放大电路以及触控侦测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种放大电路以及触控侦测系统，特别有关一种可抑制噪声的放大电路以及触控侦测系统。
【背景技术】
[0002]触控侦测系统常被使用在各种不同的电子装置上，举例来说，移动电话、平板计算机或是笔记本电脑。许多侦测机制可被施行在触控侦测系统上以侦测接触动作，举例来说，电阻式侦测、电容式侦测或是光学侦测。
[0003]图1绘示了一现有技术的触控侦测系统100。触控侦测系统100包含了一触控面板101以及一放大电路103。为了方便说明，许多元件在这个图中并未绘示。在这个系统中，驱动频率DS (包含驱动频率DSl、DS2..)被输入至触控面板101且在接触扫瞄时会有脉冲产生。电流(例如侦测电流信号SC)将在驱动频率DS的正缘或负缘时产生。
[0004]放大电路103包含一放大器105、一低通滤波器107 (例如一去迭频滤波器，ant1-alias filter)，以及一模拟数字转换器109。侦测电流信号SC将被放大器105处理以产生一侦测电压信号SV至低通滤波器107。低通滤波器107的输出将传送至模拟数字转换器109以转成数字信号供后续处理。若一物体(例如手指)接触了触控面板101，物体与触控面板101间将产生电容。在这个状况下，驱动频率DS所产生的侦测电流信号SC的一部分将被放大电容Cf所吸收。因此侦测电压信号SV降低且会判断一”接触”产生在触控侦测系统100上。
[0005]通常触控面板101中的单元电容Ce的电容值大约是3pf，因此放大器105的输出是Vdrv* (3p/Cf)。Vdrv代表了驱动频率DS的驱动电压。然而，不管触控侦测系统100是施行在何种电子装置上，噪声(例如共模地，common mode ground)可能会影响到电容式触控侦测的表现。举例来说，若存在着高振幅的噪声，侦测电压信号SV可能会增强并达到饱和。在这个状态下，侦测电压信号SV等同于Vdrv*(3p/Cf) +Vnoise*(Cnoise/Cf)。Cnoise代表不应存在的电容，例如电路所产生的电容。为了抑制噪声，放大电容Cf的电容必须被设定成较大的值。然而，大电容值的放大电容Cf将使放大器105具有较小的增益。此外，大电容值的放大电容Cf会使芯片具有较大的尺寸，而且若放大电容Cf具有较大电容值，噪声被抑制时也会抑制信号，因此会降低信号噪声比(Signal to Noise Rat1n, SNR)。
[0006]一些技术被发展出来以得到较佳的信号噪声比。举例来说，每一个频率周期会收集128笔数据以决定是否有接触动作发生。然而这种动作会需要32个驱动频率，且每一频率周期需要取样4次，以产生128个取样。这一类方法不仅需要高数据回报率，且需要更多的电能。
【发明内容】
[0007]因此，本发明一目的是公开一种具噪音抑制机制的放大电路。
[0008]本发明另一目的是公开一种具噪音抑制机制的触控侦测系统。
[0009]本发明一实施例公开了一种放大电路,包含:放大器，包含信号输入端以及信号输出端；第一电流提供模块，用以提供第一电流至所述信号输入端；以及噪声侦测模块，用以侦测来自所述信号输出端的输出电压位准，若所述输出电压位准小于第一低临界值则控制所述第一电流提供模块来提供所述第一电流，若所述输出电压位准大于所述第一低临界值则控制所述第一电流提供模块不提供所述第一电流。
[0010]本发明另一实施例公开了一种放大电路，包含:放大器，包含信号输入端以及信号输出端；第一电流汲取模块，用以自所述信号输入端汲取第三电流；以及噪声侦测模块，用以侦测所述信号输出端的输出电压位准，若所述输出电压位准大于第一高临界值则控制所述第一电流汲取模块来自所述信号输入端汲取所述第三电流，若所述输出电压位准小于所述第一高临界值则控制所述第一电流汲取模块不汲取所述第三电流。
[0011]本发明其他实施例公开了使用前述放大电路来放大一接触侦测信号的触控侦测系统。由于动作与前述放大电路相似，故在这里不再赘述。
[0012]通过前述的处理方式，即使放大器是一个具有较小电容值的放大电容的充电放大器或是没办法扫瞄大量数据的放大器，也可以消除噪声。通过这个方法，可减少芯片面积且可以降低电能消耗。
【附图说明】
[0013]图1绘示了一现有技术的触控侦测系统。
[0014]图2至图6绘示了根据本发明实施例的放大电路的方块图。
[0015]图7绘示了图6中所示的放大电路的详细结构的电路图。
[0016]图8绘示了根据本发明实施例的触控侦测电路的电路图。
[0017]图9绘示了如何通过本发明的实施例抑制噪声的示意图。
[0018]其中，附图标记说明如下:
[0019]100,800触控侦测系统
[0020]101、801 触控面板
[0021]103、200、400、600、803 放大电路
[0022]105、201、401、601、805 放大器
[0023]107、807低通滤波器
[0024]109、809模拟数字转换器
[0025]403、603、806噪声侦测模块
[0026]pi第一电流提供模块
[0027]p2第二电流提供模块
[0028]nl第一电流汲取模块
[0029]n2第二电流汲取模块
[0030]CS_pl、CS_p2、CS_nl 以及 CS_n2 控制信号
[0031]Ot信号输出端
[0032]Vo输出电压位准
[0033]Vref参考电压
[0034]Intl、Int2信号输入端
[0035]DS、DS1、DS2 驱动频率
[0036]1_1 第一电流
[0037]1_2 第二电流
[0038]1_3第三电流
[0039]1_4第三电流
[0040]Cf放大电容
[0041]SV侦测电压信号
[0042]SC侦测电流信号
[0043]Rf放大电阻
[0044]Ce单元电容
[0045]Coml、Com2、Com3、Com4 比较器
[0046]Vtll第一低临界值
[0047]Vtl2第二低临界值
[0048]Vthl第一高临界值
[0049]Vth2第二高临界值
【具体实施方式】
[0050]图2至图6绘示了根据本发明实施例的放大电路的方块图。在下列实施例中，是假设放大电路被运用在图1中的触控侦测系统，但放大电路也可运用在其他电子装置。此外，在下列实施例中，放大器是一个差动放大器，用以放大传送至这个放大器的输入信号以及一参考输出电压位准间的差异。而且，下列实施例中的放大器可为图1中的充电放大器105。在这个例中，放大器可包含放大电阻Rf以及放大电容Cf，但这两元件未绘示在下列实施例中。
[0051]如图2所示，放大电路200包含了一放大器201，一噪声侦测模块203以及一电流提供模块pl。放大器201包含一信号输入端Intl以及一信号输出端Ot,信号输入端Intl接收一输入信号(例如图1中的侦测电流信号SC)。噪声侦测模块203侦测信号输出端Ot的一输出电压位准Vo (例如图1中的侦测电压信号SV),若输出电压位准Vo小于一第一低临界值(图7中的Vtll)则通过控制信号CS_pl控制所述第一电流提供模块pl来提供第一电流1_1，若输出电压Vo位准大于第一低临界值Vtll则通过控制信号CS_pl控制第一电流提供模块Pl不提供第一电流1_1。若输出电压位准Vo因为噪声而变得太小，则通过这个方法可拉升输出电压位准Vo。而在一实施例中，信号输入端Int2可接收参考电压位准Vref0
[0052]然而，若输出电压位准Vo相当小，则第一电流1_1可能不足以拉升输出电压位准Vo0因此，如图3所示般可进一步包括一第二电流提供模块p2。噪声侦测模块203在输出电压位准Vo小于一第二低临界值时(例如图7中的Vtl2)则控制第一电流提供模块pl提供第一电流1_1以及控制第二电流提供模块P2提供第二电流1_2，并在输出电压位准Vo位于第一低临界值和第二低临界值之间时控制所述第二电流提供模块P2不提供第二电流1_2，其中第二低临界值小于第一低临界值。通过这样的方法，可增强拉升输出电压位准Vo的力量。
[0053]在图4的实施例中，放大电路400包含一放大器401、一噪声侦测模块403以及一第一电流汲取模块nl。噪声侦测模块403侦测信号输出端的一输出电压位准Vo,若输出电压位准Vo大于一第一高临界值(例如图7中的Vthl)则控制第一电流汲取模块nl来自信号输入端Intl汲取第三电流1_3，若输出电压位准Vo小于第一高临界值则控制第一电流汲取模块403不汲取第三电流1_3。若输出电压位准Vo因为噪声而变得太大，则通过这个方法可拉低输出电压位准Vo。
[0054]然而，若输出电压位准No相当大，则第三电流1_3可能不足以拉低输出电压位准Vo0因此，如图5所示般可进一步包括一第二电流汲取模块n2。噪声侦测模块403在输出电压位准Vo大于一第二高临界值时(例如图7中的Vth2)则控制第一电流汲取模块nl汲取第三电流1_3以及控制第二电流汲取模块n2汲取第四电流1_4，并在输出电压位准Vo位于第一高临界值和第二高临界值之间时控制所述第二电流汲取模块n2不汲取第四电流1_4，其中第二高临界值大于第一高临界值。通过这样的方法，可增强拉低输出电压位准Vo的力量。
[0055]在图6的实施例中,放大电路600包含一放大器601、一噪声侦测模块603、一第一电流提供模块P1、一第二电流提供模块P2、一第一电流汲取模块nl以及一第二电流汲取模块n2。第一电流提供模块pl、第二电流提供模块p2、第一电流汲取模块nl以及第二电流汲取模块n2可如图2至图6的实施例般由控制信号CS_pl、CS_p2、CS_nl以及CS_n2来控制。因此图6的实施例不再详述。
[0056]根据前述实施例，本发明所公开的放大器可包含电流提供模块/电流汲取模块的不同组合，来拉升/拉低输出电压位准Vo。举例来说，可以仅有nl、有nl+n2、仅有pl、有nl+pl,以及nl+n2+pl+p2,或者任何在这未描述的组合。
[0057]图7绘示了图6中所示的放大电路的详细结构的电