TWI806420B - 電容變化量測電路 - Google Patents

電容變化量測電路 Download PDF

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TWI806420B
TWI806420B TW111105144A TW111105144A TWI806420B TW I806420 B TWI806420 B TW I806420B TW 111105144 A TW111105144 A TW 111105144A TW 111105144 A TW111105144 A TW 111105144A TW I806420 B TWI806420 B TW I806420B
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張智凱
陳治雄
許有津
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瑞鼎科技股份有限公司
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605—Measuring capacitance

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Abstract

一種電容變化量測電路，包括運算放大器、開關電容電路、放大器電容及重設開關。運算放大器具有第一輸入端、第二輸入端及輸出端並透過輸出端輸出一輸出電壓。開關電容電路耦接至第一輸入端。放大器電容耦接於第一輸入端與輸出端之間。重設開關耦接於第一輸入端與輸出端之間。電容變化量測電路係依序運作於第一充電相、第一轉移相、第二充電相及第二轉移相。當電容變化量測電路從第一充電相進入到第一轉移相及從第二充電相進入到第二轉移相時，第二輸入端耦接之電位改變而從正常狀態轉變為過驅動狀態。

Description

電容變化量測電路
本發明係與電容變化之量測有關，特別是關於一種能夠在重載及高阻抗下維持理想的掃描頻率的電容變化量測電路。
如圖1、圖2A及圖2B所示，當傳統的自電容觸控偵測電路1運作於充電相(Charging phase)時，偵測電容CB會耦接至輸入電壓VIN而儲存電荷；當傳統的自電容觸控偵測電路1運作於轉移相(Transfer phase)時，偵測電容CB之一端會耦接至切換電容電路10，由於切換電容電路10中的運算放大器OP會讓偵測電容CB之一端的電位變為共模電壓VCM，致使儲存於偵測電容CB的電荷轉移至切換電容電路10而輸出具有目標電位(例如圖4所示之VTAR)的輸出電壓VOUT。
如圖3及圖4所示，一旦偵測電容CB的電容值產生變化，例如偵測電容CB的電容值增加，則偵測電容CB在充電相時所儲存的電荷亦增加，而在轉移相時儲存於偵測電容CB的電荷轉移至切換電容電路10所輸出的輸出電壓VOUT的電位會低於目標電位VTAR，兩者之間的差值即為可偵測電位，且其變化量會與放大器電容COP的電容值成反比。
由於偵測電容CB與放大器電容COP之比例以及運算放大器OP的單位增益頻寬(Unit Gain Band-Width, UGBD)均會影響前端電路的導通時間，因此，若運算放大器OP為有限頻寬及增益，在重載及高阻抗(例如有機發光二極體OLED面板)的情況下，切換電容電路10所輸出的輸出電壓VOUT達到目標電位VTAR所需的穩定時間τ將會明顯變長，而難以維持理想的掃描頻率。
綜上所述，先前技術所遭遇到之上述問題仍亟待進一步解決。
因此，本發明提出一種電容變化量測電路，藉以有效解決先前技術所遭遇到之上述問題。
根據本發明之一較佳具體實施例為一種電容變化量測電路。於此實施例中，電容變化量測電路包括運算放大器、開關電容電路、放大器電容及重設開關。運算放大器具有第一輸入端、第二輸入端及輸出端並透過輸出端輸出一輸出電壓。開關電容電路耦接至第一輸入端。放大器電容耦接於第一輸入端與輸出端之間。重設開關耦接於第一輸入端與輸出端之間。電容變化量測電路係依序運作於第一充電相、第一轉移相、第二充電相及第二轉移相。當電容變化量測電路從第一充電相進入到第一轉移相及從第二充電相進入到第二轉移相時，第二輸入端耦接之電位改變而從正常狀態轉變為過驅動狀態。
於一實施例中，輸出電壓在過驅動狀態下之變化速度大於輸出電壓在正常狀態下之變化速度。
於一實施例中，當電容變化量測電路運作於第一轉移相及第二轉移相時，過驅動狀態會維持一段時間後轉換回正常狀態。
於一實施例中，當電容變化量測電路運作於第一充電相及第二充電相時均處於正常狀態。
於一實施例中，當電容變化量測電路處於正常狀態時，第二輸入端均耦接相同電壓。
於一實施例中，當電容變化量測電路處於正常狀態時，第二輸入端可分時耦接不同電壓。
於一實施例中，當電容變化量測電路從第一充電相進入到第一轉移相時，第二輸入端係從耦接第一預設電壓切換為耦接第二預設電壓而從正常狀態轉變為過驅動狀態。
於一實施例中，第二預設電壓不同於第一預設電壓。
於一實施例中，當電容變化量測電路運作於第一轉移相時，第二輸入端耦接第二預設電壓一段時間後切換回耦接第一預設電壓而從過驅動狀態轉換回正常狀態。
於一實施例中，當電容變化量測電路從第一轉移相進入到第二充電相時，第二輸入端耦接第一預設電壓而維持於正常狀態。
於一實施例中，當電容變化量測電路從第二充電相進入到第二轉移相時，第二輸入端係從耦接第一預設電壓切換為耦接第三預設電壓而從正常狀態轉變為過驅動狀態。
於一實施例中，第三預設電壓不同於第一預設電壓。
於一實施例中，當電容變化量測電路運作於第二轉移相時，第二輸入端耦接第三預設電壓一段時間後切換回耦接第一預設電壓而從過驅動狀態轉換回正常狀態。
於一實施例中，當電容變化量測電路從第一轉移相進入到第二充電相時，第二輸入端從耦接第一預設電壓切換為耦接第四預設電壓而維持於正常狀態。
於一實施例中，當電容變化量測電路從第二充電相進入到第二轉移相時，第二輸入端係從耦接第四預設電壓切換為耦接第三預設電壓而從正常狀態轉變為過驅動狀態。
於一實施例中，第三預設電壓不同於第四預設電壓。
於一實施例中，當電容變化量測電路運作於第二轉移相時，第二輸入端耦接第三預設電壓一段時間後切換回耦接第四預設電壓而從過驅動狀態轉換回正常狀態。
於一實施例中，開關電容電路包括第一開關、第二開關、第三開關及偵測電容，第一開關與偵測電容串接於第一輸入端與接地端之間，第二開關之一端耦接第一電壓且其另一端耦接至第一開關與偵測電容之間，第三開關之一端耦接第二電壓且其另一端耦接至第一開關與偵測電容之間。
於一實施例中，於第一充電相下，重設開關及第三開關導通且第一開關及第二開關不導通，致使偵測電容耦接於第二電壓與接地端之間，第二輸入端耦接第一預設電壓而處於正常狀態；在從第一充電相進入到第一轉移相時，第一開關導通且重設開關、第二開關及第三開關不導通，致使偵測電容耦接於第一輸入端與接地端之間，第二輸入端耦接第二預設電壓而處於過驅動狀態，經過一段時間後，第二輸入端會切換回耦接第一預設電壓而從過驅動狀態轉換回正常狀態。
於一實施例中，於第二充電相下，重設開關及第二開關導通且第一開關及第三開關不導通，致使偵測電容耦接於第一電壓與接地端之間，第二輸入端耦接第一預設電壓而處於正常狀態；在從第二充電相進入到第二轉移相時，第一開關導通且重設開關、第二開關及第三開關不導通，致使偵測電容耦接於第一輸入端與接地端之間，第二輸入端耦接第三預設電壓而處於過驅動狀態，經過一段時間後，第二輸入端會切換回耦接第一預設電壓而從過驅動狀態轉換回正常狀態。
相較於先前技術，本發明的電容變化量測電路可應用於自電容/互電容式的指紋辨識裝置或觸控感測裝置，其係透過切換運算放大器的正輸入端所耦接的電位高低並搭配驅動電壓的極性，使得在重載及高阻抗下進行自電容/互電容偵測時，能夠大幅減少運算放大器在轉移相下所輸出的輸出電壓達到目標電位所需的穩定時間，藉以實現在重載及高阻抗下仍能維持理想的掃描頻率。
根據本發明之一較佳具體實施例為一種電容變化量測電路。於此實施例中，電容變化量測電路可應用於自電容或互電容式的指紋辨識裝置或觸控感測裝置，但不以此為限。
請參照圖5，圖5繪示此實施例中之電容變化量測電路的示意圖。如圖5所示，電容變化量測電路5包括開關電容電路50、運算放大器OP、放大器電容COP、重設開關SRES、開關SVCM、開關SVCMH及開關SVCML。
運算放大器OP具有第一輸入端-、第二輸入端+及輸出端OUT並且運算放大器OP透過輸出端OUT輸出一輸出電壓VOUT。開關電容電路50耦接至運算放大器OP的第一輸入端-。放大器電容COP耦接於運算放大器OP的第一輸入端-與輸出端OUT之間。重設開關SRES耦接於運算放大器OP的第一輸入端-與輸出端OUT之間。重設開關SRES與放大器電容COP彼此並聯。開關SVCM耦接於運算放大器OP的第二輸入端+與第一預設電壓VCM之間。開關SVCMH耦接於運算放大器OP的第二輸入端+與第二預設電壓VCMH之間。開關SVCML耦接於運算放大器OP的第二輸入端+與第三預設電壓VCML之間。
需說明的是，此實施例中的第一預設電壓VCM、第二預設電壓VCMH及第三預設電壓VCML彼此不同，例如第二預設電壓VCMH ＞ 第一預設電壓VCM ＞ 第三預設電壓VCML，但不以此為限。
於此實施例中，開關電容電路50包括第一開關SC、第二開關SH1、第三開關SL1、第四開關SCC、第五開關SH2、第六開關SL2、第七開關SH3、第八開關SL3、偵測電容CB、電容CC及電容CM。第一開關SC與偵測電容CB串接於運算放大器OP的第一輸入端-與接地端GND之間。電容CM之一端耦接至第一開關SC且其另一端耦接至第五開關SH2與第六開關SL2之間。第二開關SH1之一端耦接第一電壓VH(RX)且其另一端耦接至第一開關SC與偵測電容CB之間。第三開關SL1之一端耦接第二電壓VL(RX)且其另一端耦接至第一開關SC與偵測電容CB之間。第四開關SCC之一端耦接至第一開關SC與偵測電容CB之間。第五開關SH2與第六開關SL2串接於第三電壓VH(TX)與第四電壓VL(TX)之間。電容CC耦接於第四開關SCC與接地端GND之間。第七開關SH3之一端耦接至第四開關SCC與電容CC之間且其另一端耦接至第一電壓VH(RX)。第八開關SL3之一端耦接至第四開關SCC與電容CC之間且其另一端耦接至第二電壓VL(RX)。
亦請同時參照圖6，圖6繪示當圖5中的電容變化量測電路5依序運作於第一充電相、第一轉移相、第二充電相及第二轉移相時其運算放大器的第二輸入端+的電位變化的時序圖。
如圖6所示，當電容變化量測電路5運作於第一充電相及第二充電相時均處於正常狀態。當電容變化量測電路5從第一充電相進入到第一轉移相及從第二充電相進入到第二轉移相時，運算放大器OP的第二輸入端+耦接之電位改變而從原本的正常狀態轉變為過驅動狀態。當過驅動狀態維持一段時間後會再從過驅動狀態轉換回正常狀態。需說明的是，輸出電壓VOUT在過驅動狀態下之變化速度會大於其在正常狀態下之變化速度。當電容變化量測電路5處於正常狀態時，運算放大器OP的第二輸入端+均耦接相同電壓，但不以此為限。
詳細而言，當電容變化量測電路5運作於第一充電相時，開關SVCM導通且開關SVCMH及SVCML不導通，致使運算放大器OP的第二輸入端+耦接第一預設電壓VCM而處於正常狀態。當電容變化量測電路5從第一充電相進入到第一轉移相時，開關SVCMH導通且開關SVCM及SVCML不導通，致使運算放大器OP的第二輸入端+耦接第二預設電壓VCMH而從正常狀態轉變為過驅動狀態。經過一段時間後，開關SVCM導通且開關SVCMH及SVCML不導通，致使運算放大器OP的第二輸入端+又切換為耦接第一預設電壓VCM而從過驅動狀態轉換回正常狀態。當電容變化量測電路5從第一轉移相進入第二充電相時，仍維持開關SVCM導通且開關SVCMH及SVCML不導通，致使運算放大器OP的第二輸入端+耦接第一預設電壓VCM而維持於正常狀態。當電容變化量測電路5從第二充電相進入到第二轉移相時，開關SVCML導通且開關SVCM及SVCMH不導通，致使運算放大器OP的第二輸入端+耦接第二預設電壓VCML而從正常狀態轉變為過驅動狀態。經過一段時間後，開關SVCM導通且開關SVCMH及SVCML不導通，致使運算放大器OP的第二輸入端+又切換為耦接第一預設電壓VCM而從過驅動狀態轉換回正常狀態。
請參照圖7A至圖7F，圖7A至圖7F分別繪示圖5中的電容變化量測電路5運作於第一充電相、第一轉移相(過驅動狀態)、第一轉移相(正常狀態)、第二充電相、第二轉移相(過驅動狀態)及第二轉移相(正常狀態)時的示意圖。
如圖7A所示，當電容變化量測電路5運作於第一充電相時，偵測電容CB耦接於第二電壓VL(RX)與接地端GND之間以對偵測電容CB充電，運算放大器OP的第一輸入端-耦接至其輸出端且運算放大器OP的第二輸入端+耦接第一預設電壓VCM而處於正常狀態。
如圖7B所示，當電容變化量測電路5進入第一轉移相時，偵測電容CB耦接於運算放大器OP的第一輸入端-與接地端GND之間，運算放大器OP的第一輸入端-透過放大器電容COP耦接至其輸出端，運算放大器OP的第二輸入端+耦接第二預設電壓VCMH而處於過驅動狀態。
如圖7C所示，當過驅動狀態維持一段時間(例如過驅動時間T OD)後，運算放大器OP的第二輸入端+會切換回耦接第一預設電壓VCM而從過驅動狀態轉換回正常狀態。經過一段正常時間T NOR後，輸出電壓VOUT會達到其目標電位。
如圖7D所示，當電容變化量測電路5運作於第二充電相時，偵測電容CB耦接於第一電壓VH(RX)與接地端GND之間以對偵測電容CB充電，運算放大器OP的第一輸入端-耦接至其輸出端且運算放大器OP的第二輸入端+耦接第一預設電壓VCM而處於正常狀態。
如圖7E所示，當電容變化量測電路5進入第二轉移相時，偵測電容CB耦接於運算放大器OP的第一輸入端-與接地端GND之間，運算放大器OP的第一輸入端-透過放大器電容COP耦接至其輸出端，運算放大器OP的第二輸入端+耦接第二預設電壓VCML而處於過驅動狀態。
如圖7F所示，當過驅動狀態維持一段時間(例如過驅動時間T OD)後，運算放大器OP的第二輸入端+會切換回耦接第一預設電壓VCM而從過驅動狀態轉換回正常狀態。經過一段正常時間T NOR後，輸出電壓VOUT會達到其目標電位。
請參照圖8A及圖8B，圖8A及圖8B分別繪示傳統的電容變化量測電路8A與本發明的電容變化量測電路8B之實施例。比較圖8A及圖8B後可知：於圖8A所示傳統的電容變化量測電路8A中，運算放大器OP的第二輸入端+固定耦接第一預設電壓VCM，而於圖8B所示本發明的電容變化量測電路8B中，運算放大器OP的第二輸入端+則可透過開關SVCM、SVCMH、SVCML其中之一導通而選擇性地耦接至第一預設電壓VCM、第二預設電壓VCMH或第三預設電壓VCML，並且第一預設電壓VCM、第二預設電壓VCMH或第三預設電壓VCML彼此不同。
需說明的是，圖8A及圖8B係假設第一電壓VH(RX)=2.5V+10mV、第二電壓VL(RX)= 2.5V-10mV、偵測電容CB=500pF+10pF、第一預設電壓VCM=2.5V、第二預設電壓VCMH=2.5V+20mV、第三預設電壓VCML=2.5V-20mV、放大器電容COP=5pF、單位增益頻寬UGBW=5.5M，但不以此為限。
接著，請參照圖9及圖10。圖9繪示本發明之另一較佳具體實施例中之電容變化量測電路9的示意圖；圖10繪示當圖9中的電容變化量測電路9依序運作於第一充電相、第一轉移相、第二充電相及第二轉移相時其運算放大器OP的第二輸入端+的電位變化的時序圖。
如圖9所示，於此實施例中，電容變化量測電路9包括有開關SVH、開關SVL、開關SVHOD及開關SVLOD，其中開關SVH耦接於運算放大器OP的第二輸入端+與第一預設電壓VH之間。開關SVHOD耦接於運算放大器OP的第二輸入端+與第二預設電壓VHOD之間。開關SVLOD耦接於運算放大器OP的第二輸入端+與第三預設電壓VLOD之間。開關SVL耦接於運算放大器OP的第二輸入端+與第四預設電壓VL之間。
需說明的是，此實施例中的第一預設電壓VH、第二預設電壓VHOD、第三預設電壓VLOD及第四預設電壓VL彼此不同，例如第二預設電壓VHOD ＞ 第一預設電壓VH ＞ 第四預設電壓VL ＞ 第三預設電壓VLOD，但不以此為限。
如圖10所示，當電容變化量測電路9運作於第一充電相時，開關SVH導通且開關SVL、開關SVHOD及開關SVLOD不導通，使得運算放大器OP的第二輸入端+耦接第一預設電壓VH而處於正常狀態。當電容變化量測電路9從第一充電相進入到第一轉移相時，開關SVHOD導通且開關SVH、開關SVL及開關SVLOD不導通，使得運算放大器OP的第二輸入端+從耦接第一預設電壓VH切換為耦接第二預設電壓VHOD而從原本的正常狀態轉變為過驅動狀態。當過驅動狀態維持一段時間後，開關SVH導通且開關SVL、開關SVHOD及開關SVLOD不導通，使得運算放大器OP的第二輸入端+耦接第一預設電壓VH而從過驅動狀態轉換回正常狀態。需說明的是，輸出電壓VOUT在過驅動狀態下之變化速度會大於其在正常狀態下之變化速度。
當電容變化量測電路9運作於第二充電相時，開關SVL導通且開關SVH、開關SVHOD及開關SVLOD不導通，使得運算放大器OP的第二輸入端+耦接第四預設電壓VL而處於正常狀態。當電容變化量測電路9從第二充電相進入到第二轉移相時，開關SVLOD導通且開關SVH、開關SVL及開關SVHOD不導通，使得運算放大器OP的第二輸入端+從耦接第四預設電壓VL切換為耦接第三預設電壓VLOD而從原本的正常狀態轉變為過驅動狀態。當過驅動狀態維持一段時間後，開關SVL導通且開關SVH、開關SVHOD及開關SVLOD不導通，使得運算放大器OP的第二輸入端+切換為耦接第四預設電壓VL而從過驅動狀態轉換回正常狀態。
需說明的是，當電容變化量測電路9運作於第一充電相及第一轉移相時，運算放大器OP的第二輸入端+耦接第一預設電壓VH而處於正常狀態；當電容變化量測電路9運作於第二充電相及第二轉移相時，運算放大器OP的第二輸入端+耦接第四預設電壓VL而處於正常狀態。換言之，當電容變化量測電路9處於正常狀態時，運算放大器OP的第二輸入端+可分時耦接不同電壓(例如第一預設電壓VH及第四預設電壓VL)，但不以此為限。
相較於先前技術，本發明的電容變化量測電路可應用於自電容/互電容式的指紋辨識裝置或觸控感測裝置，其係透過切換運算放大器的正輸入端所耦接的電位高低並搭配驅動電壓的極性，使得在重載及高阻抗下進行自電容/互電容偵測時，能夠大幅減少運算放大器在轉移相下所輸出的輸出電壓達到目標電位所需的穩定時間，藉以實現在重載及高阻抗下仍能維持理想的掃描頻率。
1:自電容觸控偵測電路
VIN:輸入電壓
CB:偵測電容
10:切換電容電路
OP:運算放大器
VCM:共模電壓
COP:放大器電容
VTAR:目標電位
S1~S2:開關
+:輸入端
-:輸入端
OUT:輸出端
SRES:重設開關
CLK_RS:重設時脈信號
τ:穩定時間
5:電容變化量測電路
50:開關電容電路
OP:運算放大器
OUT:輸出端
+:第二輸入端
-:第一輸入端
CC:電容
CB:偵測電容
CM:電容
COP:放大器電容
SRES:重設開關
SC:第一開關
SH1:第二開關
SL1:第三開關
SCC:開關
SH2:開關
SL2:開關
SH3:開關
SL3:開關
SVCM:開關
SVCMH:開關
SVCML:開關
GND:接地端
VOUT:輸出電壓
VH(RX):第一電壓
VL(RX):第二電壓
VH(TX):第三電壓
VL(TX):第四電壓
VCM:第一預設電壓
VCMH:第二預設電壓
VCML:第三預設電壓
CLK_RS:重設時脈信號
T OD:過驅動時間
T NOR:正常時間
8A:電容變化量測電路
8B:電容變化量測電路
9:電容變化量測電路
SVH:開關
SVL:開關
SVHOD:開關
SVLOD:開關
VH:第一預設電壓
VHOD:第二預設電壓
VLOD:第三預設電壓
VL:第四預設電壓
圖1繪示傳統的自電容觸控偵測電路的示意圖。
圖2A及圖2B分別繪示傳統的自電容觸控偵測電路運作於充電相(Charging phase)及轉移相(Transfer phase)時的示意圖。
圖3繪示當傳統的自電容觸控偵測電路中的偵測電容的電容值增加時會使在轉移相時切換電容電路所輸出的輸出電壓降低的示意圖。
圖4繪示當傳統的自電容觸控偵測電路中的偵測電容的電容值增加時會使在轉移相時切換電容電路所輸出的輸出電壓達到目標電位所需的穩定時間將變長的時序圖。
圖5繪示本發明之一較佳具體實施例中之電容變化量測電路的示意圖。
圖6繪示當圖5中的電容變化量測電路依序運作於第一充電相、第一轉移相、第二充電相及第二轉移相時其運算放大器的正輸入端的電位變化的時序圖。
圖7A繪示圖5中的電容變化量測電路運作於第一充電相時的示意圖。
圖7B繪示圖5中的電容變化量測電路運作於第一轉移相(過驅動狀態)時的示意圖。
圖7C繪示圖5中的電容變化量測電路運作於第一轉移相(正常狀態)時的示意圖。
圖7D繪示圖5中的電容變化量測電路運作於第二充電相時的示意圖。
圖7E繪示圖5中的電容變化量測電路運作於第二轉移相(過驅動狀態)時的示意圖。
圖7F繪示圖5中的電容變化量測電路運作於第二轉移相(正常狀態)時的示意圖。
圖8A及圖8B分別繪示傳統的電容變化量測電路與本發明的電容變化量測電路之實施例。
圖9繪示本發明之另一較佳具體實施例中之電容變化量測電路的示意圖。
圖10繪示當圖9中的電容變化量測電路依序運作於第一充電相、第一轉移相、第二充電相及第二轉移相時其運算放大器的第二輸入端的電位變化的時序圖。
5:電容變化量測電路
50:開關電容電路
OP:運算放大器
OUT:輸出端
+:輸入端
-:輸入端
CC:電容
CB:偵測電容
CM:電容
COP:放大器電容
SRES:重設開關
SC:第一開關
SH1:第二開關
SL1:第三開關
SCC:開關
SH2:開關
SL2:開關
SH3:開關
SL3:開關
SVCM:開關
SVCMH:開關
SVCML:開關
GND:接地端
VOUT:輸出電壓
VH(RX):第一電壓
VL(RX):第二電壓
VH(TX):第三電壓
VL(TX):第四電壓
VCM:第一預設電壓
VCMH:第二預設電壓
VCML:第三預設電壓
CLK_RS:重設時脈信號

Claims (17)

  1. 一種電容變化量測電路，包括：一運算放大器，具有一第一輸入端、一第二輸入端及一輸出端並透過該輸出端輸出一輸出電壓；一開關電容電路，耦接至該第一輸入端；一放大器電容，耦接於該第一輸入端與該輸出端之間；以及一重設開關，耦接於該第一輸入端與該輸出端之間；其中，該開關電容電路包括一第一開關、一第二開關、一第三開關及一偵測電容，該第一開關與該偵測電容串接於該第一輸入端與一接地端之間，該第二開關之一端耦接一第一電壓且其另一端耦接至該第一開關與該偵測電容之間，該第三開關之一端耦接一第二電壓且其另一端耦接至該第一開關與該偵測電容之間；該電容變化量測電路係依序運作於一第一充電相、一第一轉移相、一第二充電相及一第二轉移相；於該第一充電相下，該重設開關及該第三開關導通且該第一開關及該第二開關不導通，致使該偵測電容耦接於該第二電壓與該接地端之間，該第二輸入端耦接一第一預設電壓而處於一正常狀態；於該第一轉移相下，該第一開關導通且該重設開關、該第二開關及該第三開關不導通，致使該偵測電容耦接於該第一輸入端與該接地端之間，該第二輸入端耦接一第二預設電壓而處於一過驅動狀態，經過一段時間後，該第二輸入端會切換回耦接該第一預設電壓而從該過驅動狀態轉換回該正常狀態；於該第二充電相下， 該重設開關及該第二開關導通且該第一開關及該第三開關不導通，致使該偵測電容耦接於該第一電壓與該接地端之間，該第二輸入端耦接該第一預設電壓或一第四預設電壓而處於該正常狀態；於該第二轉移相下，該第一開關導通且該重設開關、該第二開關及該第三開關不導通，致使該偵測電容耦接於該第一輸入端與該接地端之間，該第二輸入端耦接一第三預設電壓而處於該過驅動狀態，經過一段時間後，該第二輸入端會切換回耦接該第一預設電壓或該第四預設電壓而從該過驅動狀態轉換回該正常狀態。
  2. 如請求項1所述的電容變化量測電路，其中該輸出電壓在該過驅動狀態下之變化速度大於該輸出電壓在該正常狀態下之變化速度。
  3. 如請求項1所述的電容變化量測電路，其中當該電容變化量測電路運作於該第一轉移相及該第二轉移相時，該過驅動狀態會維持一段時間後轉換回該正常狀態。
  4. 如請求項1所述的電容變化量測電路，其中當該電容變化量測電路運作於該第一充電相及該第二充電相時均處於該正常狀態。
  5. 如請求項1所述的電容變化量測電路，其中當該電容變化量測電路處於該正常狀態時，該第二輸入端均耦接相同電壓。
  6. 如請求項1所述的電容變化量測電路，其中當該電容 變化量測電路處於該正常狀態時，該第二輸入端可分時耦接不同電壓。
  7. 如請求項1所述的電容變化量測電路，其中當該電容變化量測電路從該第一充電相進入到該第一轉移相時，該第二輸入端係從耦接該第一預設電壓切換為耦接該第二預設電壓而從該正常狀態轉變為該過驅動狀態。
  8. 如請求項7所述的電容變化量測電路，其中該第二預設電壓不同於該第一預設電壓。
  9. 如請求項8所述的電容變化量測電路，其中當該電容變化量測電路運作於該第一轉移相時，該第二輸入端耦接該第二預設電壓一段時間後切換回耦接該第一預設電壓而從該過驅動狀態轉換回該正常狀態。
  10. 如請求項9所述的電容變化量測電路，其中當該電容變化量測電路從該第一轉移相進入到該第二充電相時，該第二輸入端耦接該第一預設電壓而維持於該正常狀態。
  11. 如請求項10所述的電容變化量測電路，其中當該電容變化量測電路從該第二充電相進入到該第二轉移相時，該第二輸入端係從耦接該第一預設電壓切換為耦接該第三預設電壓而從該正常狀態轉變為該過驅動狀態。
  12. 如請求項11所述的電容變化量測電路，其中該第三預設電壓不同於該第一預設電壓。
  13. 如請求項11所述的電容變化量測電路，其中當該電容變化量測電路運作於該第二轉移相時，該第二輸入端耦接該第三預設電壓一段時間後切換回耦接該第一預設電壓而從該過驅動狀態轉換回該正常狀態。
  14. 如請求項9所述的電容變化量測電路，其中當該電容變化量測電路從該第一轉移相進入到該第二充電相時，該第二輸入端從耦接該第一預設電壓切換為耦接該第四預設電壓而維持於該正常狀態。
  15. 如請求項14所述的電容變化量測電路，其中當該電容變化量測電路從該第二充電相進入到該第二轉移相時，該第二輸入端係從耦接該第四預設電壓切換為耦接該第三預設電壓而從該正常狀態轉變為該過驅動狀態。
  16. 如請求項15所述的電容變化量測電路，其中該第三預設電壓不同於該第四預設電壓。
  17. 如請求項15所述的電容變化量測電路，其中當該電容變化量測電路運作於該第二轉移相時，該第二輸入端耦接該第三預設電壓一段時間後切換回耦接該第四預設電壓而從該過驅動狀態轉換回該正常狀態。
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