TWI513182B - 切換式電容濾波器及其濾波方法 - Google Patents

切換式電容濾波器及其濾波方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI513182B
TWI513182B TW102121677A TW102121677A TWI513182B TW I513182 B TWI513182 B TW I513182B TW 102121677 A TW102121677 A TW 102121677A TW 102121677 A TW102121677 A TW 102121677A TW I513182 B TWI513182 B TW I513182B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
switch
capacitor
coupled
circuit
switched capacitor
Prior art date
Application number
TW102121677A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201501464A (zh
Inventor
Wei Zen Chen
Chia Ching Lin
Chun Pao Lin
Original Assignee
Coretex Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coretex Technology Corp filed Critical Coretex Technology Corp
Priority to TW102121677A priority Critical patent/TWI513182B/zh
Publication of TW201501464A publication Critical patent/TW201501464A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI513182B publication Critical patent/TWI513182B/zh

Links

Landscapes

  • Filters And Equalizers (AREA)

Description

切換式電容濾波器及其濾波方法
本發明係關於一種切換式電容濾波器以及濾波方法;特別係關於一種利用切換式電容等效之電阻所設計的切換式電容濾波器。
近年來,電子裝置變得越來越高階且功能也越來越多樣化。舉例來說,類似如手機、電腦或者家用電器等電子裝置可以具備各種不同之感測裝置,以根據不同之環境參數實施相應之應用。
目前的感測裝置許多是需要對環境中人體移動的低頻訊號進行偵測0.4Hz~7Hz,例如焦電型紅外線偵測器。然而,習知的低頻感測裝置皆需要具有大阻值之電阻以及大容值之電容所構成之濾波電路,對所接收之訊號進行濾波,使得感測結果更為精準並且避免電路之誤動作。一般而言,具有大阻值之電阻以及大容值之電容所構成之濾波電路,在系統開機後需要30秒左右的時間,才能具有穩定之偵測功能。另外,大容值之電容亦需要較大的電路佈局面積,造成在產品設計上的不便另外大電容還有長期使用後,會產生漏電現象。有鑑於此,本發明提供了一種感測電路,以解決所述之問題。
本發明所提供之切換式電容濾波器以及濾波方法藉由切換式電容電路縮小電路體積,並且放大電阻。另外,本發明所提供之切換式電容濾波器以及濾波方法藉由切換電路縮短切換式電容濾波器穩定的時間。
本發明提供一種切換式電容濾波器包括一第一電容、一放大器電路以及一RC並聯電路。第一電容具有一第一端用以接收一輸入訊號,以及一第二端。放大器電路用以放大輸入訊號中之低頻訊號。放大器電路更包括一第一放大器、一第二電容、一第一切換式電容電路、一第二切換式電容電路、一第二放大器以及一第三電容。第一放大器具有一第一輸入端耦接於第一電容之第二端、一第二輸入端耦接至一接地,以及一輸出端。第二電容耦接於第一放大器之第一輸入端以及輸出端之間。第一切換式電容電路具有一第一端耦接至第一放大器之輸出端,以及一第二端,其中第一切換式電容電路等效於一第一正電阻。第二切換式電容電路具有一第一端耦接至第一放大器之輸出端,以及一第二端耦接至第一切換式電容電路之第二端,其中第二切換式電容電路等效於一第一負電阻。第二放大器具有一第一輸入端耦接至第一切換式電容電路之第二端以及第二切換式電容電路之第二端,一第二輸入端耦接至接地,以及一輸出端用以耦接至一訊號輸出端。第三電容耦接於第二放大器之第一輸入端以及輸出端之間。RC並聯電路與放大器電路並聯,並且用以衰減輸入訊號之高頻訊號,其中RC並聯電路更包括一第四電容、一第三切換式電容電路以及一第四切換式電容電路。第四電容具有一第一端耦接至第一 放大器之第一輸入端,以及一第二端耦接至訊號輸出端。第三切換式電容電路具有一第一端耦接至第一放大器之第一輸入端,以及一第二端耦接至訊號輸出端,其中第三切換式電容電路等效於一第二負電阻。第四切換式電容電路具有一第一端耦接至第一放大器之第一輸入端,以及一第二端耦接至訊號輸出端,其中第四切換式電容電路等效於一第二正電阻。
在一實施例中,放大器電路更包括一第一開關、一第二開關、一第五電容、一第三開關、一第四開關、一第五開關、一第六開關以及一第六電容。第一開關具有一第一端耦接至第一放大器之輸出端,以及一第二端。第二開關具有一第一端耦接至第一開關之第二端,以及一第二端耦接至接地。第五電容具有一第一端耦接至第一開關之第二端以及第二開關之第一端,以及一第二端。第三開關具有一第一端耦接至第五電容之第二端,以及一第二端耦接至第二放大器之第一輸入端。第四開關具有一第一端耦接至第五電容之第二端,以及一第二端耦接至接地,其中第一開關、第二開關、第五電容、第三開關以及第四開關構成第一切換式電容電路。第五開關具有一第一端耦接至第一放大器之輸出端,以及一第二端。第六開關具有一第一端耦接至第五開關之第二端,以及一第二端耦接至接地。第六電容具有一第一端耦接至第五開關之第二端以及第六開關之第一端,以及一第二端耦接至第三開關之第一端以及第四開關之第一端,其中第四開關、第五開關、第六電容、第三開關以及第四開關構成第二切換式電容電路。
在一實施例中,第一開關、第二開關、第三開關、 第四開關、第五開關以及第六開關係以一第一既定頻率切換,並且當第一開關、第三開關以及第六開關開啟時,第二開關、第四開關以及第五開關關閉,當第一開關、第三開關以及第六開關關閉時,第二開關、第四開關以及第五開關開啟。在第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、第五開關以及第六開關更用以在切換式電容濾波器開機一既定時間內以一第二既定頻率切換,並且在切換式電容濾波器開機一既定時間後以第二頻率切換,其中第二既定頻率大於第一既定頻率。
在另一實施例中,第一切換式電容電路更包括一第一控制開關,具有一第一端耦接至第五電容之第二端以及一第二端耦接至第三開關之第一端以及第四開關之第一端。其中,第一控制開關用以在切換式電容濾波器開機時關閉,並且在切換式電容濾波器開機一既定時間後開啟。
在一實施例中,RC並聯電路更包括一第七開關、一第八開關、一第七電容、一第九開關、一第十開關、一第十一開關、一第十二開關以及一第八電容。第七開關具有一第一端耦接至第一放大器之第一輸入端,以及一第二端。第八開關具有一第一端耦接至第七開關之第二端,以及一第二端耦接至接地。第七電容具有一第一端耦接至第七開關之第二端以及第八開關之第一端,以及一第二端。第九開關具有一第一端耦接至第七電容之第二端,以及一第二端耦接至第二放大器之輸出端。第十開關具有一第一端耦接至第七電容之第二端,以及一第二端耦接至接地,其中第七開關、第八開關、第七電容、第九開關以及第十開關構成第三切換式電容電路。第十一開關具有一第一端耦接至第一放 大器之第一輸入端,以及一第二端。第十二開關具有一第一端耦接至第十一開關之第二端,以及一第二端耦接至接地。第八電容具有一第一端耦接至第十一開關之第二端以及第十二開關之第一端,以及一第二端耦接至第第九開關之第一端以及第十開關之第一端,其中第十一開關、第十二開關、第八電容、第九開關以及第十開關構成第四切換式電容電路。
在一實施例中,第七開關、第八開關、第九開關、第十開關、第十一開關以及第十二開關係以一第一既定頻率切換,並且當第八開關、第九開關以及第十一開關開啟時,第七開關、第十開關以及第十二開關關閉,當第八開關、第九開關以及第十一開關閉時,第七開關、第十開關以及第十二開關開啟。在另一實施例中,第七開關、第八開關、第九開關、第十開關、第十一開關以及第十二開關更用以在切換式電容濾波器開機一既定時間內以一第二既定頻率切換,並且在切換式電容濾波器開機一既定時間後以第一既定頻率切換,其中第二既定頻率大於第一既定頻率。
在另一實施例中,第三切換式電容電路更包括一第二控制開關,具有一第一端耦接至第七電容之第二端以及一第二端耦接至第九開關之第一端以及第十開關之第一端。其中,第二控制開關用以在切換式電容濾波器開機時關閉,並且在切換式電容濾波器開機一既定時間後開啟。
值得注意的是,切換式電容濾波器係用以耦接至一感測器,並且接收感測器所產生之輸入訊號,其中感測器可為一焦電型紅外線感應器。切換式電容濾波器更包括一反向器電路耦 接於放大器電路以及訊號輸出端之間。
本發明另提供一種濾波方法,適用於具有一第一電容、一放大器電路以及一RC並聯電路之一切換式電容濾波器,其中濾波方法包括:經由第一電容,接收一輸入訊號;藉由放大器電路,放大輸入訊號中之低頻訊號,其中放大器電路包括一第一放大器、一第二電容、一第二放大器、一第三電容、等效於一第一正電阻之一第一切換式電容電路以及等效於一第一負電阻之一第二切換式電容電路,並且第一切換式電容電路以及第二切換式電容電路彼此並聯;以及藉由RC並聯電路,衰減輸入訊號之高頻訊號,其中RC並聯電路包括一第四電容、一第三切換式電容電路等效於一第二負電阻以及一第四切換式電容電路等效於一第二正電阻,並且第三切換式電容電路以及第四切換式電容電路彼此並聯。第一正電阻與第一負電阻並聯以及第二正電阻與第二負電阻並聯用以放大電阻。
100‧‧‧切換式電容濾波器
110‧‧‧放大器電路
112‧‧‧第一放大器
114‧‧‧第一切換式電容電路
116‧‧‧第二切換式電容電路
118‧‧‧第二放大器
120‧‧‧RC並聯電路
122‧‧‧第三切換式電容電路
124‧‧‧第四切換式電容電路
S1、S1’、S1_1~S11_1‧‧‧開關
S2、S2’、S2_2~S12_2‧‧‧開關
S3_1~S3_2‧‧‧控制開關
C1~C8、Cn、Cp‧‧‧電容
200A、200B‧‧‧切換式電容電路
502‧‧‧感測器
504‧‧‧反向器電路
GND‧‧‧接地
Sin‧‧‧輸入訊號
SOT‧‧‧訊號輸出端
S604~S610、S700~S710、S800~S810‧‧‧步驟
第1圖係本發明之切換式電容濾波器之一種實施例的方塊圖。
第2A圖係本發明之等效於正電阻的切換式電容電路之一種實施例的方塊圖。
第2B圖係本發明之等效於負電阻的切換式電容電路之一種實施例的方塊圖。
第3圖係第1圖所示之切換式電容濾波器之一種實施例的方塊圖。
第4圖係第1圖所示之切換式電容濾波器之另一種實施例的方塊圖。
第5圖係本發明之切換式電容濾波器之另一種實施例的方塊圖。
第6圖係本發明之濾波方法之一種實施例的流程圖。
第7圖係本發明之濾波方法之另一種實施例的流程圖。
第8圖係本發明之濾波方法之另一種實施例的流程圖。
以下將詳細討論本發明各種實施例之裝置及使用方法。然而值得注意的是,本發明所提供之許多可行的發明概念可實施在各種特定範圍中。這些特定實施例僅用於舉例說明本發明之裝置及使用方法,但非用於限定本發明之範圍。
第1圖係本發明之切換式電容濾波器之一種實施例的方塊圖。切換式電容濾波器100包括一第一電容C1、一放大器電路110以及一RC並聯電路120。熟習此技藝人士也可將切換式電容濾波器100實施於一具有感測功能之電腦系統樣態(configuration)上,例如,手持式設備(hand-held devices)、多處理器系統、以微處理器為基礎或可程式化之消費性電子產品(microprocessor-based or programmable consumer electronics)、監視錄影設備、家用電器以及類似之設備,本發明不加以限制。
第一電容C1用以接收輸入訊號Sin並過濾輸入訊號Sin中之直流訊號,其中第一電容C1具有一第一端用以接收輸入訊號Sin,以及一第二端耦接至彼此並聯之放大器電路110以及RC並 聯電路120。
放大器電路110用以放大輸入訊號Sin中之低頻訊號,其中放大器電路110具有一輸入端耦接至第一電容C1之第二端,以及一輸出端耦接至一訊號輸出端SOT。另外,放大器電路110更包括一第一放大器112、一第二電容C2、一第一切換式電容電路114、一第二切換式電容電路116、一第二放大器118以及一第三電容C3。第一放大器112具有一第一輸入端耦接至第一電容C1之第二端、一第二輸入端耦接至接地GND,以及一輸出端耦接至第一切換式電容電路114以及第二切換式電容電路116之第一端。值得注意的是,在本實施例中,第一放大器112之第一輸入端係為一負輸入端,第二輸入端係為一正輸入端,但本發明不限於此。第二電容C2用以耦接於第一放大器112之第一輸入端以及輸出端之間。第一切換式電容電路114具有一第一端耦接至第一放大器112之第一輸出端以及一第二端耦接至第二放大器118之第一輸入端,其中第一切換式電容電路114等效於具有正阻值之一正電阻。第二切換式電容電路116具有一第一端耦接至第一放大器112之第一輸出端以及一第二端耦接至第二放大器118之第一輸入端,其中第二切換式電容電路116等效於具有負阻值之一負電阻。值得注意的是,第一切換式電容電路114與第二切換式電容電路116並聯。當正電阻與負電阻並聯時,會產生電阻放大的效果。第二放大器118具有一第一輸入端耦接至第一切換式電容電路114、一第二輸入端耦接至接地GND以及第二切換式電容電路116之第二端,以及一輸出端耦接至訊號輸出端SOT。值得注意的是,在本實施例中,第二放大器118之第一輸入端係為一負輸入端,第二輸入端係為一 正輸入端,但本發明不限於此。第三電容C3用以耦接於第二放大器118之第一輸入端以及輸出端之間。值得注意的是,第一放大器112、第二電容C2、第一切換式電容電路114、第二切換式電容電路116、第二放大器118以及第三電容C3等效於一放大器。在本發明之另一實施例中,第一電容C1大於第四電容C4。舉例而言,第一電容C1之電容值為第四電容C4之電容值之2500倍,但本發明不限於此。第一電容C1之電容值亦可為第四電容C4之電容值之500~5000中的任一倍數,其中放大器電路110係用以根據第一電容C1以及第四電容C4之比值放大輸入訊號Sin。
RC並聯電路120與放大器電路110並聯,並且用以衰減輸入訊號Sin之高頻訊號。RC並聯電路120更包括一第四電容C4、一第三切換式電容電路122以及一第四切換式電容電路124。第四電容C4具有一第一端耦接至第一電容C1之第二端,以及一第二端耦接至訊號輸出端SOT。第三切換式電容電路122具有一第一端耦接至第一電容C1之第二端,以及一第二端耦接至訊號輸出端SOT,其中第三切換式電容電路122等效於具有負阻值一負電阻。第四切換式電容電路124具有一第一端耦接至第一電容C1之第二端,以及一第二端耦接至訊號輸出端SOT,其中第四切換式電容電路124等效於具有正阻值之一正電阻。值得注意的是,第四電容C4、第三切換式電容電路122以及第四切換式電容電路124彼此並聯。當正電阻與負電阻並聯時,會產生電阻放大的效果。
第2A圖係本發明之等效於正電阻的切換式電容電路之一種實施例的方塊圖。值得注意的是,等效於正電阻的切換式電容電路200A可實施於第1圖所示之切換式電容濾波器100中的第 一切換式電容電路114以及第四切換式電容電路124。在本實施例中,等效於正電阻的切換式電容電路200A包括開關S1、開關S1’、開關S2、開關S2’以及電容Cp。開關S1以及開關S1’分別連接至電容Cp之兩端,並且與電容Cp串聯。開關S2以及開關S2’中之一端分別連接至電容Cp之兩端,並開關S2以及開關S2’中之另一端連接至接地GND。另外,開關S1、開關S1’、開關S2以及開關S2’係根據一第一既定頻率進行切換,其中當開關S1以及開關S1’之動作相同,並且開關S2以及開關S2’之動作相同。當開關S1以及開關S1’開啟時,開關S2以及開關S2’關閉。當開關S1以及開關S1’關閉時,開關S2以及開關S2’開啟。值得注意的是,開啟等同於短路,關閉等同於開路。因此,切換式電容電路200A經由開關之切換可等效於一正電阻,其中切換式電容電路200A之阻抗係為T/Cp,T為第一既定頻率,並且Cp為電容Cp之電容值。
第2B圖係本發明之等效於負電阻的切換式電容電路之一種實施例的方塊圖。值得注意的是,等效於負電阻的切換式電容電路200B可實施於第1圖所示之切換式電容濾波器100中的第二切換式電容電路116以及第三切換式電容電路122。在本實施例中,等效於負電阻的切換式電容電路200B包括開關S1、開關S1’、開關S2、開關S2’以及電容Cn。開關S2以及開關S1’分別連接至電容Cn之兩端,並且與電容Cn串聯。開關S1以及開關S2’中之一端分別連接至電容Cn之兩端,並開關S1以及開關S2’中之另一端連接至接地GND。另外,開關S1、開關S1’、開關S2以及開關S2’係根據一第一既定頻率進行切換,其中當開關S1以及開 關S1’之動作相同,並且開關S2以及開關S2’之動作相同。當開關S1以及開關S1’開啟時,開關S2以及開關S2’關閉。當開關S1以及開關S1’關閉時,開關S2以及開關S2’開啟。值得注意的是,開啟等同於短路,關閉等同於開路。因此,切換式電容電路200B經由開關之切換可等效於一負電阻,其中切換式電容電路200B之阻抗係為-T/Cn,T為第一既定頻率,並且Cn為電容Cn之電容值。
第3圖係第1圖所示之切換式電容濾波器之一種實施例的方塊圖。第3圖相似於第1圖,除了第3圖中之第一切換式電容電路114、第二切換式電容電路116、第三切換式電容電路122以及第四切換式電容電路124。如第3圖所示,放大器電路110更包括一第一開關S1_1、一第二開關S2_2、一第五電容C5、一第三開關S3_1、一第四開關S4_2、一第五開關S5_2以及一第六電容C6。第一開關S1_1具有一第一端耦接至第一放大器112之輸出端,以及一第二端耦接至第二開關S2_2之第一端以及第五電容C5之第一端。第二開關S2_2具有一第一端耦接至第一開關S1_1之第二端,以及一第二端耦接至接地GND。第五電容C5具有一第一端耦接至第一開關S1_1之第二端以及第二開關S2_2之第一端,以及一第二端耦接至第三開關S3_1之第一端以及第四開關S4_2之第一端。第三開關S3_1具有一第一端耦接至第五電容C5之第二端以及第六電容C6之第二端,以及一第二端耦接至第二放大器118之第一輸入端。第四開關S4_2具有一第一端耦接至第五電容C5之第二端以及第六電容C6之第二端,以及一第二端耦接至接地GND。第五開關S5_2具有一第一端耦接至第一放大器112之輸出端,以及一第二端耦接至第六電容C6之第一端以及第六開關S6_1之第一端。第六開 關S6_1具有一第一端耦接至第五開關S5_2之第二端以及第六電容C6之第一端,以及一第二端耦接至接地GND。第六電容C6具有一第一端耦接至第五開關S5_2之第二端以及第六開關S6_1之第一端,以及一第二端耦接至第三開關S3_1之第一端以及第四開關S4_2之第一端。
詳細而言,第一開關S1_1、第二開關S2_2、第三開關S3_1、第四開關S4_2、第五開關S5_2以及第六開關S6_1係以一第一既定頻率切換,並且當第一開關S1_1、第三開關S3_1以及第六開關S6_1開啟時,第二開關S2_2、第四開關S4_2以及第五開關S5_2關閉,當第一開關S1_1、第三開關S3_1以及第六開關S6_1關閉時,第二開關S2_2、第四開關S4_2以及第五開關S5_2開啟。值得注意的是,開啟等同於短路,關閉等同於開路。舉例而言,第一頻率可為8k赫茲,但本發明不限於此。第一頻率亦可為1k~20k中之任一有理數。
在本實施例中,第一切換式電容電路114之阻抗等於T/C5,T為第一既定頻率。第二切換式電容電路116之阻抗等於-T/C6。另外,第一切換式電容電路114以及第二切換式電容電路116彼此並聯。因此,第一切換式電容電路114並聯第二切換式電容電路116之等效阻抗為-T/(C6-C5)。值得注意的是,在本發明之一實施例中,第六電容C6之電容值小於第五電容(C5)之電容值。另外,由第一切換式電容電路114並聯第二切換式電容電路116之等效阻抗可知,正電阻以及負電阻並聯,具有放大電阻之功效。
在本發明之另一實施例中,第一開關S1_1、第二開關S2_2、第三開關S3_1、第四開關S4_2、第五開關S5_2以及第六 開關S6_1係在切換式電容濾波器100開機後一既定時間內以一第二既定頻率切換,並且在切換式電容濾波器100開機一既定時間後以第一既定頻率切換,其中第二既定頻率大於第一既定頻率。舉例而言,第一既定頻率可為8k赫茲,第二既定頻率可為128k赫茲,但本發明不限於此。第二既定頻率亦可為100k~200k赫茲中之任一有理數。另外,既定時間可為3秒,但本發明不限於此。在其他實施例中,既定時間亦可為1.5秒~3秒中之任一有理數。值得注意的是,當第一開關S1_1、第二開關S2_2、第三開關S3_1、第四開關S4_2、第五開關S5_2以及第六開關S6_1切換之頻率變快時,阻抗會變高。因此,可加速第一電容C1以及其他電容充電的時間。換言之,第一開關S1_1、第二開關S2_2、第三開關S3_1、第四開關S4_2、第五開關S5_2以及第六開關S6_1切換之頻率變快,可加速切換式電容濾波器100穩定的時間。
如第3圖所示,RC並聯電路120更包括一第七開關S7_2、一第八開關S8_1、一第七電容C7、一第九開關S9_1、一第十開關S10_2、一第十一開關S11_1以及一第十二開關S12_2。第七開關S7_2具有一第一端耦接至第一放大器112之第一輸入端以及第一電容C1之第二端,以及一第二端耦接至第七電容C7以及第八開關S8_1之第一端。第八開關S8_1具有一第一端耦接至第七開關S7_2之第二端以及第七電容C7之第一端,以及一第二端耦接至接地GND。第七電容C7具有一第一端耦接至第七開關S7_2之第二端以及第八開關S8_1之第一端,以及一第二端耦接至第九開關S9_1之第一端以及第十開關S10_2之第一端。第九開關S9_1具有一第一端耦接至第七電容C7之第二端以及第八電容C8之第二端’以及一 第二端耦接至第二放大器118之輸出端。第十開關S10_2具有一第一端耦接至第七電容C7之第二端以及第八電容C8之第二端,以及一第二端耦接至接地GND。第十一開關S11_1具有一第一端耦接至第一放大器112之第一輸入端,以及一第二端耦接至第八電容C8之第一端以及第十二開關S12_2之第一端。第十二開關S12_2具有一第一端耦接至第十一開關S11_1之第二端以及第八電容C8之第一端,以及一第二端耦接至接地GND。第八電容C8具有一第一端耦接至第十一開關S11_1之第二端以及第十二開關S12_2之第一端,以及一第二端耦接至第第九開關S9_1之第一端以及第十開關S10_2之第一端。在本發明之一實施例中,第七電容C7大於第五電容C5,但本發明不限於此。
值得注意的是,第七開關S7_2、第八開關S8_1、第七電容C7、第九開關S9_1以及第十開關S10_2構成第三切換式電容電路122。第十一開關S11_1、第十二開關S12_2、第八電容C8、第九開關S9_1以及第十開關S10_2構成第四切換式電容電路124。換言之,在本實施例中,第三切換式電容電路122以及第四切換式電容電路124共用第九開關S9_1以及第十開關S10_2。其它內容可參考第2A以及2B圖之說明。
詳細而言,第七開關S7_2、第八開關S8_1、第九開關S9_1、第十開關S10_2、第十一開關S11_1以及第十二開關S12_2係以一第一既定頻率切換,並且當第八開關S8_1、第九開關S9_1以及第十一開關S11_1開啟時,第七開關S7_2、第十開關S10_2以及第十二開關S12_2關閉,當第八開關S8_1、第九開關S9_1以及第十一開關S11_1閉時,第七開關S7_2、第十開關S10_2以及第十二開 關S12_2開啟。值得注意的是,開啟等同於短路,關閉等同於開路。舉例而言,第一頻率可為8k赫茲,但本發明不限於此。第一頻率亦可為1k~20k中之任一有理數。
在本實施例中,第四切換式電容電路124之阻抗等於T/C8,T為第一既定頻率。第三切換式電容電路122之阻抗等於-T/C7。另外,第四切換式電容電路124以及第三切換式電容電路122彼此並聯。因此,第四切換式電容電路124並聯第三切換式電容電路122之等效阻抗為-T/(C7-C8)。值得注意的是,在本發明之一實施例中,第七電容C7之電容值小於第八電容C8之電容值。另外,由第四切換式電容電路124並聯第三切換式電容電路122之等效阻抗可知,正電阻以及負電阻並聯,具有放大電阻之功效。
在本發明之另一實施例中,第七開關S7_2、第八開關S8_1、第九開關S9_1、第十開關S10_2、第十一開關S11_1以及第十二開關S12_2係在切換式電容濾波器100開機後一既定時間內以一第二既定頻率切換,並且在切換式電容濾波器100開機一既定時間後以第一既定頻率切換,其中第二既定頻率大於第一既定頻率。舉例而言,第一既定頻率可為8k赫茲,第二既定頻率可為128k赫茲,但本發明不限於此。第二既定頻率亦可為100k~200k赫茲中之任一有理數。另外,既定時間可為3秒,但本發明不限於此。在其他實施例中,既定時間亦可為1.5秒~3秒中之任一有理數。值得注意的是,當第七開關S7_2、第八開關S8_1、第九開關S9_1、第十開關S10_2、第十一開關S11_1以及第十二開關S12_2切換之頻率變快時,阻抗會變高。因此,可加速第一電容C1以及其他電容充電的時間。換言之,第七開關S7_2、第八開關S8_1、第九開關S9_1、 第十開關S10_2、第十一開關S11_1以及第十二開關S12_2切換之頻率變快,可加速切換式電容濾波器100穩定的時間。
第4圖係第1圖所示之切換式電容濾波器之另一種實施例的方塊圖。第4圖與第3圖相似,除了第一切換式電容電路114以及第三切換式電容電路122。在本實施例中,第一切換式電容電路114更包括一第一控制開關SC1。第一控制開關SC1具有一第一端耦接至第五電容C5之第二端,以及一第二端耦接至第三開關S3_1之第一端以及第四開關S4_2之第一端。值得注意的是,第一控制開關SC1用以在切換式電容濾波器100開機時關閉,並且在切換式電容濾波器100開機一既定時間後開啟,其中開啟等同於短路,關閉等同於開路。另外,既定時間可為3秒,但本發明不限於此。在其他實施例中,既定時間亦可為1.5秒~3秒中之任一有理數。
第三切換式電容電路122更包括一第二控制開關SC2。第二控制開關SC2具有一第一端耦接至第七電容C7之第二端,以及一第二端耦接至第九開關S9_1之第一端以及第十開關S10_2之第一端。值得注意的是,第二控制開關SC2用以在切換式電容濾波器100開機時關閉,並且在切換式電容濾波器100開機後一既定時間後開啟,其中開啟等同於短路,關閉等同於開路。另外,既定時間可為3秒,但本發明不限於此。在其他實施例中,既定時間亦可為1.5秒~3秒中之任一有理數。
詳細而言,將第一控制開關SC1以及第二控制開關SC2關閉,等效於將第一切換式電容電路114以及第三切換式電容電路122斷路。當第一切換式電容電路114以及第三切換式電容電路122斷路時,可加速第一電容C1以及其他電容充電的時間。換言 之,將第一切換式電容電路114以及第三切換式電容電路122斷路,可加速切換式電容濾波器100穩定的時間。
第5圖係本發明之切換式電容濾波器之另一種實施例的方塊圖。第5圖相似於第1圖,除了第5圖更包括一感測器502以及一反向器電路504。
感測器502用以偵測環境並產生一輸入訊號Sin。另外,感測器502更用以將輸入訊號Sin傳送至第一電容C1。在本發明中,感測器502係用以偵測環境中之一低頻訊號。在本發明之一實施例中,感測器502係為一焦電型紅外線感應器(Passive Infrared Sensor,PIR),用以感測頻率約為1赫茲之訊號。因此,本發明中之濾波器的有效範圍係在0.4Hz~7Hz之間。在其他實施例中,感測器502亦可為其他用以偵測低頻訊號之感測器,但本發明不限於此。
反向器電路504耦接於放大器電路110以及訊號輸出端SOT之間,用以將經由放大器電路110放大低頻訊號以及經由RC並聯電路120衰減高頻訊號後之輸入訊號Sin進行反向。
另外,切換式電容濾波器100亦可包括一訊號產生單元(未圖示),用以產生致能上述實施例中複數開關之訊號。在一實施例中,切換式電容濾波器100亦可包括具有一計時器之判斷裝置(未圖示),用以判斷切換式電容濾波器100開機後是否超過一既定時間。
第6圖係本發明之濾波方法之一種實施例的流程圖,適用於第1-5圖所示之切換式電容濾波器100。流程開始於步驟S604。
在步驟S604中,第一電容C1接收一輸入訊號Sin。
接著,在步驟S606中,放大器電路110放大輸入訊號Sin中之低頻訊號,並且以一第一既定頻率切換第一開關S1_1、第二開關S2_2、第三開關S3_1、第四開關S4_2、第五開關S5_2以及第六開關S6_1,其中放大器電路110中之第一切換式電容電路114以及第二切換式電容電路彼此並聯。另外,當第一開關S1_1、第三開關S3_1以及第六開關S6_1開啟時,第二開關S2_2、第四開關S4_2以及第五開關S5_2關閉,當第一開關S1_1、第三開關S3_1以及第六開關S6_1關閉時,第二開關S2_2、第四開關S4_2以及第五開關S5_2開啟。值得注意的是,開啟等同於短路,關閉等同於開路。舉例而言,第一頻率可為8k赫茲,但本發明不限於此。第一頻率亦可為1k~20k中之任一有理數。值得注意的是,等效於一正電阻之第一切換式電容電路114與等效於一負電阻之第二切換式電容電路116並聯,用以放大電阻。
在本實施例中,第一切換式電容電路114之阻抗等於T/C5,T為第一既定頻率。第二切換式電容電路116之阻抗等於-T/C6。另外,第一切換式電容電路114以及第二切換式電容電路116彼此並聯。因此,第一切換式電容電路114並聯第二切換式電容電路116之等效阻抗為-T/(C6-C5)。值得注意的是,在本發明之一實施例中,第六電容C6之電容值小於第五電容(C5)之電容值。另外,由第一切換式電容電路114並聯第二切換式電容電路116之等效阻抗可知,正電阻以及負電阻並聯,具有放大電阻之功效。
接著,在步驟S608中,RC並聯電路120衰減輸入訊號Sin之高頻訊號,並且以第一既定頻率切換第七開關S7_2、第八開 關S8_1、第九開關S9_1、第十開關S10_2、第十一開關S11_1以及第十二開關S12_2,其中第三切換式電容電路122以及第四切換式電容電路彼此並聯。另外,當第八開關S8_1、第九開關S9_1以及第十一開關S11_1開啟時,第七開關S7_2、第十開關S10_2以及第十二開關S12_2關閉,當第八開關S8_1、第九開關S9_1以及第十一開關S11_1閉時,第七開關S7_2、第十開關S10_2以及第十二開關S12_2開啟。值得注意的是,開啟等同於短路,關閉等同於開路。舉例而言,第一頻率可為8k赫茲,但本發明不限於此。第一頻率亦可為1k~20k中之任一有理數。值得注意的是,等效於負電阻之第三切換式電容電路122以及等效於正電阻之第四切換式電容電路124彼此並聯,用以放大電阻。
接著,在步驟S610中,切換式電容濾波器100輸出在步驟S606中放大低頻訊號以及在步驟S608中衰減高頻訊號後之輸入訊號Sin。流程結束於步驟S610。在本發明之另一實施例中,步驟S610更包括藉由反向器電路504對放大低頻訊號以及衰減高頻訊號後之輸入訊號Sin進行反向。
第7圖係本發明之濾波方法之另一種實施例的流程圖,適用於第1-5圖所示之切換式電容濾波器100。流程開始於步驟S700,其中步驟S704~S710相似於第6圖所示之步驟S604~S610。因此,關於步驟S704~S710之說明,請參考第6圖所示之步驟S604~S610,在此不再贅述。
在步驟S700中,切換式電容濾波器100判斷自切換式電容濾波器100開機開始,是否超過一既定時間。當超過一既定時間,流程進行至步驟S702,否則,流程進行至到步驟S704。
在步驟S702中,切換式電容濾波器100以一第二既定頻率切換第一開關S1_1、第二開關S2_2、第三開關S3_1、第四開關S4_2、第五開關S5_2、第六開關S6_1、第七開關S7_2、第八開關S8_1、第九開關S9_1、第十開關S10_2、第十一開關S11_1以及第十二開關S12_2。接著,流程回到步驟S700,切換式電容濾波器100繼續判斷自切換式電容濾波器100開機開始,是否超過一既定時間。值得注意的是,第二既定頻率大於第一既定頻率。舉例而言,第一既定頻率可為8k赫茲,第二既定頻率可為128k赫茲,但本發明不限於此。第二既定頻率亦可為100k~200k赫茲中之任一有理數。另外,既定時間可為3秒,但本發明不限於此。在其他實施例中,既定時間亦可為1.5秒~3秒中之任一有理數。值得注意的是,當第一開關S1_1、第二開關S2_2、第三開關S3_1、第四開關S4_2、第五開關S5_2、第六開關S6_1、第七開關S7_2、第八開關S8_1、第九開關S9_1、第十開關S10_2、第十一開關S11_1以及第十二開關S12_2切換之頻率變快時,阻抗會變高。因此,可加速第一電容C1以及其他電容充電的時間。換言之,第一開關S1_1、第二開關S2_2、第三開關S3_1、第四開關S4_2、第五開關S5_2、第六開關S6_1、第七開關S7_2、第八開關S8_1、第九開關S9_1、第十開關S10_2、第十一開關S11_1以及第十二開關S12_2切換之頻率變快,可加速切換式電容濾波器100穩定的時間。
第8圖係本發明之濾波方法之另一種實施例的流程圖,適用於第4圖所示之切換式電容濾波器100,其中本實施例係藉由第一控制開關SC1以及第二控制開關SC2,縮短第一電容C1之充電時間。流程開始於步驟S800,其中步驟S804~S810相似於第 6圖所示之步驟S604~S610。因此,關於步驟S804~S810之說明,請參考第6圖所示之步驟S604~S610,在此不再贅述。
在步驟S800中,切換式電容濾波器100判斷自切換式電容濾波器100開機開始,是否超過一既定時間。當超過一既定時間,流程進行至步驟S802,否則,流程進行至到步驟S804。
在步驟S802中,切換式電容濾波器100關閉第一控制開關SC1以及第二控制開關SC2。接著,流程回到步驟S800,切換式電容濾波器100繼續判斷自切換式電容濾波器100開機開始,是否超過一既定時間。在本發明之一實施例的步驟S802中,切換式電容濾波器100以第一既定頻率切換第一開關S1_1、第二開關S2_2、第三開關S3_1、第四開關S4_2、第五開關S5_2、第六開關S6_1、第七開關S7_2、第八開關S8_1、第九開關S9_1、第十開關S10_2、第十一開關S11_1以及第十二開關S12_2,但本發明不限於此。在本發明之另一實施例的步驟S802中,切換式電容濾波器100以第二既定頻率切換第一開關S1_1、第二開關S2_2、第三開關S3_1、第四開關S4_2、第五開關S5_2、第六開關S6_1、第七開關S7_2、第八開關S8_1、第九開關S9_1、第十開關S10_2、第十一開關S11_1以及第十二開關S12_2。值得注意的是,第二既定頻率大於第一既定頻率。舉例而言,第一既定頻率可為8k赫茲,第二既定頻率可為128k赫茲,但本發明不限於此。第二既定頻率亦可為100k~200k赫茲中之任一有理數。另外,既定時間可為3秒,但本發明不限於此。在其他實施例中,既定時間亦可為1.5秒~3秒中之任一有理數。詳細而言,將第一控制開關SC1以及第二控制開關SC2關閉,等效於將第一切換式電容電路114以及第三切換式電容 電路122斷路。當第一切換式電容電路114以及第三切換式電容電路122斷路時,可加速第一電容C1以及其他電容充電的時間。換言之,將第一切換式電容電路114以及第三切換式電容電路122斷路,可加速切換式電容濾波器100穩定的時間。
在步驟S803中,切換式電容濾波器100開啟第一控制開關SC1以及開啟第二控制開關SC2。
本發明所提供之切換式電容濾波器100以及濾波方法藉由切換式電容電路縮小電路體積,並且放大電阻。另外,本發明所提供之切換式電容濾波器100以及濾波方法可在1.5秒內達到穩定,其中切換式電容濾波器100以及濾波方法係藉由切換電路縮短穩定的時間。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外,摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用,並非用來限制本發明之權利範圍。
100‧‧‧切換式電容濾波器
110‧‧‧放大器電路
112‧‧‧第一放大器
114‧‧‧第一切換式電容電路
116‧‧‧第二切換式電容電路
118‧‧‧第二放大器
120‧‧‧RC並聯電路
122‧‧‧第三切換式電容電路
124‧‧‧第四切換式電容電路
S1_1~S11_1‧‧‧開關
S2_2~S12_2‧‧‧開關
S3_1~S3_2‧‧‧控制開關
C1~C8‧‧‧電容
GND‧‧‧接地
Sin‧‧‧輸入訊號
SOT‧‧‧訊號輸出端

Claims (30)

  1. 一種切換式電容濾波器,包括:一第一電容,具有一第一端用以接收一輸入訊號,以及一第二端;一放大器電路,用以放大上述輸入訊號中之低頻訊號,包括:一第一放大器,具有一第一輸入端耦接於上述第一電容之第二端、一第二輸入端耦接至一接地,以及一輸出端;一第二電容,耦接於上述第一放大器之第一輸入端以及輸出端之間;一第一切換式電容電路,具有一第一端耦接至上述第一放大器之輸出端,以及一第二端,其中上述第一切換式電容電路等效於一第一正電阻;一第二切換式電容電路,具有一第一端耦接至上述第一放大器之輸出端,以及一第二端耦接至上述第一切換式電容電路之第二端,其中上述第二切換式電容電路等效於一第一負電阻;一第二放大器,具有一第一輸入端耦接至上述第一切換式電容電路之第二端以及上述第二切換式電容電路之第二端,一第二輸入端耦接至上述接地,以及一輸出端用以耦接至一訊號輸出端;以及一第三電容,耦接於上述第二放大器之第一輸入端以及輸出端之間;以及 一RC並聯電路,與上述放大器電路並聯,並且用以衰減上述輸入訊號之高頻訊號,其中上述RC並聯電路更包括:一第四電容,具有一第一端耦接至上述第一放大器之第一輸入端,以及一第二端耦接至上述訊號輸出端;一第三切換式電容電路,具有一第一端耦接至上述第一放大器之第一輸入端,以及一第二端耦接至上述訊號輸出端,其中上述第三切換式電容電路等效於一第二負電阻;以及一第四切換式電容電路,具有一第一端耦接至上述第一放大器之第一輸入端,以及一第二端耦接至上述訊號輸出端,其中上述第四切換式電容電路等效於一第二正電阻。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之切換式電容濾波器,其中上述放大器電路更包括:一第一開關,具有一第一端耦接至上述第一放大器之輸出端,以及一第二端;一第二開關,具有一第一端耦接至上述第一開關之第二端,以及一第二端耦接至上述接地;一第五電容,具有一第一端耦接至上述第一開關之第二端以及上述第二開關之第一端,以及一第二端;一第三開關,具有一第一端耦接至上述第五電容之第二端,以及一第二端耦接至上述第二放大器之第一輸入端;一第四開關,具有一第一端耦接至上述第五電容之第二端,以及一第二端耦接至上述接地,其中上述第一開關、上述第二開 關、上述第五電容、上述第三開關以及上述第四開關構成上述第一切換式電容電路;一第五開關,具有一第一端耦接至上述第一放大器之輸出端,以及一第二端;一第六開關,具有一第一端耦接至上述第五開關之第二端,以及一第二端耦接至上述接地;以及一第六電容,具有一第一端耦接至上述第五開關之第二端以及上述第六開關之第一端,以及一第二端耦接至上述第三開關之第一端以及上述第四開關之第一端,其中上述第四開關、上述第五開關、上述第六電容、上述第三開關以及上述第四開關構成上述第二切換式電容電路。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之切換式電容濾波器,其中上述第一開關、上述第二開關、上述第三開關、上述第四開關、上述第五開關以及上述第六開關係以一第一既定頻率切換,並且當上述第一開關、上述第三開關以及上述第六開關開啟時,上述第二開關、上述第四開關以及上述第五開關關閉,當上述第一開關、上述第三開關以及上述第六開關關閉時,上述第二開關、上述第四開關以及上述第五開關開啟。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之切換式電容濾波器,其中上述第一開關、上述第二開關、上述第三開關、上述第四開關、上述第五開關以及上述第六開關更用以在上述切換式電容濾波器開機一既定時間內以一第二既定頻率切換,並且在上述切換式電容 濾波器開機一既定時間後以上述第二頻率切換,其中上述第二既定頻率大於上述第一既定頻率。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之切換式電容濾波器,其中上述第一切換式電容電路更包括一第一控制開關,具有一第一端耦接至上述第五電容之第二端以及一第二端耦接至上述第三開關之第一端以及上述第四開關之第一端。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之切換式電容濾波器,其中上述第一控制開關用以在上述切換式電容濾波器開機時關閉,並且在上述切換式電容濾波器開機一既定時間後開啟。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之切換式電容濾波器,其中上述RC並聯電路更包括:一第七開關,具有一第一端耦接至上述第一放大器之第一輸入端,以及一第二端;一第八開關,具有一第一端耦接至上述第七開關之第二端,以及一第二端耦接至上述接地;一第七電容,具有一第一端耦接至上述第七開關之第二端以及上述第八開關之第一端,以及一第二端,一第九開關,具有一第一端耦接至上述第七電容之第二端,以及一第二端耦接至上述第二放大器之輸出端;一第十開關,具有一第一端耦接至上述第七電容之第二端,以及一第二端耦接至上述接地,其中上述第七開關、上述第八開 關、上述第七電容、上述第九開關以及上述第十開關構成上述第三切換式電容電路;一第十一開關,具有一第一端耦接至上述第一放大器之第一輸入端,以及一第二端;一第十二開關,具有一第一端耦接至上述第十一開關之第二端,以及一第二端耦接至上述接地;以及一第八電容,具有一第一端耦接至上述第十一開關之第二端以及上述第十二開關之第一端,以及一第二端耦接至上述第第九開關之第一端以及上述第十開關之第一端,其中上述第十一開關、上述第十二開關、上述第八電容、上述第九開關以及上述第十開關構成上述第四切換式電容電路。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之切換式電容濾波器,其中上述第七開關、上述第八開關、上述第九開關、上述第十開關、上述第十一開關以及上述第十二開關係以一第一既定頻率切換,並且當上述第八開關、上述第九開關以及上述第十一開關開啟時,上述第七開關、上述第十開關以及上述第十二開關關閉,當上述第八開關、上述第九開關以及上述第十一開關閉時,上述第七開關、上述第十開關以及上述第十二開關開啟。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之切換式電容濾波器,其中上述第七開關、上述第八開關、上述第九開關、上述第十開關、上述第十一開關以及上述第十二開關更用以在上述切換式電容濾波器開機一既定時間內以一第二既定頻率切換,並且在上述切換式 電容濾波器開機一既定時間後以上述第一既定頻率切換,其中上述第二既定頻率大於上述第一既定頻率。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之切換式電容濾波器,其中上述第三切換式電容電路更包括一第二控制開關,具有一第一端耦接至上述第七電容之第二端以及一第二端耦接至上述第九開關之第一端以及上述第十開關之第一端。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之切換式電容濾波器,其中上述第二控制開關用以在上述切換式電容濾波器開機時關閉,並且在上述切換式電容濾波器開機一既定時間後開啟。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之切換式電容濾波器,其中上述切換式電容濾波器係用以耦接至一感測器,並且接收上述感測器所產生之上述輸入訊號。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之切換式電容濾波器,其中上述感測器係為一焦電型紅外線感應器。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之切換式電容濾波器,其中上述切換式電容濾波器更包括一反向器電路耦接於上述放大器電路以及上述訊號輸出端之間。
  15. 一種濾波方法,適用於具有一第一電容、一放大器電路以及一RC並聯電路之一切換式電容濾波器,其中上述濾波方法包括:經由上述第一電容,接收一輸入訊號; 藉由上述放大器電路,放大上述輸入訊號中之低頻訊號,其中上述放大器電路包括一第一放大器、一第二電容、一第二放大器、一第三電容、等效於一第一正電阻之一第一切換式電容電路以及等效於一第一負電阻之一第二切換式電容電路,並且上述第一切換式電容電路以及上述第二切換式電容電路彼此並聯;以及藉由上述RC並聯電路,衰減上述輸入訊號之高頻訊號,其中上述RC並聯電路包括一第四電容、一第三切換式電容電路等效於一第二負電阻以及一第四切換式電容電路等效於一第二正電阻,並且上述第三切換式電容電路以及上述第四切換式電容電路彼此並聯。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之濾波方法,其中上述第一正電阻與上述第一負電阻並聯以及上述第二正電阻與上述第二負電阻並聯用以放大電阻。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之濾波方法,其中上述放大器電路更包括:一第一開關,具有一第一端耦接至上述第一放大器之一輸出端,以及一第二端;一第二開關,具有一第一端耦接至上述第一開關之第二端,以及一第二端耦接至一接地;一第五電容,具有一第一端耦接至上述第一開關之第二端以及上述第二開關之第一端,以及一第二端; 一第三開關,具有一第一端耦接至上述第五電容之第二端,以及一第二端耦接至上述第二放大器之一第一輸入端;一第四開關,具有一第一端耦接至上述第五電容之第二端,以及一第二端耦接至上述接地,其中上述第一開關、上述第二開關、上述第五電容、上述第三開關以及上述第四開關構成上述第一切換式電容電路;一第五開關,具有一第一端耦接至上述第一放大器之輸出端,以及一第二端;一第六開關,具有一第一端耦接至上述第五開關之第二端,以及一第二端耦接至上述接地;以及一第六電容,具有一第一端耦接至上述第五開關之第二端以及上述第六開關之第一端,以及一第二端耦接至上述第三開關之第一端以及上述第四開關之第一端,其中上述第四開關、上述第五開關、上述第六電容、上述第三開關以及上述第四開關構成上述第二切換式電容電路。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之濾波方法,其中藉由上述放大器電路,放大上述輸入訊號中之低頻訊號之步驟更包括以一第一既定頻率切換上述第一開關、上述第二開關、上述第三開關、上述第四開關、上述第五開關以及上述第六開關,其中當上述第一開關、上述第三開關以及上述第六開關開啟時,上述第二開關、上述第四開關以及上述第五開關關閉,當上述第一開關、上述第三開關以及上述第六開關關閉時,上述第二開關、上述第四開關 以及上述第五開關開啟。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之濾波方法,更包括在上述切換式電容濾波器開機一既定時間內,以一第二既定頻率切換上述第一開關、上述第二開關、上述第三開關、上述第四開關、上述第五開關以及上述第六開關,其中上述第二既定頻率大於上述第一既定頻率。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之濾波方法,其中上述第一切換式電容電路更包括一第一控制開關,具有一第一端耦接至上述第五電容之第二端以及一第二端耦接至上述第三開關之第一端以及上述第四開關之第一端,並且上述濾波方法更包括藉由上述第一控制開關,縮短上述第一電容之充電時間。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之濾波方法,其中藉由上述第一控制開關,縮短上述第一電容之充電時間之步驟更包括:在上述切換式電容濾波器開機時,關閉上述第一控制開關;以及在上述切換式電容濾波器開機一既定時間後,開啟上述第一控制開關。
  22. 如申請專利範圍第15項所述之濾波方法,其中上述RC並聯電路更包括:一第七開關,具有一第一端耦接至上述第一放大器之一第一輸入端,以及一第二端; 一第八開關,具有一第一端耦接至上述第七開關之第二端,以及一第二端耦接至一接地;一第七電容,具有一第一端耦接至上述第七開關之第二端以及上述第八開關之第一端,以及一第二端;一第九開關,具有一第一端耦接至上述第七電容之第二端,以及一第二端耦接至上述第二放大器之一輸出端;一第十開關,具有一第一端耦接至上述第七電容之第二端,以及一第二端耦接至上述接地,其中上述第七開關、上述第八開關、上述第七電容、上述第九開關以及上述第十開關構成上述第三切換式電容電路;一第十一開關,具有一第一端耦接至上述第一放大器之一第一輸入端,以及一第二端;一第十二開關,具有一第一端耦接至上述第十一開關之第二端,以及一第二端耦接至上述接地;以及一第八電容,具有一第一端耦接至上述第十一開關之第二端以及上述第十二開關之第一端,以及一第二端耦接至上述第第九開關之第一端以及上述第十開關之第一端,其中上述第十一開關、上述第十二開關、上述第八電容、上述第九開關以及上述第十開關構成上述第四切換式電容電路。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之濾波方法,其中藉由上述RC並聯電路,衰減上述輸入訊號之高頻訊號之步驟更包括以一第一既定頻率切換上述第七開關、上述第八開關、上述第九開關、 上述第十開關、上述第十一開關以及上述第十二開關,其中當上述第八開關、上述第九開關以及上述第十一開關開啟時,上述第七開關、上述第十開關以及上述第十二開關關閉,當上述第八開關、上述第九開關以及上述第十一開關閉時,上述第七開關、上述第十開關以及上述第十二開關開啟。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之濾波方法,更包括在上述切換式電容濾波器開機一既定時間內,以一第二既定頻率切換上述第七開關、上述第八開關、上述第九開關、上述第十開關、上述第十一開關以及上述第十二開關,其中上述第二既定頻率大於上述第一既定頻率。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之濾波方法,其中更包括在上述切換式電容濾波器開機一既定時間內,以一第二既定頻率切換上述第七開關、上述第八開關、上述第九開關、上述第十開關、上述第十一開關以及上述第十二開關,其中上述第二既定頻率大於上述第一既定頻率。
  26. 如申請專利範圍第22項所述之濾波方法,其中上述第二切換式電容電路更包括一第二控制開關,具有一第一端耦接至上述第七電容之第二端以及一第二端耦接至上述第九開關之第一端以及上述第十開關之第一端,並且上述濾波方法更包括藉由上述第二控制開關,縮短上述第一電容之充電時間。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之濾波方法,其中藉由上述第二控制開關,縮短上述第一電容之充電時間之步驟更包括: 在上述切換式電容濾波器開機時,關閉上述第二控制開關;以及在上述切換式電容濾波器開機一既定時間後,開啟上述第二控制開關。
  28. 如申請專利範圍第15項所述之濾波方法,其中上述切換式電容濾波器係用以耦接至一感測器,並且接收上述感測器所產生之上述輸入訊號。
  29. 如申請專利範圍第28項所述之濾波方法,其中上述感測器係為一焦電型紅外線感應器。
  30. 如申請專利範圍第15項所述之濾波方法,更包括藉由一反向器電路對放大低頻訊號以及衰減高頻訊號後之上述輸入訊號進行反向。
TW102121677A 2013-06-19 2013-06-19 切換式電容濾波器及其濾波方法 TWI513182B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102121677A TWI513182B (zh) 2013-06-19 2013-06-19 切換式電容濾波器及其濾波方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW102121677A TWI513182B (zh) 2013-06-19 2013-06-19 切換式電容濾波器及其濾波方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201501464A TW201501464A (zh) 2015-01-01
TWI513182B true TWI513182B (zh) 2015-12-11

Family

ID=52718094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102121677A TWI513182B (zh) 2013-06-19 2013-06-19 切換式電容濾波器及其濾波方法

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI513182B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7520170B2 (en) * 2007-07-10 2009-04-21 Freescale Semiconductor, Inc. Output correction circuit for three-axis accelerometer
TW201316698A (zh) * 2011-10-06 2013-04-16 Issc Technologies Corp 雙模態δ-△類比至數位轉換器與其電路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7520170B2 (en) * 2007-07-10 2009-04-21 Freescale Semiconductor, Inc. Output correction circuit for three-axis accelerometer
TW201316698A (zh) * 2011-10-06 2013-04-16 Issc Technologies Corp 雙模態δ-△類比至數位轉換器與其電路

Also Published As

Publication number Publication date
TW201501464A (zh) 2015-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI550495B (zh) 高靈敏度的電容觸控裝置及其運作方法
US20190302928A1 (en) Capacitance detection circuit, touch detection device and terminal device
CN110286787B (zh) 用于触控面板的控制晶片及其运作方法
US20140300376A1 (en) Noise Measurement in Capacitive Touch Sensors
US9329735B2 (en) Touch circuit chip and touch apparatus using the same
KR20170084134A (ko) 감지소자에 복조회로를 갖는 정전용량식 지문감지장치
TW201102668A (en) Capacitance measurement circuit and method
JP2007217980A (ja) 開閉制御方法
JP6066061B2 (ja) 静電容量式タッチセンサ
TW201617819A (zh) 電容觸控系統及其選頻方法
WO2017197574A1 (zh) 电容检测的装置
TWI513182B (zh) 切換式電容濾波器及其濾波方法
US8156354B2 (en) Power-saving system and method for computer
WO2020007021A1 (zh) 触控显示面板及其驱动方法、触控显示装置
CN105786273B (zh) 一种电容式触摸屏及其检测电路及电子设备
KR102605844B1 (ko) 이물질 검출 회로 및 그를 이용한 무선 전력 송신 장치
WO2023216578A1 (zh) 一种具有滤波功能的磁开关
JP2005214901A5 (zh)
US12101610B2 (en) High acoustic overload point recovery apparatus and method
JP6115888B2 (ja) 静電容量式タッチセンサ
EP3490148A3 (en) Capacitance detecting device
TWI464554B (zh) 感測電路
JP2004508537A (ja) 機能障害を検出する回路装置
CN104283521A (zh) 切换式电容滤波器及其滤波方法
CN207304499U (zh) 开关电容减法电路和传感器设备

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees