TWI444877B - 電容式觸控裝置 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種電容式觸控裝置,且特別是有關於一種電容式觸控裝置的電容變化偵測電路。
隨著電子技術的普及化,提供一個與使用者產生高互動性的電子裝置成為現今電子產品一個很重要的功能。而最為有效且直接提供人機互動的技術首推觸控面板技術。
觸控裝置大體上可以分為幾大類,例如包括電阻式觸控裝置、電容式觸控裝置以及投影式觸控裝置。以電容式觸控裝置為範例,請參照圖1繪示的習知的電容式觸控裝置100的電路圖。這種習知的電容式觸控裝置100包括積分器110以連接並偵測多數個觸控電容120~140的電容值變化。其中,當針對觸控電容120~140的其中之一進行電容值變化的偵測時,必需對觸控電容120~140的其中之一提供一個週期性的震盪信號IN,並藉由積分器110來獲得多個週期震盪信號IN下的受偵測觸控電容的電壓變化,來得知受偵測觸控電容的電容值變化。
本發明分別提供兩種電容式觸控裝置,有效偵測觸控裝置上等效電容模組的電容變化。
本發明提出一種電容式觸控裝置,包括至少一等效電容模組、第一比較器、第一參考電流產生器以及第一偵測電容模組。等效電容模組的第一端接收週期性的驅動信號,並依據驅動信號在等效電容模組的第二端產生輸出電壓。第一比較器耦接等效電容模組接收輸出電壓並依據比較輸出電壓及第一參考電壓以產生第一比較結果。第一參考電流產生器耦接等效電容模組及第一比較器,依據基準電流以產生第一、二參考電流,第一參考電流產生器並依據第一比較結果以決定是否分別輸出第一、二參考電流。其中第一參考電流輸出至等效電容模組的第二端。第一偵測電容模組耦接第一參考電流產生器以接收第二參考電流,並據以產生第一偵測輸出信號。
本發明另提出一種電容式觸控裝置,包括至少一觸控電容、充電電流源、第一電容、選擇開關模組、比較器、參考電流產生器以及偵測電容模組。充電電流源提供充電電流,選擇開關模組耦接在觸控電容及充電電流源間,用以依據選擇信號使第一電容依據充電電流進行充電、使觸控電容耦接至接地端進行放電或使第一電容與觸控電容相耦接以進行電荷分配。比較器耦接第一電容及選擇開關模組,依據第一電容與觸控電容相進行電荷分配的結果與參考電壓比較,並藉以產生比較結果。參考電流產生器耦接比較器及第一電容。參考電流產生器依據基準電流以產生第一、二參考電流,參考電流產生器並依據比較結果及控制信號以決定是否分別輸出第一、二參考電流,其中第一參考電流輸出至第一電容。偵測電容模組耦接參考電流產生器以接收第二參考電流,並據以產生偵測輸出信號。
基於上述,本發明所提出的電容式觸控裝置不需要使用積分器電路進行電容變化的偵測,而是利用偵測驅動信號在下降時,等效電容模組所產生的電壓變化來作為判別電容式觸控裝置的電容變化量的依據。另外,本發明也提出一種自容式電容變化的偵測方式,有效消除運算放大器中的偏移(offset)電壓的效應。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
以下請參照圖2,圖2繪示本發明的一實施例的電容式觸控裝置200的示意圖。電容式觸控裝置200包括至少一個等效電容模組210、比較器220、參考電流產生器230、偵測電容模組240、選擇開關模組250以及類比數位轉換器270。等效電容模組210的第一端接收週期性的驅動信號DRV,並依據驅動信號DRV在等效電容模組210的第二端產生輸出電壓V1。等效電容模組210中包括互感電容CM、觸碰電容CF以及寄生電容CP。互感電容CM串接在等效電容模組210的第一、二端,觸碰電容CF與互感電容CM並連,並在觸碰事件發生時,用以提供負電容值。寄生電容CP串接在等效電容模組210的第二端與接地電壓GND間。
比較器220則耦接等效電容模組210並透過選擇開關模組250接收輸出電壓V1,且依據比較輸出電壓V1及參考電壓Vref1以產生比較結果CMPR。
參考電流產生器230耦接比較器220並透過選擇開關模組250耦接等效電容模組210及偵測電容模組240。參考電流產生器230依據基準電流以產生參考電流I1及I2,參考電流產生器230並接收比較器220所產生的比較結果CMPR,依據比較結果CMPR以決定是否分別輸出參考電流I1及I2。其中的參考電流I1輸出至等效電容模組210的第二端,而參考電流I2輸出至偵測電容模組240。
偵測電容模組240並依據參考電流I2以產生偵測輸出信號DR。類比數位轉換器270則接收偵測輸出信號DR並將類比格式的偵測輸出信號DR轉換為數位格式的偵測輸出信號DR。而選擇開關模組250中包括兩個選擇關關SW1及SW2,用來依據驅動信號DRV使等效電容模組210的第二端直接連接至比較器220或直接接收參考電壓Vref1。
在電容式觸控裝置200的整體作動上,請同時參照圖2及2A,其中圖2A繪示電容式觸控裝置200的動作波形圖。當要針對等效電容模組210的電容變化進行偵測時,首先,選擇關關SW2導通而選擇關關SW1斷開使寄生電容CP被參考電壓Vref1所充電。在此同時,偵測電容模組240中的重置開關SW3導通使偵測電容CD被放電。接著,在當驅動信號DRV即將由高準位下降至低準位的下降緣Fedge1前,選擇關關SW1導通而選擇關關SW2斷開(此時重置開關SW3已斷開),並使得輸出電壓V1向下降並使得輸出電壓V1小於參考電壓Vref1。如此一來,比較器220將會產生比較結果CMPR並透過比較結果CMPR使參考電流產生器230將其所產生的參考電流I1透過導通的選擇開關SW1傳送至等效電容模組210的第二端,以及將其所產生的參考電流I2傳送至偵測電容模組240。
也就是說,當輸出電壓V1向下降並使得輸出電壓V1小於參考電壓Vref1時,參考電流I1、I2將會分別流向寄生電容CP以及偵測電容CD,而使得輸出電壓V1回升到等於參考電壓Vref1。
由於參考電流I1、I2是依據鏡射同一個基礎電流所產生的,因此,參考電流I1、I2兼具有一個特定比例(例如1:1)。也因此,在等效電容模組210中使得輸出電壓V1回升到等於參考電壓Vref1的電荷量也會以這個特定比例耦合到偵測電容CD中。而偵測電容CD上的電壓則可以依據互感電容CM及觸碰電容CF電容值的和以及與偵測電容CD電容值的比例來決定。若欲使偵測電容CD上有較高電壓值的偵測輸出信號DR,則可以利用多次的驅動信號DRV、選擇開關SW1及SW2的重複切換,或是調高參考電流I2對參考電流I1的比值來獲得。
以下請參照圖2B,圖2B繪示本發明的電容式觸控裝置200的另一實施方式的示意圖。在圖2B的繪示中,電容式觸控裝置200中的參考電流產生器230包括由電晶體P1~P3所形成的電流鏡以及電流源IA。電流源IA用來產生基礎電流,而電晶體P1~P3所形成的電流鏡則鏡射基礎電流來分別產生參考電流I1及I2。在此,參考電流I1及I2的比例值可以藉由調整電晶體P1及P2的寬長比來獲得。其中,電晶體P1~P3接收電源電壓VDD以為操作電源。
此外,電晶體P4及P5為電流控制開關,用以決定參考電流I1、I2的輸出與否。而電晶體P4及P5的閘極共同接收比較結果CMPR並同時導通或斷開。
比較器220則由運算放大器來建構,此運算放大器具有第一輸入端、第二輸入端及輸出端,其輸出端產生比較結果CMPR,而其第一、二輸入端分別接收參考電流I1及參考電壓Vref1。參考電壓Vref1可以由參考電壓產生器(未繪示)來產生,並提供至比較器220的第二輸入端。參考電壓Vref1也可以直接提供至等效電容模組210或透過單增益緩衝器290來提供至等效電容模組210。
以下請參照圖3,圖3繪示本發明另一實施例的電容式觸控裝置300的示意圖。電容式觸控裝置300包括觸控電容Cdut、充電電流源IP、電容C1、選擇開關模組310、比較器350、參考電流產生器330以及偵測電容模組320。充電電流源IP用以提供充電電流,並在選擇開關模組310依據選擇信號SEL使電容C1依據充電電流進行充電、使觸控電容Cdut耦接至接地電壓GND進行放電或使電容C1與觸控電容Cdut相耦接以進行電荷分配。比較器350耦接電容C1及選擇開關模組310。比較器350依據電容C1與
觸控電容Cdut進行電荷分配的結果與參考電壓Vref相比較,並藉以產生比較結果CMPR。
參考電流產生器330則耦接比較器350及電容C1,依據基準電流以產生參考電流I1、I2。參考電流產生器330並依據比較結果CMPR及控制信號CTRL以決定是否分別輸出參考電流I1、I2。其中參考電流I1輸出至電容C1,參考電流I2輸出至偵測電容模組320。偵測電容模組320接收參考電流I2則對應產生偵測輸出信號Vo。
選擇開關模組310包括選擇開關SW1~SW3,選擇開關SW1串接在觸控電容Cdut與接地電壓GND間。選擇開關SW2的一端耦接觸控電容Cdut與選擇開關SW1,其另一端耦接電容C1。
參考電流產生器330則包括產生基準電流的電流源IA、由電晶體P1~P3所構成的電流鏡、由電晶體P4、P5所構成的電流控制開關模組以及由開關SW4、SW5所構成的電流控制開關模組。由電晶體P1~P3所構成的電流鏡依據鏡射基準電流來產生參考電流I1、I2,電晶體P4、P5所構成的電流控制開關模組以及由開關SW4、SW5所構成的電流控制開關模組耦接在電流鏡與電容C1及偵測電容模組320間,分別依據比較結果CMPR及控制信號CTRL來導通或關閉參考電流I1、I2的流通路徑。
偵測電容模組320則包括偵測電容CD以及重置開關SW6。偵測電容CD耦接參考電流產生器330以接收參考電流I2。重置開關SW6與偵測電容CD並連,用以依據偵測初始信號來導通並提供偵測電容CD放電路徑。
在電容式觸控裝置300的整體作動方面,在電容式觸控裝置300未發生觸碰事件時,首先設定參考電壓Vref等於電容式觸控裝置300所接收的電源電壓VDD。接著,導通選擇開關SW1、SW3及重置開關SW6並斷開選擇開關SW2及開關SW4、SW5。此時,偵測電容CD中的電荷將會被放電,電容C1依據充電電流源IP進行充電,且在當偵測電容CD中的電荷清除完畢後,斷開重置開關SW6。接著,依據一個特定的頻率重複導通及斷開選擇開關SW1及SW2,讓充電電流源IP提供的充電電流與觸控電容Cdut的漏電流可以達成平衡。
緊接著斷開選擇開關SW2、SW3並導通開關SW4及SW5,並在此同時檢測偵測輸出信號Vo的電壓準位。若此時所檢測出的偵測輸出信號Vo的電壓準位不為0伏特,則對應調低參考電壓Vref使偵測輸出信號Vo的電壓準位等於0伏特。
在完成了上述的使偵測輸出信號Vo的電壓準位等於0伏特的動作後,電容式觸控裝置300已完成了初步的校正動作,也就是說接下來電容式觸控裝置300可以開始接受使用者的觸碰事件,並有效偵測出使用者的觸碰事件的發生狀態。
在電容式觸控裝置300進行觸碰事件的發生狀態時,維持先前設定好的參考電壓Vref的電壓值,並導通選擇開關SW3、斷開開關SW4、SW5並導通重置開關SW6以清除偵測電容CD中的電荷。在當偵測電容CD中的電荷被清除完畢後,則斷開重置開關SW6。接著則依照前述的特定頻率來導通或斷開選擇開關SW1及SW2,並使充電電流源IP提供的充電電流與觸控電容Cdut的漏電流可以達成平衡。然後則斷開選擇開關SW2、SW3並導通開關S4、S5使參考電流I1、I2可以依據比較結果CMPR分別流向電容C1以及偵測電容CD。
在此請注意,由於觸控電容Cdut在發生觸碰事件後電容值產生了變化,因此在進行觸碰事件偵測時的電容C1耦接比較器350的端點上的電壓將會不同於參考電壓Vref而使得比較器350產生比較結果CMPR以導通電晶體P4、P5所形成的電流控制開關模組,進而使得電容C1以及偵測電容CD分別依據參考電流I1、I2進行充電。而在偵測電容CD依據參考電流I2充電後,偵測電容CD上則產生不是0伏特的偵測輸出信號Vo。而透過這個不是0伏特的偵測輸出信號Vo就可以偵知電容式觸控裝置300觸碰事件的發生狀態。
另外,若為了可以加大偵測輸出信號Vo的電壓值,則可以再行切斷開關SW4、SW5並導通選擇開關SW3,接著重複執行“依據特定頻率來導通或斷開選擇開關SW1及SW2,並使充電電流源IP提供的充電電流與觸控電容Cdut的漏電流可以達成平衡。然後則斷開選擇開關SW2、SW3並導通開關S4、S5使參考電流I1、I2可以依據比較結果CMPR分別流向電容C1以及偵測電容CD”的步驟,使偵測輸出信號Vo的電壓值更為提升,而有利於電容式觸控裝置300觸碰事件的偵測動作。
以下請參照圖4,圖4繪示本發明另一實施例的電容式觸控裝置400的示意圖。電容式觸控裝置300包括等效電容模組410、比較器451、452、參考電流產生器431、432、偵測電容模組441、442、等化開關模組420以及準位偵測器480。
在關於電容式觸控裝置400的作動方面,當在驅動電壓DRV位於高準位時,開關SW5、SW6、SW7、SW8被斷開而開關SW3、SW4、SW9、SW10被導通。此時偵測電容模組441、442被參考電壓Vref2充電,待偵測電容模組441、442被充電至等於參考電壓Vref2的電壓時,開關SW9、SW10被斷開。然後,先斷開開關SW3、SW4並導通開關SW6、SW7,再交互斷開及導通開關SW3、SW4與SW6、SW7使輸出電壓依據參考電流I1_1、I1的充電或參考電流I3_1及I3的放電落入工作偏壓的範圍(等於參考電壓Vref1),並使開關SW6、SW7停在斷開的狀態,開關SW3、SW4停在導通的狀態,並緊接著斷開開關SW3且導通開關SW5。
在完成上述的動作後,則等待驅動電壓DRV由高準位轉態至低準位,在此同時比較器451開始作動並產生比較結果CMPR1使參考電流I1流向等效電容模組410並使參考電流I2流向偵測電容模組442並拉高偵測電容模組442上的電壓準位。
而在比較器451完成上述的動作後,斷開開關SW4、SW5並導通開關SW6及SW8使輸出電壓下降至等於參考電壓Vref3。而當輸出電壓下降至等於參考電壓Vref3後,則斷開開關SW6並導通開關SW8,待驅動電壓DRV由低準位轉態至高準位。而一旦驅動電壓DRV由低準位轉態至高準位後,比較器452將會開始作動而產生比較結果CMPR2使參考電流I3及I4分別由等效電容模組410及偵測電容441中流出,使偵測電容441的電壓得以下降。
而在驅動電壓DRV完成一個週期的轉態後,準位偵測器480就可以依據偵測電容441及442間的電壓準位的差,來判讀出電容式觸控裝置400的觸碰狀態。
當然,若希望準位偵測器480的判讀動作可以更為準確,可以重複多個週期的驅動電壓DRV的轉態後才進行偵測電容441及442間的電壓準位的差的判斷,而在此時偵測電容441及442的電壓也在更多次的放、充電後,具有較大的電壓差而更容易被判讀。
附帶一提的,本發明實施例的電容式觸控裝置400中的參考電壓Vref1~Vref3可以利用電阻串針對電源電壓VDD進行分壓來產生,在本實施例中,參考電壓Vref1>Vref2>Vref3。
以下請參照圖5,圖5繪示本發明的再一實施例的電容式觸控裝置500的示意圖。電容式觸控裝置500包括等效電容模組510、選擇開關模組520、比較器551、552、參考電流產生器531、532、偵測電容模組CoP、CoN、單增益緩衝器580以及等化開關模組570。與前一實施例電容式觸控裝置400最大的不同在於本實施例的電容式觸控裝置500中設置有選擇開關模組520以及用來進行偵測電容模組CoP、CoN的等化動作的單增益緩衝器580。而其中的選擇開關模組520在當選擇開關SW1導通時透過單增益緩衝器580將參考電壓Vref2提供至等效電容模組510而在當選擇開關SW2導通時將參考電流產生器531或532所提供的參考電流流經等效電容模組510。並且,在提供參考電壓Vref2至偵測電容模組CoP、CoN以進行等化動作方面,本實施例中更提出透過單增益緩衝器580來提供這個參考電壓Vref2,以提升等效動作的穩定性。
本實施例的電容式觸控裝置500的動作細節與前一實施例的電容式觸控裝置400類似,在此則恕不贅述。
綜上所述,本發明依據利用週期性的驅動信號的高低準位交互的轉態過程,來偵測得知電容式觸控裝置中的等效電容模組的電容變化狀況,並將這個電容變化所產生的電荷變化耦合至偵測電容模組中。如此一來,就可以藉由偵測電容模組的電壓來得知電容式觸控裝置的被觸碰狀態。另外,本發明更提出依據未發生觸碰狀態時的電容式觸控裝置的觸控電容來設定參考電壓,並依據這個參考電壓來偵測觸控電容在當電容式觸控裝置被觸碰時的電容變化。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、500...電容式觸控裝置
120~140...觸控電容
IN...震盪信號
210、410、510...等效電容模組
220、350、451、452、551、552...比較器
230、330、431、432、531、532...參考電流產生器
240、320、441、442、CoP、CoN‧‧‧偵測電容模組
250、310、520‧‧‧選擇開關模組
420、570‧‧‧等化開關模組
480‧‧‧準位偵測器
290、580‧‧‧單增益緩衝器
DRV‧‧‧驅動信號
CP、CM、CF、C1、CD‧‧‧電容
GND‧‧‧接地電壓
V1‧‧‧輸出電壓
CMPR、CMPR1、CMPR2‧‧‧比較結果
Vref、Vref1~Vref3‧‧‧參考電壓
I1、I2、I1_1、I3、I3_1、I4‧‧‧參考電流
DR‧‧‧偵測輸出信號
SW1~SW10‧‧‧關關
IP、IA‧‧‧電流源
Fedge1‧‧‧下降緣
P1~P5‧‧‧電晶體
VDD‧‧‧電源電壓
SEL‧‧‧選擇信號
Cdut‧‧‧觸控電容
CTRL‧‧‧控制信號
Vo‧‧‧輸出信號
圖1繪示的習知的電容式觸控裝置100的電路圖。
圖2繪示本發明的一實施例的電容式觸控裝置200的示意圖。
圖2A繪示的電容式觸控裝置200的動作波形圖。
圖2B繪示本發明的電容式觸控裝置200的另一實施方式的示意圖。
圖3繪示本發明另一實施例的電容式觸控裝置300的示意圖。
圖4繪示本發明另一實施例的電容式觸控裝置400的示意圖。
圖5繪示本發明的再一實施例的電容式觸控裝置500的示意圖。
200...電容式觸控裝置
210...等效電容模組
220...比較器
230...參考電流產生器
240...偵測電容模組
250...選擇開關模組
270...類比數位轉換器
DRV...驅動信號
CP、CM、CF...電容
GND...接地電壓
V1...輸出電壓
CMPR...比較結果
Vref1...參考電壓
I1、I2...參考電流
DR...偵測輸出信號
SW1~SW3...關關
Claims (21)
- 一種電容式觸控裝置,包括:至少一等效電容模組,其第一端接收週期性的一驅動信號,並依據該驅動信號在該等效電容模組的第二端產生一輸出電壓;一第一比較器,耦接該等效電容模組,接收該輸出電壓並依據比較該輸出電壓及一第一參考電壓以產生一第一比較結果;一第一參考電流產生器,耦接該等效電容模組及該第一比較器,依據一基準電流以產生一第一、二參考電流,該第一參考電流產生器並依據該第一比較結果以決定是否分別輸出該第一、二參考電流,其中該第一參考電流輸出至該等效電容模組的第二端;以及一第一偵測電容模組,耦接該第一參考電流產生器以接收該第二參考電流,並據以產生一第一偵測輸出信號。
- 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控裝置,其中更包括:一選擇開關模組,依據該驅動信號使該等效電容模組的第二端連接至該第一比較器或接收一第二參考電壓。
- 如申請專利範圍第2項所述之電容式觸控裝置,其中該選擇開關模組包括:一第一選擇開關,串接在該等效電容模組及該第一比較器間;以及一第二選擇開關,串接在該等效電容模組及該第二參 考電壓間,其中,該第一選擇開關與該第二選擇開關的導通或斷開的狀態互補。
- 如申請專利範圍第2項所述之電容式觸控裝置,其中該驅動信號的下降緣發生在該選擇開關模組使該等效電容模組的第二端連接至該第一比較器時,並且,該驅動信號的上升緣發生在該選擇開關模組使該等效電容模組的第二端接收該第二參考電壓時。
- 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控裝置,其中該第一參考電流產生器包括:一電流源,用以產生該基準電流;一電流鏡,耦接該電流源,接收並鏡射該基準電流以產生該第一、二參考電流;一第一電流控制開關,耦接在該電流鏡與該第一比較器間,依據該第一比較結果以導通或斷開;以及一第二電流控制開關,耦接在該電流鏡與該第一偵測電容模組間,依據該第一比較結果導通或斷開。
- 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控裝置,其中該第一偵測電容模組包括:一偵測電容,耦接該第一參考電流產生器以接收該第二參考電流;以及一重置開關,與該偵測電容並連,用以在導通時提供該偵測電容放電路徑。
- 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控裝置,其 中該第一比較器為一運算放大器,該運算放大器具有第一輸入端、第二輸入端及輸出端,其輸出端產生該比較結果,其第一、二輸入端分別接收該第一參考電流及該第一參考電壓。
- 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控裝置,其中該等效電容模組包括:一互感電容,串接在該等效電容模組的第一、二端間;一觸碰電容,與該互感電容並連,用以提供一負電容值;以及一寄生電容,串接在該等效電容模組的第二端與一接地電壓間。
- 如申請專利範圍第2項所述之電容式觸控裝置,其中更包括:一參考電壓產生器,耦接該第一比較器與該等效電容模組,用以提供該第一及該第二參考電壓。
- 如申請專利範圍第2項所述之電容式觸控裝置,其中更包括:一單增益緩衝器,耦接在該第一比較器與該等效電容模組間,其輸入端接收該第一參考電壓,其輸出端耦接至該等效電容模組並產生該第二參考電壓。
- 如申請專利範圍第1項所述之電容式觸控裝置,其中更包括:一類比數位轉換器,耦接該第一偵測電容模組,並藉以產生數位格式的該偵測輸出信號。
- 如申請專利範圍第2項所述之電容式觸控裝置,其中更包括:一第二比較器,耦接該等效電容模組,接收該輸出電壓並依據比較該輸出電壓及一第三參考電壓以產生一第二比較結果;一第二參考電流產生器,耦接該等效電容模組、該第二比較器及該第一參考電流產生器,依據該基準電流以產生一第三、四參考電流,該第二參考電流產生器並依據該第二比較結果以決定是否分別輸出該第三、四參考電流,其中該第三參考電流輸出至該等效電容模組的第二端;一第二偵測電容模組,耦接該第二參考電流產生器以接收該第四參考電流,並據以產生一第二偵測輸出信號;以及多數個開關元件,分別串接在該第一參考電流產生器提供該第一、二參考電流至該等效電容模組與該第一偵測電容模組間以及該第二參考電流產生器提供該第三、四參考電流至該等效電容模組與該第二偵測電容模組間。
- 如申請專利範圍第12項所述之電容式觸控裝置,其中更包括:一準位偵測器,耦接該第一、二偵測電容模組,接收並依據該第一、二偵測輸出信號的差值來獲得該等效電容模組的電容變化。
- 如申請專利範圍第12項所述之電容式觸控裝置,其中更包括: 一等化開關模組,耦接在該第一及第二偵測電容模組與該第二參考電壓間。
- 如申請專利範圍第14項所述之電容式觸控裝置,其中更包括:一單增益緩衝器,其輸入端接收一第四參考電壓,其輸出端耦接至該等化開關模組。
- 如申請專利範圍第14項所述之電容式觸控裝置,其中該等化開關模組包括:一第一等化開關,串接在該單增益緩衝器的輸出端及該第一偵測電容間;以及一第二等化開關,串接在該單增益緩衝器的輸出端及該第二偵測電容間,其中,當該第一及第二等化開關導通時,該第一及第二偵測電容被充電至等於該第四參考電壓的電壓準位。
- 一種電容式觸控裝置,包括:至少一觸控電容;一充電電流源,提供一充電電流;一第一電容;一選擇開關模組,耦接在該觸控電容及該充電電流源間,用以依據一選擇信號使該第一電容依據該充電電流進行充電、使該觸控電容耦接至一接地電壓進行放電或使該第一電容與該觸控電容相耦接以進行電荷分配;一比較器,耦接該第一電容及該選擇開關模組,依據該第一電容與該觸控電容相進行電荷分配的結果與一參考 電壓比較,並藉以產生一比較結果;一參考電流產生器,耦接該比較器及該第一電容,依據一基準電流以產生一第一、二參考電流,該參考電流產生器並依據該比較結果及一控制信號以決定是否分別輸出該第一、二參考電流,其中該第一參考電流輸出至該第一電容;以及一偵測電容模組,耦接該參考電流產生器以接收該第二參考電流,並據以產生一偵測輸出信號。
- 如申請專利範圍第17項所述之電容式觸控裝置,其中該參考電流產生器包括:一電流源,用以產生該基準電流;一電流鏡,耦接該電流源,接收並鏡射該基準電流以產生該第一、二參考電流;一第一電流控制開關模組,耦接在該電流鏡與該第一電容及該偵測電容模組間,依據該比較結果導通或斷開;以及一第二電流控制開關模組,耦接在該電流鏡與該第一電容及該偵測電容模組間,依據該控制信號導通或斷開。
- 如申請專利範圍第17項所述之電容式觸控裝置,其中該偵測電容模組包括:一偵測電容,耦接該參考電流產生器以接收該第二參考電流;以及一重置開關,與該偵測電容並連,用以導通以提供該偵測電容放電路徑。
- 如申請專利範圍第17項所述之電容式觸控裝置,其中該選擇開關模組包括:一第一選擇開關,串接在該觸控電容與該接地電壓間;一第二選擇開關,其一端耦接該觸控電容與該第一選擇開關,其另一端耦接該第一電容;以及一第三選擇開關,串接在該第一電容與該電流源間。
- 如申請專利範圍第17項所述之電容式觸控裝置,其中更包括:一類比數位轉換器,耦接該偵測電容模組,用以接收並藉以產生數位格式的該偵測輸出信號。
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