束點，並且，該開啟（0N)信號S444從該開關控制電路444 被產生。依,0、?、此結果，该驅動電流被降低為該儲能電流並 保持該儲能電流，並且，在該抑制期間T4，該電壓放大器 47之輸出被抑制在該定電壓供應電路442之定電壓。在該 抑制期間T42之後，該關閉（OFF)信號S444從該開關控制 電路444被產生。因此，該電壓放大器47之輸出抑制被釋 放。 在待命模式下，當該放大成分電壓V47小於或大於該 轉換臨界電壓範圍V411-V412,則該第二轉換信號從該電流 轉換電路41被產生。因此，該驅動電流被增加至該額定電 流並保持該額定電流。當該放大成分電壓V47小於或大於 該轉換臨界電壓範圍V481 -V482 ’該輸出信號S49，表示人 體之一偵測從該輸出電路49被產生。 因此，藉由設定該抑制期間T 4 2比§亥放大成分電壓V 4 成為不穩定性能之時間週期長之時間週期（例如1-2秒）， 當該驅動電流被減少，有可能預防由於變動所引起之誤動 作。 第十三圖係本創作紅外線偵測裝置E第五實施例部分 之電路圖。該紅外線偵測裝置E係包括一抑制電路54作為 本發明之特徵。ϋ且，與該紅外線偵測裝置D比較起來， 30 1263037 如平導 唯=的差異在於該抑制電路％係由" 關兀件）543及一開關控制電路544組成 口亥開關543係並聯連接於—回授電阻571。該回 57^係連接於-正輸入端與在—電壓放大電路^其厂阻 運异放大器570之—輪出端之間。該開關543係也用t 或關該並聯路徑，分別對關_制電路 =開 啟（0N)信號之響應。 ^UUW)或開 ，該開關控制電路544係從上述之啟始點（參 =通時間糊，提供該開啟⑽)信號給該開關543 :圖 =:。該開關控制電路544係也在上述之抑制週 〜 …亥關閉(OFF)信號給該開關543之控制端。 吏’ 在該紅外_縣置E巾， 放大電路57之輸出被抑制在 中’讀電璧 人電壓。因此，藉由設定該抑“二了差放大電路之輪 所以，當該驅動電流被減少，^1如同該抑制期間⑽， 之誤動作。 此預防由於變動所引起 =十四_本創作紅外線偵戦 之电路圖。該紅外線偵測裝置 F弟，、只轭例部分 64，其係由-電阻641、一開關(例於該抑制電路 -定電壓供應電路642及 + ¥-開關元件)643、 紅外線债測裳置D比較起來，;^制電路644組成。與該 排及不同開關控制功能。制電路％有不同電路安 當該開關643導通，該電阻 路67之一輸出信號影響。 係預防氣壓放大電 31 1263037 -偵該電壓放大她之-輸出端與 壓放大電路67至^^ ° _關643係也開或關從該電 制包路之關閉_)或開啟⑽)信號之響應。 該定電壓供應電路642係透過該電阻641，供應 整於3亥開關643與該偵測電路68之間。 ^电 644 點，^自上述之—抑制期間T62之啟始 q開關643之一控制接頭。今門 也在該抑制期nTR9 &上、〃開關控制電路644係 S644^n/L 5 、Ό巧開關643之控制接頭。
因此，雜由—I至5亥制電路68之路捏係為開路。 ^ 1 抑制週期τ 6 2如同該抑制_ w H ;11動電流被減少，有可能預防由於變動所引起二 本發‘特ί=_裝置G係包括—抑制電路74作為 唯」寸亚且’與該紅外線偵測裝置D比較起來， 關元件於Γ制電…系由一 _ 平）743及一開關控制電路744組成。 壓給:==透過該開關743,供應， 該開關743係連接該定電壓供應電路742與-電壓放 32 1263037 大電路77至該偵測 定電壓供庫雷跋7/1ω 間° S亥開關743係關七„ 疋包土 ί丄电路74 2與該偵測電路 係關或開該 :路徑)，分別對抑制或非抑 =(以下稱為第 也開或關該電壓放大電路 二應…亥開關743係 稱為第二路心分別對抑制轉之路經u下 该開關控制電路74 儿之曰應。 之一控制接頭。該開關控制電路给該開關⑷ 期之^提供該非抑制信號至該開關74上=之抑制週 在該紅外線偵測裝置G中，因 杜制接頭。 一路控及該第二路徑係為關及開狀離，因此週期中，該第 抑制信號如同該抑制期間T42,所：/藉由設定該 少，ί可能預防由於變動所引起之誤動作虽該驅動電流被減 弟十七圖係本創作紅外線偵測裝置 之電路圖。該紅外線偵 、崎部分 本發明之特徵。並且，“ Τ'包括—抑制電路8 4作為 唯一的差異在於該抑制電::外:::裝置D比較起來， 關元細3及-開關控制電路m組—成開關（例如半導體開 邊開關§43係遠技^ 出電路89之-輪入#。^貞測電路88之—輸出端與—輸 路88至該輸出電^ ^侧43係也料關從該偵測電 關閉，)或開啟應分別對該開關控制電路之 之啟==，係提供該關閉_)信魏^ μ關843之一控制接頭。該開關控制電路 T 抑制期間之後，提供該開啟（ON)信號給該 33 開關843之控制接頭。 在該紅外線偵測裝置Η中 徑係為開路。因此，藉由設定該，誘抑制週期期間 ’該路 τ42，所以，當該驅動電流被減=巾制週期如同該抑制期間 弓丨起之誤動作。 夕，有可能預防由於變動所 在-個交替實施例中，如 曼略844產生一信號S8。在 八圖所示之該開關控制 成為低位準，並且，在另制週期挪，該信號別係 位準。 間週期，該信號S8係成為高 根據該信號S8之“及，，、羅 ^ 生一信號S843，並且，—忒開關控制電路料4產 信號轉換信號S4U。該^tfbS811等效該第十二圖之 幼43給該開關843之控制接〖頭二。]兒路844係提供該信號 之兩cm，作紅外線偵測裂置】第九實施例部八 電流源922及-電流轉換電路91: 且，與§亥紅外線偵崎置d比較起來，差異在於該電^ 換電路91有不同之開關控制功能。 該電流產生電路92係包含上述之一共同可變電流源 922 ’除此之外’亦、包含有一參考電流源、及一具有_s 安晶體921a及簡〇s電晶體921b之固定電流源921。該共 同可變電流源922係由NM〇s電晶體M1—Mn及開關元件（例 如半導體開關元件）SW2-SWn。該共同可變電流源922係也 提供可變電流給包含在一分配電路⑽内之一電流鏡電裝 34 1263037 932 ,並且，如同第七圖，係由pM〇s電晶體932a—932d所 組成。 該電流轉換電路91係提供一信號S943作為上述之該 第一轉換信號及該第二轉換信號給該開關元件SW2—SWn之 每拴制接頭。該信號S943係包含信號S2-Sn(例如 S2 Sn)刀別k供給g玄開關元件SW2-SWn(例如SW2-SW4 ) 之接頭。 解釋上述之說明。如第十 ^ τ —叫"丨小 电流轉換電路 91係產生該第二轉換信號（連續之開啟（〇N)信號）s943，以 至於該可變電流源922增加可變電流為最大額定電流，並 且，根據该些第二轉換信號S943，增加從該差動電流之最 小電流。該電流轉換電路91係也產生第一轉換信號(連續 之關閉（OFF)信號）S943，以至於該可變電流源922減少可 =流為最小定電流’並且’根據該些第一轉換信號湖， 减少從該差動電流之最小電流。 ，該紅外線偵測裝m藉由連續增加或減少（離散 土曰加或減少）能降低變動之摔作， 少m lL 该可變電流係增加或減 。口此，所以，當該驅動電流增加或減少，有可 由於變動所引起之誤動作。 、 惟’以上所述，僅為本創作最 詳細說明與圖式，惟本創作之特竹、，尤疋 貝㈣之 L7 „ 引忭之知域亚不侷限於此，並非用 =制本f作，本創作之所有範園應町之申請專利範圍 : 作申請專利之精神與其類似變化4: 例，皆應包含於本創作之料中，任何 = 1263037 本創作領域内，可輕易思及之變化或修 η、一 本案之專利範圍。 白可’函盖在以下 【圖式簡單說明】 第一圖係本創作紅外線偵測裝置第—丧 笙-闯於μ 貝、^例之電路圖； 弗一Sir、弟一圖中之一電壓放大電路 /Γ斤一/ 电路"圖； 弟二圖係第二圖中之一運算放大器之電路圖· 四圖係運算放大器中，電源電壓變動為橫軸 ML為縱軸之曲線圖； 、> 考电 第五圖係一交替實施例之電路圖； ί六圖係本創作紅外線偵測裝置第二實施例之電路圖. 弟七_第六®巾之—電路賴電路、 路 及一分配電路之電路圖； 爪產生電路 第八圖係本創作紅外線偵測裝置告 路圖； 米一男、轭例部分之電 第九圖係第八圖裝置中， 耗為縱軸之曲線圖； ^原紐、讀為橫軸對電流消 第十圖係一交替實施例中， 消耗為縱轴之曲線圖； Μ祕魏為橫軸對電流 圖； 弟十—圖係本創作紅外線偵測裝置第四實施例之電路 第十二圖係第十一圖 咏丄一 U衣置％作之時序圖； 線偵測裝置第五實施例部分之 弟十二圖係本創作紅外 電路圖； "圖係本創作紅外線偵測裝置第六實施例部分之 36 1263037 電路圖； 第十五圖係第十四圖裝置之抑制電路操作之時序圖； 第十六圖係本創作紅外線偵測裝置第七實施例部分之 電路圖； 第十七圖係本創作紅外線偵測裝置第八實施例部分之 電路圖； 第十八圖係一交替實施例之時序圖； 第十九圖係本創作紅外線偵測裝置第九實施例部分之 電路圖；及 第二十圖係第十九圖裝置操作之時序圖。 【主要元件符號說明】 紅外線偵測裝置A 驅動電源供應電路 10 電流轉換電路11 電流產生電路12 參考電流源 120 固定電流源 121 NMOS電晶體 121a NMOS電晶體121b 接頭T121接頭T122 接頭T123接頭T124 可變電流源 122 NMOS電晶體 122b NMOS電晶體122c NMOS電晶體 122d 開關元件（PM0S電晶體）122ί 37 1263037 開關元件（PM0S電晶體）122g 可變電流源 123 丽0S電晶體 123b NM0S電晶體123c NM0S電晶體 123d 開關元件（PM0S電晶體）123f 開關元件（PM0S電晶體）123g 可變電流源 124 丽0S電晶體 124b NM0S電晶體124c NM0S電晶體 124d 開關元件（PM0S電晶體）124ί 開關元件（PM0S電晶體）124g 131 131a PM0S 電晶體 131b 132 132a PM0S 電晶體 132b 133 133a PM0S 電晶體 133b 134 134a PMOS 電晶體 134b 分配電路 13 電流鏡電路 PM0S電晶體 電流鏡電路 PM0S電晶體 電流鏡電路 PM0S電晶體 電流鏡電路 PM0S電晶體 焦電元素15 電流-電壓轉換電路16 電壓放大電路17 運算放大器 170 38 1263037 電阻171 電阻172 參考電壓 Vref 差動級170a輸出級 170b 定電流級 170c 電晶體170d電晶體 170e 電晶體170f電晶體 170g 電晶體170h電晶體 170ι 偵測電路18 輸出電路19 紅外線偵測裝置B 驅動電源供應電路 20 電流轉換電路21 接頭T211接頭T212 接頭T213 PMOS電晶體 211 PMOS電晶體 213 NMOS電晶體 215 電流產生電路22 爹考電流源 220 固定電流源 221 NMOS電晶體 221a 可變電流源 222 NMOS電晶體 222e PMOS電晶體 222g PMOS電晶體212 PMOS電晶體214 PMOS電晶體222f PMOS電晶體222h 39 1263037 分配電路 23 電流鏡電路 231 共同電流鏡電路232 PM0S電晶體 232c PM0S電晶體232d 電流-電壓轉換電路26 電壓放大電路27 偵測電路28 輸出電路29
紅外線偵測裝置C 電流轉換電路31 電阻311 電阻312 反（NOT)電路313 反（NOT)電路314 可變電流源323 保持週期時間T42 電流產生電路3 2 可變電流源 322 可變電流源 324 紅外線偵測裝置D 模式轉換電路40D 保持電路400 電流轉換電路41 保持週期時間T 41 轉換臨界電壓V411轉換臨界電壓 V412 轉換信號S411 電流產生電路42 分配電路43 40 1263037 抑制電路 44 電阻441 定電壓供應電路 442 開關443 開關控制電路444 信號S444 焦電元素 4 5 電流-電壓轉換電路46 電壓放大電路4 7 放大成分電壓V47 偵測電路48 轉換臨界電壓V481轉換臨界電壓 V482 輸出電路49 輸出信號S49 參考位準 Vb 紅外線偵測裝置E 抑制電路54 開關543 開關控制電路544 電壓放大電路57 運算放大器 570 回授電阻571 紅外線偵測裝置F 抑制電路 64 電阻641 定電壓供應電路 642 開關643 開關控制電路644 信號S644 電壓放大電路67偵測電路68 41 1263037 抑制週期 T 6 2 紅外線偵測裝置G 抑制電路 74 定電壓供應電路742 開關控制電路743 開關控制電路744 電壓放大電路7 7 偵測電路78 紅外線偵測裝置Η 抑制電路84 開關843 信號S843 開關控制電路844 偵測電路88 信號S8 抑制週期Τ82 轉換信號S811 輸出電路89 红外線偵測裝置J 電流轉換電路91 電流產生電路92 共同可變電流源922 參考電流源 920 固定電流源 921 NM0S電晶體 921a丽0S電晶體921b 丽OS電晶體 Ml-Mn開關元件SW2-SWn 42 1263037 分配電路 93 電流鏡電路 932 PM0S電晶體 932a PM0S電晶體932b
PM0S電晶體 932c PM0S電晶體93M 信號S943 信號S2-Sn 第一轉換信號S943 第二轉換信號S943