利用电荷复制方式感测电容变化的电容感测电路的制作方法
【专利摘要】本发明提供利用电荷复制方式感测电容变化的电容感测电路，包括至少一可以触控产生电容量变化的待测电容、一积分电容、一具有第一电流路径及第二电流路径的第一电流镜，当第一电流路径与待测电容间的线路导通时，第一电流路径产生一第一电流以对于待测电容充电，同时间，第二电流路径产生一映射于第一电流的第二电流以对于积分电容充电；如此，通过映射待测电容上的充电电流，以利用映射的电流对于积分电容充电，则，在积分电容之中将可以复制有待测电容所充电的电荷能量而反应出一电压信号，之后，经由检测电压信号以感测出待测电容被触控时所产生的电容变化。
【专利说明】利用电荷复制方式感测电容变化的电容感测电路
【技术领域】
[0001 ] 本发明有关于一种电容感测电路，尤指一种利用电荷复制方式感测电容变化的电容感测电路。
【背景技术】
[0002]现今消费性电子装置日益普遍，为提供使用者可以轻易地操作电子装置，电容式触控板已经成为各消费性电子装置不可或缺的输入操作界面。电子装置可以根据于使用者碰触电容式触控板时所产生的电容变化来进行触控点的侦测。
[0003]请参阅图1(a)及图1(b)，分别为公知电容感测电路的电路结构示意图。如图所示，公知电容感测电路100应用在一具有电容式触控板的电子装置中，其以电荷转换(charge transfer)方式感测电容式触控板被触控时所产生的电容变化。
[0004]电容感测电路100包括一待测电容(Cx) 11、一积分电容(Cint) 12及一开关器13，该积分电容12的电容量远大于待测电容11的电容量。待测电容11可由至少一触控电容(Ctouch)及至少一寄生电容(Cpad、Citq)所组成，Cx=Ct_+Cpad+Citq。当电容式触控板被触控时，触控电容(Ctcuqi)的电容量将随着触控操作而产生变化，例如:0pF— IpF0再者，开关器13的一端连接至待测电容11，另一端选择切换至供电电源(Vdd)或积分电容12。
[0005]电容感测电路100开始执行电荷转换程序，首先，如图1(a)所示，控制开关器13切换至供电电源VDD，以使供电电源Vdd所产生的充电电流Ic可以对于待测电容11充电。接着，如图1 (b)所示，待测电容11充饱后，控制开关器13切换至积分电容12，待测电容11放电，利用待测电容11的放电电流Id对于积分电容12充电，待测电容11的电荷能量将会转移至积分电容12之中，而令积分电容12之上产生一电压信号VINT。
[0006]由于待测电容11触控产生的电容变化非常微小，为了可以放大待测电容11的电容变化量，电容感测电路100可以控制开关器13反复地在供电电源Vdd或积分电容12之间进行多次的开关切换动作，则，待测电容11充电的电荷能量将会多次地转移至积分电容12之中，以使电压信号VINT可以累积而放大。
[0007]接续，请参阅图2，为公知电容感测电路在积分电容上所产生的电压信号的曲线图。在此，以CPAD+CITQ=25pF、Ctouch=OpF — lpF、Cm=IOOpF作为电容感测电路100的操作条件。电容式触控板被触控前，待测电容11的电容值为Cx=25pF，于待测电容11与积分电容13之间执行多次的电荷转换程序，以取得一触控前的电压信号曲线120。电容式触控板被触控后，待测电容11的电容值产生变化Cx=25pF — 26pF，于待测电容11与积分电容13之间另执行多次的电荷转换程序，以取得另一触控后的电压信号曲线121。
[0008]由于触控后的待测电容(Cx=26pF) 11相较于触控前的待测电容(Cx=25pF) 11可以充饱较多的电荷能量，因此，触控后的待测电容(Cx=26pF) 11能够转移较多的电荷能量至积分电容12，使得触控后的电压信号曲线121的电位将高于触控前的电压信号曲线120的电位。并且，当电压信号曲线120、121之间的电位差超过一预设差值时，电子装置即可感测得知电容式触控板被触控后所产生的电容变化。[0009]电荷转换方式主要是利用待测电容11与积分电容12之间的压差进行电荷转移。最初进行电荷转换程序时，待测电容11与积分电容12之间的压差最大，待测电容11可以提供一较大的放电电流Id对于积分电容12充电，待测电容11的电荷能量可以完全地转移至积分电容12之中，电压信号Vint的电位拉升幅度可以较高。持续进行电荷转换程序，待测电容11与积分电容12之间的压差越来越小，放电电流Id跟着变小，待测电容11的电荷能量越来越不容易转移至积分电容12，造成电压信号Vint的电位拉升幅度越来越小。由于电压信号Vint的电位拉升幅度越来越小的因素，于是电容感测电路100必须执行较多次的电荷转换程序才能让电压信号曲线120、121之间的电位差拉开超过预设差值，以至于电容变化被感测出的时间将会相对拉长而不利于触控的即时操作。
【发明内容】
[0010]本发明的一目的，在于提供一种利用电荷复制方式感测电容变化的电容感测电路，其电路包括一可以触控产生电容量变化的待测电容、至少一电流镜及一积分电容，电流镜产生一充电电流，利用充电电流对于待测电容充电，同时间电流镜产生一映射于充电电流的映射电流，利用映射电流对于积分电容充电，则，待测电容充电的电荷能量经由电流镜的映射以对等复制于积分电容的中而在积分电容之上反应出一电压信号，之后，经由检测电压信号即可感测出待测电容被触控时所产生的电容变化。
[0011]本发明的一目的，在于提供一种利用电荷复制方式感测电容变化的电容感测电路，电容感测电路可以对于待测电容执行多次的充放电程序，利用电荷复制方式以将待测电容充电的电荷能量多次复制于积分电容之中，借以放大积分电容上的电压信号，再者，每一次执行电荷复制程序时，待测电容充电的电荷能量都可以完整地复制至积分电容之中，以使积分电容上的电压信号其电位拉升幅度都可以维持固定一致。
[0012]本发明的一目的，在于提供一种利用电荷复制方式感测电容变化的电容感测电路，电容感测电路可以将待测电容充电的电荷能量以及放电的电荷能量皆复制于积分电容之中，借以加快积分电容上的电压信号放大的速度。
[0013]本发明的一目的，在于提供一种利用电荷复制方式感测电容变化的电容感测电路，其电路增设一电流源，此电流源并联于积分电容，利用电流源以将寄生电容成分的电荷能量从积分电容之中进行放电消除，以在积分电容之上取得一较低电位的电压信号，则电容感测电路即可对于此较低电位的电压信号进行较多倍率的放大以使触控操作所产生的电容变化可以更加明显，借以增加触控感测上的灵敏度。
[0014]为了达到上述目的，本发明提供一种利用电荷复制方式感测电容变化的电容感测电路，包括:一第一电流镜，包括一第一电流路径及一第二电流路径；至少一待测电容；一积分电容，连接第二电流路径；一第一开关器，连接在待测电容与第一电流路径之间，当第一开关器闭合时，导通第一电流路径与待测电容间的线路，第一电流路径上产生一第一电流以对于待测电容充电，同时第二电流路径上产生映射于第一电流的一第二电流，利用第二电流对于积分电容充电，致使以在积分电容之中复制有待测电容所充电的电荷能量进而产生一电压信号；及一第二开关器，连接在待测电容与接地之间，第一开关器与第二开关器呈现反向的开关操作，当第一开关器打开而第二开关器闭合时，断开第一电流路径与待测电容间的线路，导通待测电容与接地间的线路，待测电容放电。[0015]本发明又提供一种利用复制电流方式感测电容变化的电容感测电路，包括:一第一电流镜，包括一第一电流路径及一第二电流路径:一第二电流镜，包括一第三电流路径及一第四电流路径；一第三电流镜，包括一第五电流路径及一第六电流路径，其中第四电流路径连接第五电流路径；至少一待测电容；一积分电容，分别连接第二电流路径与第六电流路径；一第一开关器，连接在待测电容与第一电流路径之间，当第一开关器闭合时，导通第一电流路径与待测电容间的线路，第一电流路径上产生一第一电流以对于待测电容充电，同时第二电流路径上产生映射于第一电流的一第二电流；及一第二开关器，连接在待测电容与第三电流路径之间，第一开关器与第二开关器呈现反向的开关操作，当第一开关器打开而第二开关器闭合时，断开第一电流路径与待测电容间的线路，导通待测电容与第三电流路径间的线路，待测电容放电产生一流向第三电流路径的第三电流，第五电流路径上及第六电流路径上分别产生映射于第三电流的一第五电流及一第六电流，第五电流流向第四电流路径，第六电流流向积分电容，其中，执行待测电容充电程序时，选择第一开关器闭合及第二开关器打开，利用第二电流路径上所产生的第二电流对于积分电容充电，致使以在积分电容之中复制有待测电容所充电的电荷能量进而产生一电压信号，或者，执行待测电容放电程序时，选择第一开关器打开而第二开关器闭合，利用第六电流路径上所产生的第六电流再次对于积分电容充电，致使以在积分电容的中复制有待测电容所放电的电荷能量进而再次累积一次电压信号。
[0016]本发明一实施例中，其中第一开关器及第二开关器被控制执行多次的开关操作，以令待测电容重复进行充放电程序，每一次的充电程序后或放电程序后都在积分电容上累积一次电压信号。
[0017]本发明一实施例中，其中电容感测电路应用在一具有电容式触控板的电子装置中，待测电容包括至少一触控电容及至少一寄生电容，当电容式触控板被触控后，触控电容的电容量将产生变化。
[0018]本发明一实施例中，其中电容感测电路连接一微控制器，微控制器从积分电容上取得电容式触控板被触控前后所产生的电压信号变化。
[0019]本发明一实施例中，其中第一开关器及第二开关器被控制执行多次的开关操作，以令待测电容重复进行充放电程序，每一次的充电程序后积分电容上累积一次电压信号。
[0020]本发明一实施例中，其中第二电流路径尚连接一并联于积分电容的电流源，电流源被设定相等于第一电流对于待测电容充电时分配给寄生电容的电流量。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1(a)为公知电容感测电路的电路结构示意图；
[0022]图1(b)为公知电容感测电路又一电路结构示意图；
[0023]图2为公知电容感测电路在积分电容上所产生的电压信号的曲线图；
[0024]图3为本发明电子装置的结构区块示意图；
[0025]图4为本发明电容感测电路一较佳实施例的电路结构示意图；
[0026]图5为本发明图4实施例的电容感测电路与公知图1的电容感测电路操作时分别在积分电容上所产生的电压信号的曲线图；
[0027]图6为本发明电容感测电路又一实施例的电路结构示意图；[0028]图7为本发明图4实施例的电容感测电路与图6实施例的电容感测电路操作时分别在积分电容上所产生的电压信号的曲线图；
[0029]图8为本发明电容感测电路又一实施例的电路结构示意图；
[0030]图9为本发明图4实施例的电容感测电路与图8实施例的电容感测电路操作时分别在积分电容上所产生的电压信号的曲线图；
[0031]图10为本发明电容感测电路又一实施例的电路结构示意图；
[0032]图11为本发明图4实施例的电容感测电路与图10实施例的电容感测电路操作时分别在积分电容上所产生的电压信号的曲线图。
[0033]其中，附图标记:
[0034]11 待测电容 12 积分电容
[0035]120 电压信号曲线121 电压信号曲线
[0036]13 开关器200 电子装置
[0037]21 电容式触控板23 微控制器
[0038]300 电容感测电路301 电容感测电路
[0039]302 电容感测电路303 电容感测电路
[0040]31 待测电容 311 触控电容
[0041]312 寄生电容 313 寄生电容
[0042]321 第一开关器 322 第二开关器
[0043]33 第一电流镜 331 第一电流路径
[0044]332 第二电流路径34 第二电流镜
[0045]341 第三电流路径342 第四电流路径
[0046]35 第三电流镜 351 第五电流路径
[0047]352 第六电流路径36 积分电容
[0048]37 电流源360 电压信号曲线
[0049]361 电压信号曲线362 电压信号曲线
[0050]363 电压信号曲线364 电压信号曲线
[0051]365 电压信号曲线366 电压信号曲线
【具体实施方式】
[0052]请参阅图3，为本发明电子装置的结构区块示意图。如图所示，本发明电子装置200可为液晶屏幕、智能型手机、平板电脑、笔记型电脑、可携式电子装置等等。电子装置200包括一电容式触控板21、一电容感测电路300及一微控制器23。其中，电容感测电路300分别连接电容式触控板21及微控制器23。 [0053]当使用者触控电容式触控板21时，电容感测电路300用以感测电容式触控板21的中所产生的电容量变化，并将电容量变化转换为电压信号Vint进行呈现。之后，微控制器23检测电压信号VINT，以根据于电压信号Vint而对于电子装置200执行相对的触控操作。
[0054]请参阅图4，为本发明电容感测电路一较佳实施例的电路结构示意图。如图所不，电容感测电路300包括至少一待测电容(Cx) 31、一第一开关器(S1) 321、一第二开关器
(S2)322、一第一电流镜33及一积分电容(Cint) 36。[0055]待测电容31包括至少一设置在电容式触控板21之中的触控电容(Crara) 311及至少一寄生电容(CPAD、CITQ)312、313，这些寄生电容312、313寄生在电子装置200的内部电路及电路布线中。当电容式触控板21被触控时，触控电容311的电容量将会随着触控操作而
产生变化。
[0056]第一电流镜33包括一第一电流路径331及一第二电流路径332，第一电流路径331为一连接成二极体形式的PMOS晶体管M1所组成，而第二电流路径332为另一 PMOS晶体管M2所组成。第一开关器321连接在待测电容31与第一电流路径331之间，第二开关器322连接在待测电容31与接地之间，而积分电容36连接至第二电流路径332。再者，本发明电容感测电路300实际运作时，第一开关器321相对于第二开关器322将会呈现出反向的开关操作。
[0057]电容感测电路300执行运作时，首先控制第一开关器321闭合及第二开关器322打开，第一电流路径331与待测电容31间的线路导通，待测电容31与接地间的线路断路。第一电流路径331之上将产生一第一电流I1，第一电流I1流向待测电容31以对于待测电容31充电。同时间，第二电流路径332之上将产生一映射于第一电流I1的第二电流12，第二电流I2流向积分电容36以对于积分电容36充电。则，待测电容31充电的电荷能量经由第一电流镜33的映射，以对等复制于积分电容36之中，而令积分电容36之上反应出一电压信号Vint。
[0058]当待测电容31充饱电后，接续控制第一开关器321打开及第二开关器322闭合，第一电流路径331与待测电容31间的线路断路，待测电容31与接地间的线路导通，放电待测电容31所储存的电荷能量，此时积分电容36不会进行充电。
[0059]当待测电容31放电完后，再度控制第一开关器321闭合及第二开关器322打开，以对于待测电容32继续执行下一次的充电程序。反复地控制第一开关器321及第二开关器322执行开关操作，以对于待测电容31重复进行充放电程序。每一次待测电容31执行完充电程序后，将在积分电容36上累积一次电压信号Vint,借以放大电压信号Vint。
[0060]经由上述，本发明电容感测电路300通过采用电荷复制(charge clone)的方式以将待测电容31充电的电荷能量复制至积分电容36之中，则，积分电容36根据于复制的电荷能量以反应出电压信号VINT。而后，微控制器23经由检测此电压信号Vint的电压变化即可感测出待测电容31被触控时所产生的电容变化。
[0061]请参阅图5，为本发明图4实施例的电容感测电路与公知图1的电容感测电路操作时分别在积分电容上所产生的电压信号的曲线图。在此，以待测电容(Cx=25pF) 11/31、积分电容(Cm=IOOpF) 12/36作为操作条件。如图所示，公知电容感测电路100采用电荷转换(charge transfer)方式将待测电容11所充电的电荷能量转移至积分电容12之中，经过多次电荷转移后，取得一电压信号曲线120。另，本发明电容感测电路300采用电荷复制(charge clone)方式将待测电容31所充电的电荷能量复制至积分电容36之中，经过多次电荷复制后，取得一电压信号曲线360。
[0062]如电压信号曲线120所示，公知电荷转换方式主要是通过待测电容11与积分电容12之间的压差进行电荷转移，其两者间的压差会随着电荷转移的进行而逐渐变小，以至于电荷转移的效果会越来越差，则，后续再度执行电荷转换程序时，电压信号Vint的电位拉升幅度越来越小。相对的，如电压信号曲线360所示，本发明电荷复制方式主要是映射待测电容31上的第一电流I1，其映射出的第二电流I2等同于第一电流I1,以至于待测电容31充电的电荷能量都可以完整地复制至积分电容36之中，则，后续再度执行电荷复制程序时，电压信号Vint的电位拉升幅度都可以维持固定一致。
[0063]在此，本发明电容感测电路300采用电荷复制方式相较于公知电容感测电路100采用电荷转换方式将可以快速地放大电压信号VINT，进而加快感测待测电容31电容变化的速度。
[0064]又，在本发明中，待测电容31除包括有触控电容311外，尚包括有许多不可预期的寄生电容312、313，这些寄生电容312、313的电容量往往大于触控电容311的电容变化量。当第一电流I1对于触控电容311充电时，同时也会对于触控电容311并联连接的寄生电容312,313进行充电的动作，以至于执行电荷复制程序时，触控电容311及寄生电容312、313的电荷能量都会一起被复制至积分电容36之中。此外，触控电容311的电容变化量往往非常微小，为了可以正确地判断出触控电容311的电容变化量，一般都会对于电压信号Vint进行放大的动作。然，为避免该包含有寄生电容312、313成分的电压信号Vint被放大后超过电子装置可容许的操作范围，放大倍率将会因此受到限制。换言之，迁就于寄生电容312、313，电子装置200无法对于电压信号Vint进行一较大倍率的放大，这对于感测触控电容311的电容变化量而言非常不利。
[0065]有鉴于此，为了将寄生电容312、313成分的电荷能量从积分电容36之中消除，如图6所示，可以在电容感测电路301之中进一步设置有一电流源(Is) 37，此电流源37并联于积分电容36以共连接至第二电流路径332。再者，本发明一较佳实施例中，电流源37被设定相等于第一电流I1对于待测电容31充电时分配给寄生电容312、313的电流量。
[0066]贝IJ，如图7的电压信号曲线361所示，通过电流源37的设置，积分电容36的中包含有寄生电容312、313成分的电荷能量经由电流源37进行放电消除，其电压信号Vint的电位会因为电流源37进行电荷放电的因素而往下降低，致使以取得一未包含有寄生电容312、313成分且具有较低电位的电压信号Vint。
[0067]在此，电压信号曲线361的电压信号Vint相较于电压信号曲线360的电压信号Vint具有较低电位，而后电容感测电路301对于此较低电位的电压信号Vint可以执行较多次的电荷复制的动作，以令触控电容311的电容变化量可以进行较多倍率的放大而更加明显，借以增加触控感测上的灵敏度。
[0068]请参阅图8，为本发明电容感测电路又一实施例的电路结构示意图。本实施例的电容感测电路302相较于图4的电容感测电路300进一步包括有一第二电流镜34及一第三电流镜35。
[0069]其中，第二电流镜34包括一第三电流路径341及一第四电流路径342，第三电流路径341为一连接成二极体形式的NMOS晶体管M3所组成，而第四电流路径342为另一 NMOS晶体管M4所组成。第三电流镜35包括一第五电流路径351及一第六电流路径352，第五电流路径351为一连接成二极体形式的PMOS晶体管M5所组成，而第六电流路径352为另一PMOS晶体管M6所组成。
[0070]又，第一开关器321连接在待测电容31与第一电流路径331之间，而第二开关器322连接在待测电容31与第三电流路径341之间。第四电流路径342连接至第五电流路径351，而积分电容36分别连接至第二电流路径332及第六电流路径352。[0071 ] 当电容感测电路302执行运作时，首先控制第一开关器321闭合及第二开关器322打开，第一电流路径331与待测电容31间的线路导通，待测电容31与第三电流路径341间的线路断路。第一电流路径331的上所产生的第一电流IJf流向待测电容31，以对于待测电容31充电。同时间，第二电流路径332之上将产生一映射于第一电流I1的第二电流12，第二电流I2流向积分电容36以对于积分电容36充电。则，待测电容31充电的电荷能量经由第一电流镜33的映射，以对等复制于积分电容36之中，而令积分电容36之上反应出电压信号Vint。
[0072]当待测电容31充饱电后，接续控制第一开关器321打开及第二开关器322闭合，第一电流路径331与待测电容31间的线路断路，待测电容31与第三电流路径341间的线路导通，此时待测电容31放电产生一第三电流I3其流向第三电流路径341。同时间，第五电流路径351的上及第六电流路径352的上分别产生一映射于第三电流I3的第五电流I5及第六电流16。第五电流I5流向第四电流路径342，而第六电流I6流向积分电容36以对于积分电容36充电。则，待测电容31放电的电荷能量经由第二电流镜34及第三电流镜35的映射，以对等复制于积分电容36之中，而令积分电容36的上再度累积一次电压信号VINT。
[0073]当待测电容31放电完后，再度控制第一开关器321闭合及第二开关器322打开，以对于待测电容32继续执行下一次的充电程序。反复地控制第一开关器321及第二开关器322执行开关操作，以对于待测电容31重复进行充放电程序。每一次待测电容31执行完充电程序后或执行完放电程序后都可以在积分电容36上累积一次电压信号Vint，借以进一步加快电压信号Vint放大的速度。
[0074]请参阅图9，为本发明图4实施例的电容感测电路与图8实施例的电容感测电路操作时分别在积分电容上所产生的电压信号的曲线图。在此，以待测电容(Cx=25pF — 26pF)31、积分电容(CINT=1000pF) 36作为图4实施例的电容感测电路300及图8实施例的电容感测电路302的操作条件。
[0075]图4实施例的电容感测电路300执行运作时，将待测电容31充电的电荷能量复制于积分电容36之中，以在积分电容36上取得一触控前(Cx=25pF)的电压信号曲线362及一触控后(Cx=26pF)的电压信号曲线363。
[0076]另，图8实施例的电容感测电路302执行运作时，除了将待测电容31充电的电荷能量复制积分电容36之中，再将待测电容31放电的电荷能量一并复制于积分电容36之中，以在积分电容36上取得一触控前(Cx=25pF)的电压信号曲线364及一触控后(Cx=26pF)的电压信号曲线365。
[0077]以72mv预设差值为例作为感测出待测电容31的电容变化的基准条件。经实验得知，图8实施例的电容感测电路302只需运作35us，电压信号曲线364、365间的电位差就可以拉开超过72mv预设差值；相对的，图4实施例的电容感测电路300必须运作55us，电压信号曲线362、363间的电位差才能拉开超过72mv预设差值。
[0078]如此据以实施，图8实施例的电容感测电路302相较于图4实施例的电容感测电路300可以进一步将待测电容31放电的电荷能量也复制于积分电容36之中，以更有效率地提升电压信号Vint放大的速度，使得触控前后在积分电容36之上所产生的电压信号Vint的电位差能够快速地拉开，致使以令电子装置200的微控制器23可以尽早感测出电容式触控板21被触控时所产生的电容变化。[0079]同样地，为了从积分电容36之中消除寄生电容312、313成分的电荷能量，如图10所示，也可以在电容感测电路303之中进一步设置有一电流源37，此电流源37并联于积分电容36以共连接至第二电流路径332及第六电流路径352。
[0080]贝U，如图11的电压信号曲线366所示，通过电流源37的设置，积分电容36的中包含有寄生电容312、313成分的电荷能量经由电流源37进行放电消除，其电压信号Vint的电位会因为电流源37进行电荷放电的因素而往下降低，致使以取得一未包含有寄生电容312,313成分且具有较低电位的电压信号VINT。
[0081]在此，电压信号曲线366的电压信号Vint相较于电压信号曲线360的电压信号Vint具有较低电位，而后，电容感测电路303同样地对于此较低电位的电压信号Vint可以执行较多次的电荷复制的动作，以令触控电容311的电容变化量可以进行较多倍率的放大而更加明显，借以增加触控感测上的灵敏度。
[0082]以上所述者，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。
【权利要求】
1.一种利用电荷复制方式感测电容变化的电容感测电路，其特征在于，包括: 一第一电流镜，包括一第一电流路径及一第二电流路径； 至少一待测电容； 一积分电容，连接第二电流路径； 一第一开关器，连接在待测电容与第一电流路径之间，当第一开关器闭合时，导通第一电流路径与待测电容间的线路，第一电流路径上产生一第一电流以对于待测电容充电，同时第二电流路径上产生映射于第一电流的一第二电流，利用第二电流对于积分电容充电，致使以在积分电容的中复制有待测电容所充电的电荷能量进而产生一电压信号；及 一第二开关器，连接在待测电容与接地之间，第一开关器与第二开关器呈现反向的开关操作，当第一开关器打开而第二开关器闭合时，断开第一电流路径与待测电容间的线路，导通待测电容与接地间的线路，待测电容放电。
2.如权利要求1所述的电容感测电路，其特征在于，该电容感测电路应用在一具有电容式触控板的电子装置中，该待测电容包括至少一触控电容及至少一寄生电容，当该电容式触控板被触控后，该触控电容的电容量将产生变化。
3.如权利要求2所述的电容感测电路，其特征在于，该电容感测电路连接一微控制器，该微控制器从该积分电容上取得该电容式触控板被触控前后所产生的该电压信号变化。
4.如权利要求1所述的电容感测电路，其特征在于，该第一开关器及该第二开关器被控制执行多次的开关操作，以令该待测电容重复进行充放电程序，每一次的充电程序后该积分电容上累积一次该电压信号。
5.如权利要求2所述的电容感测电路，其特征在于，该第二电流路径尚连接一并联于该积分电容的电流源，该电流源被设定相等于该第一电流对于该待测电容充电时分配给该寄生电容的电流量。`
6.一种利用复制电流方式感测电容变化的电容感测电路，其特征在于，包括: 一第一电流镜，包括一第一电流路径及一第二电流路径: 一第二电流镜，包括一第三电流路径及一第四电流路径； 一第三电流镜，包括一第五电流路径及一第六电流路径，其中第四电流路径连接第五电流路径； 至少一待测电容； 一积分电容，分别连接第二电流路径与第六电流路径； 一第一开关器，连接在待测电容与第一电流路径之间，当第一开关器闭合时，导通第一电流路径与待测电容间的线路，第一电流路径上产生一第一电流以对于待测电容充电，同时第二电流路径上产生映射于第一电流的一第二电流；及 一第二开关器，连接在待测电容与第三电流路径之间，第一开关器与第二开关器呈现反向的开关操作，当第一开关器打开而第二开关器闭合时，断开第一电流路径与待测电容间的线路，导通待测电容与第三电流路径间的线路，待测电容放电产生一流向第三电流路径的第三电流，第五电流路径上及第六电流路径上分别产生映射于第三电流的一第五电流及一第六电流，第五电流流向第四电流路径，第六电流流向积分电容，其中，执行待测电容充电程序时，选择第一开关器闭合及第二开关器打开，利用第二电流路径上所产生的第二电流对于积分电容充电，致使以在积分电容之中复制有待测电容所充电的电荷能量进而产生一电压信号，或者，执行待测电容放电程序时，选择第一开关器打开而第二开关器闭合，利用第六电流路径上所产生的第六电流再次对于积分电容充电，致使以在积分电容之中复制有待测电容所放电的电荷能量进而再次累积一次电压信号。
7.如权利要求6所述的电容感测电路，其特征在于，该电容感测电路应用在一具有电容式触控板的电子装置中，该待测电容包括至少一触控电容及至少一寄生电容，当该电容式触控板被触控后，该触控电容的电容量将产生变化。
8.如权利要求7所述的电容感测电路，其特征在于，该电容感测电路连接一微控制器，该微控制器从该积分电容上取得该电容式触控板被触控前后所产生的该电压信号变化。
9.如权利要求6所述的电容感测电路，其特征在于，该第一开关器及该第二开关器被控制执行多次的开关操作，以令该待测电容重复进行充放电程序，每一次的充电程序后或放电程序后都在该积分电容上累积一次该电压信号。
10.如权利要求7所述的电容感测电路，其特征在于，该第二电流路径尚连接一并联于该积分电容的电流源，该电流源被设定相等于该第一电流对于该待测电容充电时分配给该寄生电容的电流量。
【文档编号】G06F3/044GK103699280SQ201310627235
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】黄宗文 申请人:安沛科技股份有限公司