专利名称：电容值测量电路及应用其的综合控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电容值测量电路，且特别涉及一种可与显示驱动器电路相互整合 的电容值测量电路。
背景技术：
传统上，大多以机械式开关来实现使用者控制接口装置。由于传统机械开关需直 接与使用者进行接触，才可响应于使用者的控制指令进行操作，传统机械式装置具有容易 在使用者操作过程中发生结构损坏的缺点。在科技发展日新月异的现今时代中，触控式开关已存在。传统上，触控式开关例如 是电容式开关，其通过感应待测电容的电容值随使用者的接近与否的变化来进行控制。现 有技术是应用电容值测量电路来感测电容值开关的电容值变化，以响应于使用者操作达到 对应的控制。然而，如何设计出成本较低的电容值测量电路成为本领域不断致力的方向之一。
发明内容
本发明涉及一种电容值测量电路，其根据多电源供应电路提供的不同位准的电压 信号来对不同数值范围的待测电容进行电容值测量操作。该多电源供应电路可为显示驱动 器中的伽玛电压(Gamma voltage)供应电路，而本发明相关的电容值测量电路也可有效地 整合在显示驱动器中。因此，与传统的电容值测量电路相比，本发明相关的电容值测量电路 具有成本较低及可通过接收不同位准的输入电压对不同数值的待测电容进行电容值测量 操作的优点。根据本发明提出一种电容值测量电路，用来对待测电容的电容值进行测量，待测 电容耦接至一个端点，该端点上具有操作电压信号。电容值测量电路包括多电源供应电路、 充电放电路径及比较器电路。多电源供应电路用来响应于控制信号，选择性地提供多个电 源电压信号其中之一作为输出电压信号输出。充电放电路径用来提供具有第一电压位准的 输出电压信号对待测电容进行充电操作，并提供具有第二电压位准的输出电压信号对待测 电容进行放电操作，以控制操作电压信号的位准。比较器电路接收并比较操作电压信号及 参考电压信号，以对应地产生数字信号指示该待测电容的电容值。根据本发明的电容值测量电路，其中，进一步包括处理电路，用来响应于数字信号 来运算得到待测电容的电容值。根据本发明的电容值测量电路，其中，多电源供应电路为伽玛电压供应电路，用来 提供多个伽玛电压作为对应的多个电源电压信号输出。根据本发明的电容值测量电路，其中，待测电容的另一端点接收接地电压信号。根据本发明的电容值测量电路，其中，充电放电路径包括负载电路，该负载电路与 待测电容串联连接。根据本发明提出一种综合控制电路，应用于触控式显示面板中。综合控制电路包括多电源供应电路、电容值测量电路及显示驱动电路。多电源供应电路用来响应于控制信 号，选择性地提供多个伽玛电压信号其中之一作为输出电压信号输出。电容值测量电路用 来对待测电容的电容值进行测量，待测电容耦接至一个端点，该端点上具有操作电压信号。 电容值测量电路包括充电放电路径及比较器电路。充电放电路径用来提供具有第一电压位 准的输出电压信号对待测电容进行充电操作，并提供具有第二电压位准的输出电压信号对 待测电容进行放电操作，以控制操作电压信号的位准。比较器电路接收并比较操作电压信 号及参考电压信号，以对应地产生数字信号指示该待测电容的电容值。显示驱动电路用来 提供伽玛电压来驱动触控式显示面板显示显示画面。根据本发明的综合控制电路，在一种实施方式中，进一步包括处理电路，用来响应 于数字信号来运算得到待测电容的电容值。根据本发明的综合控制电路，在一种实施方式中，多电源供应电路为伽玛电压供 应电路，多电源供应电路整合在显示驱动电路中。根据本发明的综合控制电路，在一种实施方式中，待测电容的另一端点接收接地 电压信号。根据本发明的综合控制电路，在一种实施方式中，充电放电路径包括负载电路，该 负载电路与该待测电容串联连接。根据本发明的综合控制电路，在一种实施方式中，显示驱动电路为源极驱动电路 (Source Driver)。根据本发明的综合控制电路，在一种实施方式中，电容值测量电路及显示驱动电 路由同一个集成电路(IC)来实现。为使本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细 说明如下
图1示出了根据本发明实施例的电容值测量电路的示意图。图2示出了图1的电容值测量电路1的相关信号时序图。图3示出了根据本发明实施例的综合控制电路的方块图。图4示出了根据本发明实施例的综合控制电路的另一方块图。
具体实施例方式本发明实施例的电容值测量电路响应于多电源供应电路提供的电源信号来对待 测电容进行电容值测量操作。请参照图1及图2，图1示出根据本发明实施例的电容值测量电路的示意图，图2 示出图1的电容值测量电路1的相关信号时序图。电容值测量电路1用来对待测电容Cc 的电容值进行测量。待测电容Cc的一端接收接地电压，另一端耦接至端点Ed。端点Ed上 具有操作电压信号SOP。电容值测量电路1包括多电源供应电路12、充电放电路径14、比较 器电路16及处理电路18。多电源供应电路12产生多个固定电压电源信号，并用来选择性地提供这些固定 电压电源信号中的一个高电压电源信号及一个低电压电源信号作为输出电压信号SVO输出，使输出电压信号SVO具有高信号位准及低信号位准。在初始操作状态下，处理电路18提供具有初始状态控制信号SC至多电源供应电 路12，以控制多电源供应电路12选择具有电压位准HVl的电压电源信号为其高电压电源信 号，并选择具有电压位准LV的电压电源信号为其低电压电源信号。换言之，在初始操作状 态下，输出电压信号SVO的高电压与低电压位准分别等于电压位准HVl及LV。在一个操作实例中，多电源供应电路12进一步响应于控制信号SC的第一状态提供具有高电压位准(电压位准HVl)的输出电压信号SVO ；并响应于控制信号SC的第二状 态提供具有低电压位准(电压位准LV)的输出电压信号SV0。充电放电路径14例如包括负载电路R耦接于多电源供应电路12与端点Ed之间。 充电放电路径14用来提供具有电压位准HVl的输出电压信号SVO至端点Ed，以对待测电容 Cc进行充电操作，使操作电压信号SOP的位准接近电压位准HVl。充电放电路径14进一步提供具有电压位准LV的输出电压信号SVO至端点Ed，以 对待测电容Cc进行放电操作，使操作电压信号SOP的位准接近电压位准LV。比较器电路16接收并比较操作电压信号SOP及参考电压信号SRF，以对应地产生 数字信号SDG指示待测电容Cc的电容值。举例来说，参考电压信号SRF例如具有电压位准 RV，其介于电压位准HVl及LV之间。当操作电压信号SOP的位准低于电压位准RV时，比较 器电路16提供低电压位准的数字信号SDG ；当操作电压信号SOP的位准高于电压位准RV 时，比较器电路16提供高电压位准的数字信号SDG。处理电路18例如进一步根据操作单位时间中数字信号SDG的位准切换于高电压 与低电压位准间的次数来对应地计算得到待测电容Cc的电容值。在一个例子中，处理电路18响应于具有低位准的数字信号SDG产生并提供具有第 一状态的控制信号SC至多电源供应电路12，以控制多电源供应电路12提供具有高电压位 准的输出电压信号SV0。处理电路18进一步响应于具有高位准的数字信号SDG产生并提供 具有第二状态的控制信号SC至多电源供应电路12，以控制多电源供应电路12提供具有低 电压位准的输出电压信号SV0。在本实施例中，虽仅以多电源供应电路12响应于控制信号SC指示的第一及第二 状态来提供分别具有高电压位准(例如等于电压位准HVl)及低电压位准(例如等于电压 位准LV)的输出电压信号SVO的情形为例作说明，然而，本实施例的多电源供应电路12并 不局限于此。在另一个例子中，本实施例的多电源供应电路12还可响应于控制信号SC指 示的其他状态来执行对应的操作。举例来说，当待测电容Cc的电容值过高，而多电源供应电路12提供的输出电压信 号SVO无法在此操作单位时间中将端点Ed上的电压从低位准提升至超过电压位准RV的电 压，或将端点Ed上的电压从高位准拉低至低于电压位准RV的电压。换言之，此时输出电压 信号SVO无法提供充足的驱动能力来在该操作单位时间中驱动并改变待测电容Cc两端储 存的电压。这样，数字信号SDG的位准切换于高电压与低电压位准的次数为零，而处理电路 18无法根据此时的数字信号SDG得到待测电容Cc的电容值。在这种情形中，处理电路18响应于持续具有高电压位准或具有低电压位准的数 字信号SDG产生并提供指示测量错误状态的控制信号SC提供至多电源供应电路12。响应 于控制信号SC指示的该测量错误状态的控制信号，多电源供应电路12选择这些固定电压电源信号中的其他高电压电源电压信号作为输出电压信号SVO输出。举例来说，多电源供 应电路12选择这些电源电压信号中具有电压位准HV2的电源电压信号作为输出电压信号 SVO输出。其中电压位准HV2大于电压位准HVl，以提供具较佳驱动能力的输出电压信号 SVO驱动待测电Ce。接着，多电源供应电路12响应于控制信号SC的第一状态提供具有电压位准HV2 的电压电源信号作为输出电压信号SVO输出，并响应于控制信号SC的第二状态提供具有电 压位准LV的电压电源信号作为输出电压信号输出。如果之后多电源供应电路12仍持续接收到指示测量错误状态的控制信号SC时， 则多电源供应电路12重复前述操作，以选择具有电压位准HV3的电压电源信号作为输出电 压信号SVO输出。电压位准HV3高于电压位准HV2。在本实施例中，虽仅以多电源供应电路12响应于控制信号SC调整其高信号位准 为电压位准HV1-HV3的操作为例作说明，然而，本实施例的多电源供应电路12并不局限于 调整控制信号SC的高信号位准，而是还可对控制 信号SC的低信号位准进行调整。因此，也 可提升输出电压信号SVO的驱动能力。请参照图3，其示出根据本发明实施例的综合控制电路的方块图。在一个例子中， 原电容值测量电路1中的多电源供应电路12可由显示驱动电路2中的数字模拟转换器DA 来实现，而电容值测量电路1'与显示驱动电路2相互整合，以形成综合控制电路10。综合控制电路10应用在触控式显示器200中，其包括触控式显示面板100。显示驱 动电路2例如包括数据驱动器(Data Driver)，其受控于时序控制器(Timing Controller) TC来提供数据至触控式显示面板100。举例来说，数字模拟转换器DA例如包括伽玛电压供应电路，其用来转换显示驱动 电路2中经由移位缓存器(Shift Register) SR与数据闩锁器(Latch) DL产生的数字信号 以得到模拟信号，并将其经由输出缓冲器OB输出。电容值测量电路1 ‘包括测量电路Ia及处理电路lb。测量电路Ia例如包括图1 示出的充电放电路径及比较器电路。充电放电路径耦接比较器电路及触控式面板100中的 一个触控式开关。充电放电路径进一步接收并根据数字模拟转换器DA提供的输出电压信 号SVO'来对该触控式开关进行充电与放电操作，以产生对应的数字信号SDG'。处理电路Ib执行相似于图1中处理电路18的操作，以产生控制信号SC'对数字 模拟转换器DA进行控制。通过共用包括伽玛电压供应电路的数字模拟转换器DA，本实施例 的综合控制电路10可整合电容值测量电路1'与显示驱动电路2。在一个例子中，综合控 制电路10例如由一个集成电路来实现。请参照图4，其示出根据本发明实施例的综合控制电路的另一方块图。在另一个例 子中，整合于综合控制电路10'中的电容值测量电路1"例如受到设置于其外部的多电源 供应电路12'的驱动，来对触控式显示器200'进行对应的电容值测量操作。显示驱动器 2'受控于时序控制器TC'来驱动触控式显示面板100'显示影像画面。本发明实施例的电容值测量电路根据多电源供应电路提供的不同位准的电压信 号来对不同数值范围的待测电容进行电容值测量操作。而本发明实施例的电容值测量电路 还包括多电源供应电路用来响应于指示的测量错误状态的控制信号来调整输出电压信号 的高信号或低信号位准，以调整本发明实施例的电容值测量电路的电容值可测量范围。因此，与传统电容值测量电路相比，本发明实施例的电容值测量电路具有电容值测量范围可 调整、电容值测量范围较广及可响应于回授的控制信号来达到自动调整电容值可测量范围 的优点。另外，本发明实施例的电容值测量电路还可应用显示驱动电路中的数字模拟转换 器来作为多电源供应电路，而本发明实施例的电容值测量电路也可有效地整合在显示驱动 电路中。因此，与传统的电容值测量电路相比，本发明相关的电容值测量电路具有成本较低 及可与显示驱动电路相互整合的优点。综上所述，虽然本发明已以优选实施例披露如上，然而其并非用来限制本发明。本 发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可作各种改变 与修饰。因此，本发明的保护范围应当以所附权利要求所限定的范围为准。主要组件符号说明
1、1'、1〃 电容值测量电路12、12'多电源供应电路14:充电放电路径16:比较器电路18、lb:处理电路Ce:待测电容200,200'触控式显示器TC、TC'时序控制器100、100'触控式显示面板10、10'综合控制电路2、2’ 显示驱动电路0B:输出缓冲器DA:数字模拟转换器DL:数据闩锁器SR:移位缓存器la:测量电路。
权利要求
一种电容值测量电路，用来对待测电容的电容值进行测量，所述待测电容耦接至一个端点，所述端点上具有操作电压信号，所述电容值测量电路包括多电源供应电路，用来响应于控制信号，选择性地提供多个电源电压信号其中之一作为输出电压信号输出；充电放电路径，用来提供具有第一电压位准的所述输出电压信号对所述待测电容进行充电操作，并提供具有第二电压位准的所述输出电压信号对所述待测电容进行放电操作，以控制所述操作电压信号的位准；以及比较器电路，接收并比较所述操作电压信号及参考电压信号，以对应地产生数字信号指示所述待测电容的电容值。
2.根据权利要求1所述的电容值测量电路，进一步包括处理电路，用来响应于所述数字信号来运算得到所述待测电容的电容值。
3.根据权利要求1所述的电容值测量电路，其中所述多电源供应电路为伽玛电压供应 电路，用来提供多个伽玛电压作为对应的所述多个电源电压信号输出。
4.根据权利要求1所述的电容值测量电路，其中所述待测电容的另一端点接收接地电 压信号。
5.根据权利要求1所述的电容值测量电路，其中所述充电放电路径包括负载电路，所 述负载电路与所述待测电容串联连接。
6.一种综合控制电路，应用于触控式显示面板中，所述综合控制电路包括多电源供应电路，用来响应于控制信号，选择性地提供多个伽玛电压信号其中之一作 为输出电压信号输出；电容值测量电路，用来对待测电容的电容值进行测量，所述待测电容耦接至一个端点， 所述端点上具有操作电压信号，所述电容值测量电路包括充电放电路径，用来提供具有第一电压位准的所述输出电压信号对所述待测电容进行 充电操作，并提供具有第二电压位准的所述输出电压信号对所述待测电容进行放电操作， 以控制所述操作电压信号的位准；及比较器电路，接收并比较所述操作电压信号及参考电 压信号，以对应地产生数字信号指示所述待测电容的电容值；以及显示驱动电路，用来提供所述多个伽玛电压来驱动所述触控式显示面板显示显示画
7.根据权利要求6所述的综合控制电路，进一步包括处理电路，用来响应于所述数字信号来运算得到所述待测电容的电容值。
8.根据权利要求6所述的综合控制电路，其中所述多电源供应电路为伽玛电压供应电路，所述多电源供应电路整合在所述显示驱动 电路中。
9.根据权利要求6所述的综合控制电路，其中所述待测电容的另一端点接收接地电压信号。
10.根据权利要求6所述的综合控制电路，其中所述充电放电路径包括负载电路，所述 负载电路与所述待测电容串联连接。
11.根据权利要求6所述的综合控制电路，其中所述显示驱动电路为源极驱动电路。
12.根据权利要求6所述的综合控制电路，其中所述电容值测量电路及所述显示驱动电路由同一个集成电路来实现。
全文摘要
一种电容值测量电路，用来对待测电容进行电容值测量，待测电容耦接至一个端点，该端点上具有操作电压信号。电容值测量电路包括多电源供应电路、充电放电路径及比较器电路。多电源供应电路用来响应于控制信号，选择性地提供多个电源电压信号其中之一作为输出电压信号输出。充电放电路径用来提供具有第一电压位准的输出电压信号对待测电容进行充电操作，并提供具有第二电压位准的输出电压信号对待测电容进行放电操作，以控制操作电压信号的位准。比较器电路接收并比较操作电压信号及参考电压信号，以对应地产生数字信号指示该待测电容的电容值。本发明还提供了应用该电容值测量电路的综合控制电路。
文档编号G01R27/26GK101833042SQ20091012608
公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月9日 优先权日2009年3月9日
发明者吴宗霖 申请人:瑞鼎科技股份有限公司