TWI540837B - 按鍵偵測電路 - Google Patents

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TWI540837B
TWI540837B TW103130397A TW103130397A TWI540837B TW I540837 B TWI540837 B TW I540837B TW 103130397 A TW103130397 A TW 103130397A TW 103130397 A TW103130397 A TW 103130397A TW I540837 B TWI540837 B TW I540837B
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許晨聲
邱瑞德
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原相科技股份有限公司
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/24Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude

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Description

按鍵偵測電路
本發明係關於一種按鍵偵測電路,且特別是一種可偵測按鍵模組之臨限單元之臨限電壓的按鍵偵測電路。
隨著科技日新月異,按鍵式輸入裝置已普遍地應用於電子產品中。按鍵式輸入裝置往往具有按鍵偵測電路以及由多個按鍵組成的按鍵網路,按鍵偵測電路可根據按鍵網路的按鍵動作產生按鍵觸發訊號,以供後端電路去判斷是哪一個按鍵處於按壓狀態。在一般的按鍵式輸入裝置中,按鍵偵測電路通常係設計成一個按鍵對應一個晶片接腳(PIN),並利用斷路與通路的方式對應地產生按鍵觸發訊號。此外,目前也有按鍵偵測電路係設計成多個按鍵共用一個晶片接腳,以減少晶片的面積。
請參閱圖1,圖1是傳統的按鍵偵測電路的電路示意圖。圖1所示之傳統的按鍵偵測電路1包括判斷電路10、電壓源11以及按鍵模組14。按鍵模組14係使用電阻電容的充放電原理,以不同的按鍵動作產生不同的等效電阻電容值(RC值),不同的等效電阻電容值將對應不同的充電時間。也就是說,傳統的按鍵偵測電路1的判斷電路10係透過不同的充電時間來判斷按鍵模組14中按鍵的按鍵動作。
然而,隨著多功能的需求,一個按鍵式輸入裝置往往會配置多個按鍵(例如,圖1之按鍵模組14)。隨著按鍵式輸入裝置搭載的按鍵數量增加,其判斷電路10也必須做得更加精密,以準確地 判斷按鍵模組14之多個按鍵的按鍵動作。也就是說,當按鍵式輸入裝置配置的按鍵數量越多時,將會有判斷電路10的成本隨著按鍵數量增加的問題。
因此,為了解決判斷電路的成本隨著按鍵數量增加的問題,需要一種按鍵偵測電路之設計,在能夠判斷多個按鍵的按鍵動作的前提下,亦可解決判斷電路成本增加的問題。另外一方面,按鍵模組可能會具有發光二極體,以指示其使用狀態。因此,需要提供適當的電壓給按鍵模組,使發光二極體不致於誤亮,且又不影響判斷電路對按鍵模組之多個按鍵的按鍵動作的掃描。
本發明實施例提供一種按鍵偵測電路,按鍵偵測電路包括判斷電路、電壓選擇器以及按鍵模組。判斷電路電性連接於電壓源,且判斷電路具有一晶片接腳。電壓選擇器電性連接於判斷電路,其具有多個備選電壓,多個備選電壓依電壓大小排列成電壓序列。按鍵模組電性連接晶片接腳,其包括了臨限單元與一按鍵網路。其中,電壓選擇器從備選電壓中選擇一者輸出至判斷電路,判斷電路將接收到的備選電壓輸出至按鍵模組,以測試備選電壓是否會使臨限單元導通。當備選電壓不會使臨限單元導通,判斷電路輸出判斷訊號至電壓選擇器,使得電壓選擇器依照電壓序列選出下一者備選電壓並輸出至判斷電路。當備選電壓會使臨限單元導通,判斷電路輸出判斷訊號至電壓選擇器,使得電壓選擇器依照電壓序列選出目前之備選電壓的前一者作為臨限電壓。
綜上所述,本發明實施例所提供的按鍵偵測電路更可偵測出不使按鍵模組之臨限單元導通的臨限電壓。透過提供臨限電壓至按鍵模組,可將按鍵模組輸出的按鍵掃描電流最大化。據此,判斷電路即使不使用昂貴且精細的元件亦可判斷按鍵模組之按鍵網路中多個按鍵的按鍵動作。因此,相較於現有之按鍵偵測電路, 本發明之按鍵偵測電路可以減少判斷電路的成本,同時增加判斷電路判斷多個按鍵之按鍵動作的精準度。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容,請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖,但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明,而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
1‧‧‧傳統之按鍵偵測電路
14‧‧‧傳統之按鍵模組
10‧‧‧傳統之判斷電路
2、3‧‧‧按鍵偵測電路
20、30‧‧‧判斷電路
11、21、31‧‧‧電壓源
22、32‧‧‧電壓選擇器
23、33‧‧‧晶片接腳
24、34‧‧‧按鍵模組
35‧‧‧開關元件
301‧‧‧電流鏡
3011、3012‧‧‧金屬氧化半導體場效電晶體
3013‧‧‧偏壓電流源
3014‧‧‧電流開關
RF‧‧‧反饋電阻
Imirror‧‧‧鏡像電流
V1~Vn‧‧‧備選電壓
VREF‧‧‧輸出電壓
302‧‧‧電流比較單元
3021‧‧‧電流比較器
3022‧‧‧第一參考電流源
3023‧‧‧第二參考電流源
3024‧‧‧電流切換開關
IREF1‧‧‧第一參考電流
IREF2‧‧‧第二參考電流
303‧‧‧電壓輸出單元
3031‧‧‧比較器
3032‧‧‧導通電晶體
R1、R2‧‧‧電阻
341‧‧‧臨限單元
342‧‧‧第一按鍵開關單元
3421‧‧‧第一按鍵開關
3422‧‧‧第一開關電阻
343~349‧‧‧第二開關單元
3431、3441、3451、3491‧‧‧第二按鍵開關
3432、3442、3452、3492‧‧‧第二開關電阻
3433、3443、3453、3493‧‧‧第三開關電阻
圖1是傳統的按鍵偵測電路的電路示意圖。
圖2是本發明實施例之按鍵偵測電路的方塊圖。
圖3A是本發明實施例之按鍵偵測電路在偵測臨限電壓時的電路示意圖。
圖3B是本發明實施例之按鍵偵測電路在偵測完臨限電壓後的電路示意圖。
在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例,在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而,本發明概念可能以許多不同形式來體現,且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言,提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整,且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中,可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。
應理解,雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件或信號等,但此等元件或信號不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件,或者一信號與另一信號。另外,如本文中所使用,術語「或」視實際情況可能包括相關聯之列出項目中之任一者或者多者之所有組合。
請參閱圖2,圖2是本發明實施例之按鍵偵測電路的方塊圖。 按鍵偵測電路2包括判斷電路20、電壓源21、電壓選擇器22以及按鍵模組24。判斷電路20電性連接於電壓源21。電壓選擇器22的輸入端與輸出端分別電性連接於判斷電路20。判斷電路20更包括晶片接腳23。按鍵模組24透過晶片接腳23電性連接於判斷電路20。
判斷電路20包括適當的電路、邏輯和/或編碼,用以接收電壓源21的輸入電壓,並供電給電壓選擇器22與按鍵模組24。電壓選擇器22具有多個備選電壓V1~Vn(n為大於1的正整數,例如為5),多個備選電壓V1~Vn依電壓大小排列成電壓序列。當判斷電路20供電給電壓選擇器22後,電壓選擇器22從備選電壓V1~Vn中選擇其中一個作為輸出電壓VREF至判斷電路20。
值得一提的是,於本發明實施例中,備選電壓Vi小於Vi+1,其中i為1至n-1的整數。因此,電壓選擇器22會先選擇電壓序列中電壓值最小的備選電壓V1作為輸出電壓VREF至判斷電路20。若備選電壓V1不足以使按鍵模組24之臨限單元(例如發光二極體,圖2未繪示)導通,則電壓選擇器22接著選擇備選電壓V2作為輸出電壓VREF至判斷電路20。若備選電壓V2足以使按鍵模組24之臨限單元導通,則判斷電路20選擇備選電壓V1作為臨限電壓使用。若備選電壓V2不足以使按鍵模組24之臨限單元導通,則判斷電路20接著選擇備選電壓V3作為輸出電壓VREF至判斷電路20,以判斷備選電壓V3是否足以使按鍵模組24之臨限單元導通。簡單地說,當備選電壓Vj-1不會使臨限單元導通,但備選電壓Vj會使臨限單元導通,則備選電壓Vj-1被選擇作為臨限電壓使用,其中j為大於1的整數。
判斷電路20接收電壓選擇器22的輸出電壓VREF後,將輸出電壓VREF輸出至按鍵模組24,以測試電壓選擇器22的輸出電壓VREF是否會使按鍵模組24之臨限單元導通。若電壓選擇器22的輸出電壓VREF不會使臨限單元導通,則判斷電路20輸出判斷 訊號至電壓選擇器22,使得電壓選擇器22依照電壓序列選出下一個備選電壓作為輸出電壓VREF至判斷電路20。相反地,若電壓選擇器22的輸出電壓VREF會使臨限單元導通,則判斷電路20輸出判斷訊號至電壓選擇器22,使得電壓選擇器22依照電壓序列選出目前之備選電壓的前一個備選電壓作為臨限電壓,並保持輸出臨限電壓作為輸出電壓VREF至判斷電路20。
舉例來說,電壓選擇器22首先輸出備選電壓V1至判斷電路20。接著,判斷電路20將備選電壓V1輸出至按鍵模組24,以測試備選電壓V1是否會使按鍵模組24之臨限單元導通。若備選電壓V1不會使臨限單元導通,則判斷電路20會輸出判斷訊號(例如為低準位的判斷訊號)至電壓選擇器22。電壓選擇器22收到低準位的判斷訊號後,會依照電壓序列選擇出第一備選電壓V1的下一個備選電壓V2,並將備選電壓V2輸出至判斷電路20,使得判斷電路20再次測試備選電壓V2是否會使按鍵模組24之臨限單元導通。
重複上述步驟,當判斷電路20輸出的備選電壓(例如為備選電壓V5)會使得按鍵模組24之臨限單元導通時,判斷電路20會輸出判斷訊號(例如為高準位的判斷訊號)至電壓選擇器22。電壓選擇器22收到高準位的判斷訊號後,會依照電壓序列選擇出備選電壓V5的前一個備選電壓V4作為臨限電壓,並保持輸出備選電壓V4作為輸出電壓VREF至判斷電路20。
由於電壓選擇器22保持輸出臨限電壓作為輸出電壓VREF至判斷電路20,使得判斷電路20保持輸出臨限電壓至按鍵模組24。如此一來,當按鍵模組24之按鍵網路之多個按鍵(圖2未繪示)的某一個按鍵處於按壓狀態時,所產生對應的按鍵掃描電流將會被最大化。接著,判斷電路20根據感測到的按鍵掃描電流輸出按鍵偵測訊號,其中按鍵偵測訊號用以指示哪一個按鍵被按壓。由於按鍵掃描電流被最大化,故在不使臨限單元誤導通的情況下,判 斷電路20可以不用過於精密的元件便可以判斷按鍵掃描電流的大小在哪個範圍之內,並據此輸出指示多個按鍵被按壓之情況的按鍵偵測訊號。
更詳細地說,請參閱圖3A,圖3A是本發明實施例之按鍵偵測電路在偵測臨限電壓時的電路示意圖。圖3A所示的按鍵偵測電路3同樣包括判斷電路30、電壓源31、電壓選擇器32以及按鍵模組34,其連接關係與圖2相同,於此不再贅述。
判斷電路30包括電流鏡301、電流比較單元302以及電壓輸出單元303與判斷單元(圖3A未繪示)。電流鏡301電性連接於電壓源31。電流比較單元302電性連接於電流鏡301。電壓輸出單元303電性連接於電流鏡301以及電壓選擇器32。此外,電壓輸出單元303具有一晶片接腳33,電壓輸出單元303透過晶片接腳33電性連接於按鍵模組34。判斷單元電性耦接電流比較單元302,其在偵測臨限電壓時,並不工作。
電流鏡301包括兩個金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)、偏壓電流源3013、電流開關3014與反饋電阻RF,所述兩個金屬氧化物半導體場效電晶體例如為兩個N型金屬氧化物半導體場效電晶體3011、3012。N型金屬氧化物半導體場效電晶體3011、3012的閘極彼此電性連接,N型金屬氧化物半導體場效電晶體3011、3012的汲極電性連接電壓源31。N型金屬氧化物半導體場效電晶體3011的源極電性連接於電壓輸出單元303。N型金屬氧化物半導體場效電晶體3012的源極電性連接於電流比較單元302與偏壓電流源3013。電流開關3014的一端透過晶片接腳33電性連接按鍵模組34,且透過電壓輸出單元303電性連接N型金屬氧化物半導體場效電晶體3011的源極。電流開關3014的另一端則電性連接反饋電阻RF的一端電性,且反饋電阻RF的另一端接地。值得一提的是,在偵測臨限電壓時,電流開關3014的起始狀態為閉合狀 態(Close state)。上述電流鏡31的結構與組成僅為示意。使用者可依需求自行設計電流鏡301,本發明不加以限定。
在偵測臨限電壓時,電流鏡301能夠根據流經按鍵模組34之臨限單元341的電流輸出鏡像電流Imirror至電流比較單元302,且鏡像電流Imirror等於偏壓電流源3013輸出的電流。值得一提的是,電流鏡301的電流複製比例為M:1,使用者可自行設計電流鏡301的電流複製比例,本發明並不加以限制。為了方便說明,以下實施例將以電流複製比例為1:1為例。
電流比較單元302包括電流比較器3021、第一參考電流源3022、第二參考電流源3023以及電流切換開關3024。電流比較器3021的非反向輸入端電性連接於N型金屬氧化物半導體場效電晶體3012的源極,反向輸入端則電性連接於電流切換開關3024。電流切換開關3024電性連接於第一參考電流源3022與第二參考電流源3023之其中一者,於在偵測臨限電壓時,電流切換開關3024電性連接第一參考電流源3022。電流比較器3021的輸出端則電性連接於電壓選擇器32。
於偵測臨限電壓時,由於電流比較器3021反向輸入端透過電流切換開關3024電性連接於第一參考電流源3022,故電流比較器3021的反向輸入端會接收第一參考電流源3022提供的第一參考電流IREF1。第一參考電流IREF1的大小為使臨限單元341導通的順向電壓所對應之導通電流。
也就是說,電流比較單元302的非反向輸入端接收電流鏡301輸出的鏡像電流Imirror,反向輸入端接收第一參考電流源3022提供的第一參考電流IREF1。據此,電流比較單元302可以判斷目前流經按鍵模組34之臨限單元341的電流是否會令臨限單元341導通,並輸出判斷訊號至電壓選擇器32。電壓選擇器32的功能及其連接關係與圖2之電壓選擇器22相同,於此不再贅述。
電壓輸出單元303用以輸出電壓選擇器32所輸出的輸出電壓 VREF至按鍵模組34。電壓輸出單元303包括輸出緩衝器(由比較器3031與電阻R1及R2所組成)與導通電晶體3032。比較器3031的非反向輸入端電性連接於電壓選擇器32的輸出端,用以接收電壓選擇器32輸出的輸出電壓VREF。此外,比較器3031之反向輸入端透過電阻R1電性連接於晶片接腳33。比較器3031之輸出端電性連接於導通電晶體3032的閘極,以控制導通電晶體3032的導通。導通電晶體3032之汲極電性連接於N型金屬氧化物半導體場效電晶體3011的源極,且導通電晶體3032之源極透過電阻R2電性連接於晶片接腳33。在開關元件45不導通的情況下,比較器3031之負回授的路徑會保持不被破壞,故輸出緩衝器與導通電晶體3032形成源極跟隨器,使得電壓輸出單元303輸出至晶片接腳33的電壓為輸出電壓VREF。
按鍵模組34包括臨限單元341與按鍵網路,其中按鍵網路由第一按鍵開關單元342與多個第二按鍵開關單元343~349所組成。臨限單元341並聯於按鍵網路。按鍵網路之第一按鍵開關單元342以及第二按鍵開關單元343~349彼此電性連接。另外,晶片接腳33電性連接於臨限單元341、第一按鍵開關單元342以及第二按鍵開關單元343~349。
值得一提的是,臨限單元341可能為一個發光二極體,或者為兩個以上的發光二極體所組成的發光二極體串。然而,本發明並不加以限制,使用者可依需求自行設計臨限單元341中發光二極體的數量。
第一按鍵開關單元342包括第一按鍵開關3421與第一開關電阻3422。第一開關電阻3422的一端耦接於第一按鍵開關3421,第一開關電阻3422的另一端則接地。第二按鍵開關單元343~349分別包括第二按鍵開關3431、3441、3451、3491、第二開關電阻3432、3442、3452、3492與第三開關電阻3433、3443、3453、3493。第二開關電阻3432、3442、3452、3492與第三開關電阻3433、 3443、3453、3493分別耦接於第二按鍵開關3431、3441、3451、3491的兩端,且第二開關電阻3432、3442、3452、3492的另一端接地。
本發明實施例揭露第二按鍵開關單元343~349僅是提供一個簡單的例子。本發明並不限制第二按鍵開關單元的數量,使用者可依需求自行設計第二按鍵開關單元的數量。
第二開關電阻3432、3442、3452、3492的電阻值成比例關係,例如為N:(N+1):(N+2):…:(N+M-1),其中N係任意正整數,M為第二開關電阻的數量。以本實施例來說,M值為7。另外,上述第二開關電阻3432、3442、3452、3492的電阻值間的比例關係僅為一個簡單的例子。第二開關電阻3432、3442、3452、3492的電阻值間的比例關係亦可為N的次冪關係(此時N為大於1的正整數)。本發明並不限定第二開關電阻3432、3442、3452、3492的電阻值間的比例關係。
透過設計第二開關電阻3432、3442、3452、3492的電阻值,當第一按鍵開關單元342與第二按鍵開關單元343~349之其中一者處於按壓狀態時,按鍵模組34能夠產生不同大小的按鍵掃描電流。也就是說,本發明是透過不同大小的按鍵掃描電流去判斷按鍵網路中不同的按鍵動作。
類似於前述偵測臨限電壓的步驟,為了找出不會使臨限單元導通的臨限電壓,電壓選擇器32從備選電壓V1~Vn中選擇其中一個(例如為備選電壓V1)作為輸出電壓VREF至判斷電路30之電壓輸出單元303。由於電壓輸出單元303形成源極跟隨器,使得電壓輸出單元303輸出至晶片接腳33的電壓為電壓選擇器32的輸出電壓VREF。接著,判斷電路30偵測電壓選擇器32的輸出電壓VREF是否會使臨限單元341導通。
當電壓選擇器32的輸出電壓VREF不會使臨限單元341導通時,則電流鏡301所感測到的電流為流經反饋電阻RF的電流。進 一步說,電流鏡301輸出至電流比較器3021的鏡像電流Imirror實際上與流經反饋電阻RF的電流成比例關係。電流比較單元302之電流比較器3021再根據第一參考電流源3022提供的第一參考電流IREF1以及鏡像電流Imirror輸出判斷訊號(例如為低準位的判斷訊號)至電壓選擇器32,使得電壓選擇器32接著選擇備選電壓V2作為電壓選擇器32的輸出電壓VREF至判斷電路30之電壓輸出單元303。
當電壓選擇器32的輸出電壓VREF(例如為備選電壓V5)會使臨限單元341導通時,則電流鏡301所感測到的電流為流經反饋電阻RF的電流與流經臨限單元341的電流之總和。進一步說,電流鏡301輸出至電流比較器3021的鏡像電流Imirror實際上與流經反饋電阻RF的電流與流經臨限單元341的電流之總和成比例關係。電流比較單元302之電流比較器3021再根據第一參考電流源3022提供的第一參考電流IREF1以及鏡像電流Imirror輸出判斷訊號(例如為高準位的判斷訊號)至電壓選擇器32,使得電壓選擇器32依照電壓序列選擇出備選電壓V5的前一個備選電壓V4作為臨限電壓,並保持輸出備選電壓V4作為輸出電壓VREF至判斷電路30之電壓輸出單元303。
綜上所述,本發明實施例所提出之按鍵偵測電路3可透過判斷電路30以及電壓選擇器32去偵測不使按鍵模組34之臨限單元341導通的臨限電壓。當按鍵偵測電路3偵測出不使按鍵模組34之臨限單元341導通的臨限電壓後,判斷電路30輸出判斷訊號至電壓選擇器32,使得電壓選擇器32保持輸出臨限電壓至判斷電路30。接著,判斷電路30之電壓輸出單元303持續輸出臨限電壓至按鍵模組34。按鍵模組34根據臨限電壓以及按鍵網路的按壓狀態產生對應的按鍵掃描電流。簡單地說,在找出臨限電壓後,判斷單元30接著會進一步地對按鍵模組34進行掃描,以得知多個按鍵被按壓的情況。附帶一提的是,找出臨限電壓的時機點一般是 在按鍵偵測電路3出廠進行初始化時執行,但本發明卻不限定於此。舉例來說,按鍵偵測電路3亦可以是被設計為由使用者啟動或定時地找出臨限電壓。
接著,進一步地說明如何對按鍵模組34進行掃描的細節。請參閱圖3B,圖3B是本發明實施例之按鍵偵測電路在偵測完臨限電壓後的電路示意圖。圖3B之按鍵偵測電路3所具有元件及其連接關係與圖3A相同,於此不再贅述。後續僅針對不同處進行說明。
由圖3B可知,當判斷電路30偵測出臨限電壓後,電流切換開關3024會被切換,而電性連接第二參考電流源3023,故電流比較單元302之電流比較器3021的反向輸入端透過電流切換開關3024電性連接於第二參考電流源3023,以接收第二參考電流源3023提供的第二參考電流IREF2。另一方面,電流開關3014則會進入開啟狀態(Open state),且判斷單元會開始工作。
詳細地說,當按鍵模組34之按鍵網路中的任一按鍵處於按壓狀態時,電流鏡301能夠感測按鍵模組34產生的按鍵掃描電流,並根據按鍵掃描電流對應地輸出鏡像電流Imirror。值得一提的是,由於電流開關3014處於開啟狀態,使得電流鏡301輸出至電流比較器3021的鏡像電流Imirror實際上與流經按鍵網路的按鍵掃描電流成比例關係。第二參考電流IREF2並非固定值,第二參考電流IREF2會隨著按鍵掃描電流的大小而改變,使得電流比較單元302能夠判斷按鍵掃描電流的大小是否小於目前之第二參考電流,並據此輸出比較訊號。更進一步地,判斷單元可以透過目前第二參考電流IREF2的電流值與比較訊號,得知多個按鍵的何者處於按壓狀態,並輸出按鍵偵測訊號至後端電路(圖3B未繪示)。
另外,按鍵偵測電路3更包括開關元件35。開關元件35耦接於電壓源34、判斷電路30以及按鍵模組34。開關元件35係用以控制電壓源31提供電壓給按鍵模組34。當要使臨限單元341導通時,則開關元件35會呈現導通狀態。然而,在不使臨限單元341 導通時,則開關元件35會呈現不導通狀態。
根據以上所述,本發明實施例之按鍵偵測電路可以先對按鍵模組之臨限單元進行導通測試,並偵測出不使其導通的臨限電壓。透過提供臨限電壓至按鍵模組,按鍵模組所產生的按鍵掃描電流會被最大化。據此,判斷電路即使不使用昂貴且精細的元件亦可判斷按鍵模組之按鍵網路中多個按鍵的按鍵動作。因此,相較於現有之按鍵偵測電路,本發明之按鍵偵測電路可以減少判斷電路的成本,同時增加判斷電路判斷多個按鍵之按鍵動作的精準度。
以上所述,僅為本發明最佳之具體實施例,惟本發明之特徵並不侷限於此,任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內,可輕易思及之變化或修飾,皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
2‧‧‧按鍵偵測電路
20‧‧‧判斷電路
21‧‧‧電壓源
22‧‧‧電壓選擇器
23‧‧‧晶片接腳
24‧‧‧按鍵模組
V1~Vn‧‧‧備選電壓
VREF‧‧‧輸出電壓

Claims (15)

  1. 一種按鍵偵測電路,包括:一判斷電路,電性連接於一電壓源,該判斷電路具有一晶片接腳;以及一電壓選擇器,電性連接於該判斷電路,其具有多個備選電壓,該些備選電壓依電壓大小排列成一電壓序列;以及一按鍵模組,電性連接該晶片接腳,其包括一臨限單元;其中,該電壓選擇器從該些備選電壓中選擇一者輸出至該判斷電路,該判斷電路將接收到的該備選電壓輸出至該按鍵模組,以測試該備選電壓是否會使該臨限單元導通;當該備選電壓不會使該臨限單元導通,該判斷電路輸出一判斷訊號至該電壓選擇器,使得該電壓選擇器依照電壓序列選出下一者備選電壓並輸出至該判斷電路;當該備選電壓會使該臨限單元導通,該判斷電路輸出該判斷訊號至該電壓選擇器,使得該電壓選擇器依照電壓序列選出目前之備選電壓的前一者作為一臨限電壓。
  2. 如請求項第1項所述的按鍵偵測電路,其中當找出該臨限電壓後,該電壓選擇器於收到該判斷電路命令時,保持輸出該臨限電壓至該判斷電路。
  3. 如請求項第2項所述的按鍵偵測電路,其中該判斷電路輸出該臨限電壓至該按鍵模組,該按鍵模組根據一按鍵網路之一按鍵動作產生一按鍵掃描電流。
  4. 如請求項第3項所述的按鍵偵測電路,其中該按鍵網路並聯於該臨限單元,該按鍵網路包括:一第一按鍵開關單元,包括一第一按鍵開關與一第一開關電阻,該第一開關電阻的一端耦接於該第一按鍵開關,且該第一開關電阻的另一端接地;多個第二按鍵開關單元,每一該第二按鍵開關單元包括一第二按鍵開關、一第二開關電阻與一第三開關電阻,該第二開關電 阻與該第三開關電阻分別耦接於該第二按鍵開關的兩端,且該第二開關電阻的另一端接地。
  5. 如請求項第4項所述的按鍵偵測電路,其中該晶片接腳電性連接於該臨限單元以及該按鍵網路。
  6. 如請求項第4項所述的按鍵偵測電路,其中每一該第二開關電阻之電阻值呈一比例關係:N:(N+1):(N+2):…:(N+M-1),其中,N係為任意正整數,M係為該些第二開關電阻的數量。
  7. 如請求項第1項所述的按鍵偵測電路,其中該判斷電路更包括:一電流鏡,電性連接於該電壓源,用以根據流經該臨限單元的電流產生一鏡像電流;以及一電流比較單元,電性連接於該電流鏡,用以根據該鏡像電流輸出該判斷訊號至該電壓選擇器;以及一電壓輸出單元,電性連接於該電流鏡以及該電壓選擇器,用以輸出該備選電壓至該按鍵模組。
  8. 如請求項第7項所述的按鍵偵測電路,其中該電流比較單元更包括一電流比較器、一第一參考電流源、一第二參考電流源以及一電流切換開關,其中該電流比較器之一輸入端接收該鏡像電流,另一輸入端電性連接於該電流切換開關,該電流切換開關電性連接於該第一參考電流源以及該第二參考電流源之其中一者。
  9. 如請求項第8項所述的按鍵偵測電路,其中當該判斷電路尚未偵測出該臨限電壓時,該電流比較單元透過該電流切換開關電性連接於該第一參考電流源。
  10. 如請求項第8項所述的按鍵偵測電路,其中當該判斷電路偵測出該臨限電壓後,該電流比較單元透過該電流切換開關電性連接於該第二參考電流源。
  11. 如請求項第9項所述的按鍵偵測電路,其中該第一參考電流源之一電流值等於使該臨限單元導通之一順向電流。
  12. 如請求項第10項所述的按鍵偵測電路,其中該第二參考電流源之一電流值隨著該按鍵掃描電流而改變,用以判斷該按鍵網路之哪一者按鍵開關單元係處於一按壓狀態。
  13. 如請求項第7項所述的按鍵偵測電路,其中該電壓輸出單元包括一源極跟隨器。
  14. 如請求項第1項所述的按鍵偵測電路,其中該按鍵偵測電路更包括一開關元件,該開關元件電性連接於該電壓源、該判斷電路以及該按鍵模組。
  15. 如請求項第14項所述的按鍵偵測電路,其中該開關元件係用以控制該電壓源提供一電壓給該按鍵模組。
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