觸控感測電路與觸控裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種觸控感測電路與觸控裝置。觸控感測電路包括充電電容、第一電流供應(yīng)單元、第二電流供應(yīng)單元以及開關(guān)單元。其中，充電電容串接于檢測端點(diǎn)與參考電壓之間；第一電流供應(yīng)單元耦接檢測端點(diǎn)，接收第一偏壓信號(hào)，并依據(jù)第一偏壓信號(hào)以產(chǎn)生第一充電電流至檢測端點(diǎn)；第二電流供應(yīng)單元耦接檢測端點(diǎn)，接收第二偏壓信號(hào)，并依據(jù)第二偏壓信號(hào)以產(chǎn)生第二充電電流至檢測端點(diǎn)；開關(guān)單元的第二端及第三端分別提供第一及第二偏壓信號(hào)。
【專利說明】觸控感測電路與觸控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種觸控感測電路，且特別是有關(guān)于一種具有多個(gè)電流源的觸控感測電路與觸控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1為現(xiàn)有的一種觸控感測電路100的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，現(xiàn)有的觸控感測電路100包括脈沖信號(hào)產(chǎn)生器110、觸控感測電容CTA、開關(guān)SW1、開關(guān)SW2、充電電容Cl以及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器120。
[0003]詳細(xì)而言，脈沖信號(hào)產(chǎn)生器110的第一端接收接地電壓GND，觸控感測電容CTA的第一端耦接脈沖信號(hào)產(chǎn)生器110的第二端。開關(guān)SW2串接于觸控感測電容CTA的第二端及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器120的輸入端之間，而開關(guān)SWl串接于觸控感測電容CTA的第二端與接地電壓GND之間。此外，充電電容Cl串接于模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器120的輸入端及接地電壓GND之間。
[0004]在?呆作方面來說，在現(xiàn)有的觸控感測電路100感應(yīng)到觸碰時(shí)，例如使用者以手指觸碰于現(xiàn)有的觸控感測電路100上時(shí)，觸控感測電容CTA反應(yīng)于觸碰，則將脈沖信號(hào)產(chǎn)生器110所發(fā)出的脈沖信號(hào)PLS I禹合出與觸控感測電容CTA未被觸碰前不同振幅值的脈沖信號(hào)PLS,并且將其傳遞至開關(guān)SW2。此時(shí)，開關(guān)SW2的控制端接收并依據(jù)固定頻率的取樣信號(hào)SP導(dǎo)通或截止。據(jù)此，開關(guān)SW2將脈沖信號(hào)PLS取樣后，傳遞至充電電容Cl，并且對(duì)充電電容Cl充電，以在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器120的輸入端產(chǎn)生檢測電壓Vdet。之后，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器120獲取檢測電壓Vdet的電壓值，通過檢測電壓Vdet觸碰前后的差異，以判定此時(shí)是否為觸碰狀態(tài)，亦即判定現(xiàn)有的觸控感測電路100是否正感應(yīng)到觸碰。此外，開關(guān)SWl根據(jù)重置信號(hào)RST導(dǎo)通，以對(duì)檢測電壓Vdet進(jìn)行重`置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種觸控感測電路與觸控裝置。
[0006]本發(fā)明提供一種觸控感測電路，提升觸控動(dòng)作的感測效能。
[0007]本發(fā)明提供一種觸控裝置，提升觸控動(dòng)作的感測效能。
[0008]本發(fā)明提出一種觸控感測電路，其包括觸控感測電容、充電電容、第一電流供應(yīng)單元、第二電流供應(yīng)單元以及開關(guān)單元。其中，觸控感測電容依據(jù)觸碰于其第一端產(chǎn)生電壓，充電電容串接于檢測端點(diǎn)與參考電壓之間。第一電流供應(yīng)單元耦接檢測端點(diǎn)，接收第一偏壓信號(hào)，并依據(jù)第一偏壓信號(hào)以產(chǎn)生第一充電電流至檢測端點(diǎn)。第二電流供應(yīng)單元耦接檢測端點(diǎn)，接收第二偏壓信號(hào)，并依據(jù)第二偏壓信號(hào)以產(chǎn)生第二充電電流至檢測端點(diǎn)。開關(guān)單元的第一端與觸控感測電容耦接，其第二端及第三端分別與第一及第二電流供應(yīng)單元耦接。開關(guān)單元依據(jù)控制信號(hào)使其第一端耦接至其第二端或其第三端，開關(guān)單元的第二端及第三端分別提供第一及第二偏壓信號(hào)。
[0009]本發(fā)明提出一種觸控裝置，其包括復(fù)數(shù)個(gè)觸控感測電路。各觸碰感測電路包括觸控感測電容、充電電容、第一電流供應(yīng)單元、第二電流供應(yīng)單元以及開關(guān)單元。其中，觸控感測電容依據(jù)觸碰于其第一端產(chǎn)生電壓，充電電容串接于檢測端點(diǎn)與參考電壓之間。第一電流供應(yīng)單元耦接檢測端點(diǎn)，接收第一偏壓信號(hào)，并依據(jù)第一偏壓信號(hào)以產(chǎn)生第一充電電流至檢測端點(diǎn)。第二電流供應(yīng)單元耦接檢測端點(diǎn)，接收第二偏壓信號(hào)，并依據(jù)第二偏壓信號(hào)以產(chǎn)生第二充電電流至檢測端點(diǎn)。開關(guān)單元的第一端與觸控感測電容耦接，其第二端及第三端分別與第一及第二電流供應(yīng)單元耦接。開關(guān)單元依據(jù)控制信號(hào)使其第一端耦接至其第二端或其第三端，開關(guān)單元的第二端及第三端分別提供第一及第二偏壓信號(hào)。其中，觸控裝置根據(jù)檢測端點(diǎn)的電壓值，進(jìn)行相應(yīng)的觸控指令。
[0010]基于上述，本發(fā)明提供一種觸控感測電路及其所應(yīng)用的觸控裝置。其中，觸控感測電路的開關(guān)單元輪流在其第二端及第三端提供偏壓信號(hào)，透過此架構(gòu)則節(jié)省了脈沖源的成本。更進(jìn)一步，觸控感測電路包括兩個(gè)電流提供單元，其可交替地提供電流至檢測端點(diǎn)，通過此種充電方式，觸控感測電路可全時(shí)地對(duì)充電電容充電，進(jìn)而增加充電效率。并且，觸控裝置據(jù)此減少了制造成本以及增加觸控的靈敏度。
[0011]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有的一種觸控感測電路100的不意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的觸控感測電路200的功能方塊圖；
[0014]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的觸控感測電路300的示意圖；
[0015]圖4A為本發(fā)明再一實(shí)施例的觸控感測電路400的示意圖；
[0016]圖4B為圖4A實(shí)施例的電流產(chǎn)生單元411及421的示意圖；
[0017]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的觸控裝置500的示意圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:
[0019]100:現(xiàn)有的觸控感測電路；
[0020]200、300、400、5101 ?510N:觸控感測電路；
[0021]CTA、CT、CT1、CTN:觸控感測電容；
[0022]SP:取樣信號(hào)；
[0023]PLS:脈沖信號(hào)；
[0024]SW1、SW2:開關(guān)；
[0025]110:脈沖信號(hào)產(chǎn)生器；
[0026]120、5201?520N:模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；
[0027]GND:接地電壓/參考電壓；
[0028]Vdet、VTl、VT2:電壓；
[0029]E1、E2、E3:端；
[0030]VDD:電源電壓；
[0031]RST:重置信號(hào)；
[0032]Cl、Cdet、Cdetl、CdetN:充電電容；
[0033]210、310、410、220、320、420、5111、5131、511N、513N:電流供應(yīng)單元；[0034]230:330、430、5151、515N:開關(guān)單元；
[0035]340:控制邏輯單元；
[0036]440:控制信號(hào)產(chǎn)生器；
[0037]411、421:電流產(chǎn)生器；
[0038]SffR, SffRl、SffRN:開關(guān)；
[0039]PDUPDN:檢測端點(diǎn)；
[0040]CTR、CTRl、CTR2:控制信號(hào)；
[0041]RSTl:重置信號(hào)；
[0042]P1、P2、P3、P4、N1、N2:晶體管;
[0043]0P1、0P2:運(yùn)算放大器；
[0044]ADJ1、ADJ2:調(diào)整信號(hào)；
[0045]R1、R2:反饋電阻；
[0046]ID1、ID2、IC1、IC2:電流;
[0047]RT1、RT2:比較結(jié)果；
[0048]VH、VL:臨界電壓；
[0049]A1、A2:電流源；
[0050]VC1、VC2:偏壓；
[0051]500:觸控裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0052]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的觸控感測電路200的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2，觸控感測電路200包括電流供應(yīng)單元210、電流供應(yīng)單元220、開關(guān)單元230、觸控感測電容CT、充電電容Cdet及重置開關(guān)SWR。其中，充電電容Cdet串接于檢測端點(diǎn)PDl與參考電壓GND之間，在本實(shí)施例中，參考電壓GND例如為接地電壓。電流供應(yīng)單元210耦接檢測端點(diǎn)HH，并且電流供應(yīng)單元220亦耦接檢測端點(diǎn)Η)1。開關(guān)單元230具有三個(gè)端點(diǎn)El?E3，其第一端El與觸控面板上的觸控感測電容CT耦接，開關(guān)單元230的第二端E2及第三端E3分別與電流供應(yīng)單元210及220耦接。此外，重置開關(guān)SWR串接于檢測端點(diǎn)PDl與參考電壓GND之間。
[0053]在操作上來說，開關(guān)單元230受控于控制信號(hào)CTRl或CTR2 (亦即不同相位的控制信號(hào)CTR)，并將開關(guān)單元230的第一端El上的電壓VTl提供至電流供應(yīng)單元210或220以作為電流供應(yīng)單元210或220的偏壓信號(hào)。另外，觸控感測電容CT的第二端接收觸控參考電壓VT2，在本發(fā)明一實(shí)施例中，觸控參考電壓VT2可以為接地電壓，亦可為非接地電壓準(zhǔn)位的其它的直流準(zhǔn)位電壓。
[0054]控制信號(hào)CTRl與CTR2的相位是相反的周期性的時(shí)脈信號(hào)。開關(guān)單元230并依據(jù)控制信號(hào)CTRl與CTR2分別循序提供開關(guān)單元230的第一端El (與觸控感測電容CT耦接的端點(diǎn))上的電壓至電流供應(yīng)單元210與220以分別作為電流供應(yīng)單元210與220的偏壓信號(hào)。
[0055]在整體的動(dòng)作方面，首先，使重置控制信號(hào)RSTl致能，并且，重置開關(guān)SWR接收并依據(jù)被致能的重置控制信號(hào)RSTl而導(dǎo)通，進(jìn)而將檢測端點(diǎn)HH的電壓下拉至參考電壓GND的電壓準(zhǔn)位。在檢測端點(diǎn)PDl的電壓被下拉至等于參考電壓GND時(shí)，則使重置控制信號(hào)RSTl禁能，并致使重置開關(guān)SWR斷開。
[0056]接著，開關(guān)單元230會(huì)依據(jù)控制信號(hào)CTR使其第一端El耦接至其第二端E2或其第三端E3，以使觸控感測電容CT上的電壓VTl被傳送至電流供應(yīng)單元210或電流供應(yīng)單元220。請(qǐng)注意，當(dāng)電流供應(yīng)單元210所接收的偏壓信號(hào)等于電壓VTl時(shí)，電流供應(yīng)單元210依據(jù)所接收的偏壓信號(hào)(電壓VTl)來產(chǎn)生充電電流ICl，并將所產(chǎn)生的充電電流ICl傳送至檢測端點(diǎn)roi，以對(duì)充電電容Cdet進(jìn)行充電。另一方面，當(dāng)電流供應(yīng)單元220所接收的偏壓信號(hào)等于電壓VTl時(shí)，電流供應(yīng)單元220依據(jù)所接收的偏壓信號(hào)(電壓VTl)來產(chǎn)生充電電流IC2，并將所產(chǎn)生的充電電流IC2傳送至檢測端點(diǎn)HH，以對(duì)充電電容Cdet進(jìn)行充電。
[0057]本實(shí)施例的觸控感測電路200通過依據(jù)控制信號(hào)CTR，來使充電電容Cdet反復(fù)的依據(jù)充電電流ICl以及IC2進(jìn)行充電，并在一定的時(shí)間周期后，通過檢測充電電容Cdet在檢測端點(diǎn)PDl上的電壓值，便可以得知觸控感測電容CT的等效電容值，進(jìn)以獲知觸控感測電容CT的被觸碰狀態(tài)。
[0058]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的觸控感測電路300的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3，觸控感測電路300包括電流供應(yīng)單元310及320、開關(guān)單元330、控制邏輯單元340、觸控感測電容CT、充電電容Cdet以及重置開關(guān)SWR。開關(guān)單元330的第一端El接收來自觸控感測電容CT電壓VT1，另外，觸控感測電容CT另一端接收觸控參考電壓VT2。電流供應(yīng)單元310及320的第一端分別耦接開關(guān)單元330的第二端E2及第三端E3，并且電流供應(yīng)單元310及320的第二端皆耦接至檢測端點(diǎn)HH。并且，充電電容Cdet耦接于檢測端點(diǎn)PDl與參考電壓GND (例如為接地電壓)之間。重置開關(guān)SWR耦接于檢測端點(diǎn)PDl與參考電壓GND之間，其中，重置開關(guān)SWR依據(jù)重置控制信號(hào)RSTl導(dǎo)通或斷開。此外，控制邏輯單元340用以產(chǎn)生控制信號(hào)CTRl 及 CTR2。
[0059]詳細(xì)而言，本實(shí)施例中的開關(guān)單元330包括開關(guān)SWl與開關(guān)SW2，并且開關(guān)SWl串接于開關(guān)單元330的第一端El及第二端E2之間，而開關(guān)SW2串接于開關(guān)單元330的第一端El及第三端E3之間。開關(guān)SWl及SW2的控制端分別接收控制信號(hào)CTRl及CTR2，開關(guān)Sffl及SW2并依據(jù)控制信號(hào)CTRl及CTR2分別導(dǎo)通或斷開。本實(shí)施例中的控制信號(hào)CTRl與CTR2為相反相位的周期性時(shí)脈信號(hào)，因此開關(guān)SWl與SW2的導(dǎo)通或斷開的狀態(tài)相反。于此，當(dāng)開關(guān)SWl依據(jù)控制信號(hào)CTRl導(dǎo)通時(shí)(亦即開關(guān)SW2依據(jù)控制信號(hào)CTR2而斷開)，則開關(guān)單元330的第一端El被連接至其第二端E2，并將電壓VTl提供至電流供應(yīng)單元310以作為電流供應(yīng)單元310的偏壓信號(hào)。相對(duì)地，當(dāng)開關(guān)SW2依據(jù)控制信號(hào)CTR2導(dǎo)通時(shí)(亦即SWl依據(jù)控制信號(hào)CTRl而斷開)，則開關(guān)單元330的第一端El被連接至其第三端E3，并將電壓VTl提供至電流供應(yīng)單元320以作為電流供應(yīng)單元320的偏壓信號(hào)。
[0060]電流供應(yīng)單元310包括晶體管Pl (例如為P型晶體管)及晶體管P2 (例如為P型晶體管)，并且晶體管Pl與P2分別具有第一端(例如為源極)、第二端(例如為漏極)及控制端(例如為柵極)。晶體管Pl及P2的第一端共同接收電源電壓VDD，而晶體管Pl的第二端耦接開關(guān)單元330的第二端E2，并且，晶體管Pl的控制端耦接至晶體管Pl第二端。此外，晶體管P2的第二端耦接檢測端點(diǎn)HH，并且晶體管P2的控制端耦接晶體管Pl的控制端。
[0061]進(jìn)一步來說，當(dāng)電壓VTl被提供至開關(guān)單元330的第二端(亦即提供至晶體管Pl的第二端)以作為偏壓信號(hào)時(shí)，晶體管Pl依據(jù)偏壓信號(hào)(電壓VTl)來產(chǎn)生電流ID1，在此同時(shí)，晶體管P2并鏡射晶體管Pl上所產(chǎn)生的電流來產(chǎn)生電流IC1，晶體管P2并提供電流ICl至充電電容Cdet，以對(duì)充電電容Cdet進(jìn)行充電。
[0062]另一方面，電流供應(yīng)單元320包括晶體管NI (例如為N型晶體管)、晶體管N2 (例如為N型晶體管)、晶體管P3(例如為P型晶體管)及晶體管P4(例如為P型晶體管)。晶體管N1、N2、P3及P4分別具有第一端(例如為源極)、第二端(例如為漏極)及控制端(例如為柵極)。晶體管NI及N2的第一端接收參考電壓GND (例如為接地電壓)，晶體管NI的第二端耦接開關(guān)單元330的第三端E3，而晶體管NI的控制端耦接晶體管NI的第二端，而晶體管N2的控制端耦接晶體管NI的控制端。此外，晶體管P3及P4的第一端接收電源電壓VDD,晶體管P3的第二端耦接晶體管N2的第二端，而晶體管P3的控制端耦接晶體管P3的第二端，并且晶體管P4的控制端耦接晶體管P3的控制端以及晶體管P4的第二端耦接檢測端點(diǎn)PD I。
[0063]當(dāng)電壓VTl被提供至開關(guān)單元330的第三端E3 (亦即晶體管NI的第二端)以作為電流供應(yīng)單元320的偏壓信號(hào)時(shí)，晶體管NI依據(jù)所接收的偏壓信號(hào)(電壓VTl)產(chǎn)生電流ID2，且晶體管N2鏡射電流ID2并藉以產(chǎn)生電流ID3。晶體管P3以及P4所形成的電流鏡則通過鏡射電流ID3來產(chǎn)生電流IC2，并提供電流IC2以對(duì)充電電容Cdet進(jìn)行充電。
[0064]由于觸控感測電容CT與開關(guān)單元330的第一端El的耦接端點(diǎn)上的電壓VTl會(huì)隨著觸控感測電容CT的被觸碰狀態(tài)而改變，因此，在固定的時(shí)間周期中，檢測端點(diǎn)PDl上，因充電電容Cdet依據(jù)電流ICl及IC2所進(jìn)行充電而產(chǎn)生的電壓值，也將依據(jù)觸控感測電容CT的被觸碰狀態(tài)而改變。因此。通過檢測端點(diǎn)PDl上，在固定的時(shí)間周期后的電壓值，就可以獲知觸控感測電容CT的被觸碰狀態(tài)。
[0065]附帶一提的，本實(shí)施例可以通過設(shè)置模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(未繪示)來與檢測端點(diǎn)PDl相耦接，并將檢測端點(diǎn)PDl上的電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式的數(shù)據(jù)，再通過對(duì)這個(gè)數(shù)字格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，就可以得知觸控感測電容CT的被觸碰狀態(tài)。
[0066]圖4A為本發(fā)明再一實(shí)施例的觸控感測電路400的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4A，觸控感測電路400包括電流供應(yīng)單元410及420、開關(guān)單元430、觸控感測電容CT、充電電容Cdet、重置開關(guān)SWR以及控制信號(hào)產(chǎn)生器440。其中，開關(guān)單元430的第一端El耦接觸控感測電容CT的第一端并接收電壓VTl，另外，觸控感測電容CT的第二端接收觸控參考電壓VT2。開關(guān)單元430的第二端E2與第三端E3分別耦接電流供應(yīng)單元410及420的第一端。電流供應(yīng)單元410及420的第二端皆耦接至檢測端點(diǎn)HH，充電電容Cdet串接于檢測端點(diǎn)PDl與參考電壓GND (例如為接地電壓)之間。重置開關(guān)SWR串接于檢測端點(diǎn)PDl與參考電壓GND之間，并且重置開關(guān)SWR依據(jù)重置控制信號(hào)RSTl導(dǎo)通或斷開。此外，控制信號(hào)產(chǎn)生器440耦接電流供應(yīng)單元410及420以及開關(guān)單元430。
[0067]值得一提的是，相較于前述實(shí)施例，本實(shí)施例包括的控制信號(hào)產(chǎn)生器440可檢測電流供應(yīng)單元410或420中關(guān)聯(lián)于電壓VTl的比較結(jié)果，據(jù)以產(chǎn)生控制信號(hào)CTRl或CTR2，以控制開關(guān)單元430將電壓VTl傳至電流供應(yīng)單元410或420?？刂菩盘?hào)產(chǎn)生器440亦根據(jù)前述的比較結(jié)果產(chǎn)生電流調(diào)整信號(hào)ADJl或ADJ2，并且電流供應(yīng)單元410及420再分別根據(jù)電流調(diào)整信號(hào)ADJl及ADJ2對(duì)充電電容Cdet充電。此外，控制信號(hào)產(chǎn)生器440還可以針對(duì)控制信號(hào)CTRl或CTR2的正或負(fù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在控制信號(hào)CTRl或CTR2的正或負(fù)脈沖的脈沖數(shù)目到達(dá)一個(gè)預(yù)設(shè)的臨界值后，產(chǎn)生致能的重置控制信號(hào)RSTl以導(dǎo)通重置開關(guān)SWR并對(duì)檢測端點(diǎn)PDl進(jìn)行重置動(dòng)作。
[0068]詳言之，開關(guān)單元430包括開關(guān)SWl及SW2。開關(guān)SWl串接于開關(guān)單元430的第一端El及第二端E2之間，并且開關(guān)SW2串接于開關(guān)單元430的第一端El及第三端E3之間。開關(guān)SWl及SW2分別依據(jù)控制信號(hào)CTRl及CTR2導(dǎo)通或斷開，用以將電壓VTl分別循序傳遞至電流供應(yīng)單元410及420，以作為電流供應(yīng)單元410或420的偏壓信號(hào)。于此，控制信號(hào)CTRl及CTR2互為反向的周期性信號(hào)。
[0069]電流供應(yīng)單元410包括運(yùn)算放大器0P1、晶體管Pl (例如為P型晶體管)、反饋電阻Rl及電流產(chǎn)生器411。其中，運(yùn)算放大器OPl的第一輸入端耦接開關(guān)單元430的第二端E2，運(yùn)算放大器OPl的第二輸入端接收臨界電壓VH，并且于其輸出端產(chǎn)生比較結(jié)果RT1。晶體管Pl具有第一端(例如為源極)、第二端(例如為漏極)及控制端(例如為柵極)。晶體管Pl的第一端耦接運(yùn)算放大器OPl的輸出端，晶體管Pl的第二端耦接反饋電阻Rl的第一端，而晶體管Pl的控制端耦接控制信號(hào)產(chǎn)生器440，用以接收電流調(diào)整信號(hào)ADJl，并且反饋電阻Rl的第二端耦接運(yùn)算放大器OPl的第一輸入端。此外，電流產(chǎn)生器411耦接控制信號(hào)產(chǎn)生器440，并且亦接收電流調(diào)整信號(hào)ADJl。
[0070]進(jìn)一步而言，當(dāng)電壓VTl提供至電流供應(yīng)單元410的第一端(亦即運(yùn)算放大器OPl的第一輸入端)作為電流供應(yīng)單兀410的偏壓信號(hào)時(shí)，并且當(dāng)偏壓信號(hào)的電壓VTl小于臨界電壓VH時(shí)，運(yùn)算放大器OPl則輸出的比較結(jié)果RTl (例如為電源電壓VDD的準(zhǔn)位)。此時(shí)，控制信號(hào)產(chǎn)生器440根據(jù)比較結(jié)果RTl的狀態(tài)，產(chǎn)生電流調(diào)整信號(hào)ADJl (例如為參考電壓GND的準(zhǔn)位)，以致使晶體管Pl依據(jù)電流調(diào)整信號(hào)ADJl于其第二端產(chǎn)生電流IDl。另一方面，電流產(chǎn)生器411亦根據(jù)此時(shí)的電流調(diào)整信號(hào)ADJl產(chǎn)生充電電流ICl至檢測端點(diǎn)roi，以對(duì)充電電容Cdet充電。
[0071 ] 此外，當(dāng)觸控感測電容CT上的電壓被充至高于臨界電壓VH (亦即電壓VTl的值大于臨界電壓VH)時(shí)，運(yùn)算放大器OPl則輸出的比較結(jié)果RTl (例如為參考電壓GND的準(zhǔn)位)，而控制信號(hào)產(chǎn)生器440則依據(jù)此時(shí)的比較結(jié)果RT1，產(chǎn)生電流調(diào)整信號(hào)ADJ1(例如為電源電壓VDD的準(zhǔn)位)，以致使電流產(chǎn)生器411停止產(chǎn)生充電電流ICl。另一方面，控制信號(hào)產(chǎn)生器440亦根據(jù)此時(shí)的比較結(jié)果RTl禁能控制信號(hào)CTRl及致能控制信號(hào)CTR2，以使得開關(guān)Sffl斷開而使開關(guān)SW2導(dǎo)通。
[0072]電流供應(yīng)單元420包括運(yùn)算放大器0P2、晶體管P2 (例如為P型晶體管)、反饋電阻R2及電流產(chǎn)生器421。其中，運(yùn)算放大器0P2的第一輸入端耦接開關(guān)單元430的第三端E3，運(yùn)算放大器0P2的第二輸入端接收臨界電壓VL，并且于其輸出端產(chǎn)生比較結(jié)果RT2。晶體管P2具有第一端(例如為源極)、第二端(例如為漏極)及控制端(例如為柵極)。晶體管P2的第一端耦接反饋電阻R2的第一端，晶體管P2的第二端耦接運(yùn)算放大器0P2的輸出端，并且晶體管P2的控制端耦接控制信號(hào)產(chǎn)生器440，并接收電流調(diào)整信號(hào)ADJ2，并且反饋電阻R2的第二端耦接運(yùn)算放大器OPl的第一輸入端。另外，電流產(chǎn)生器421耦接控制信號(hào)產(chǎn)生器440，并且接收電流調(diào)整信號(hào)ADJ2。
[0073]在操作上來說，當(dāng)電壓VTl提供至電流供應(yīng)單元420的第一端(亦即運(yùn)算放大器OP2的第一輸入端)作為電流供應(yīng)單兀420的偏壓信號(hào)時(shí),并且偏壓信號(hào)的電壓VTl高于臨界電壓VL時(shí)，運(yùn)算放大器0P2則輸出的比較結(jié)果RT2(例如為參考電壓GND的準(zhǔn)位)。此時(shí)，控制信號(hào)產(chǎn)生器440根據(jù)比較結(jié)果RT2的狀態(tài)，產(chǎn)生電流調(diào)整信號(hào)ADJ2 (例如為參考電壓GND的準(zhǔn)位)以致使晶體管P2依據(jù)此時(shí)的電流調(diào)整信號(hào)ADJ2于其第一端產(chǎn)生電流ID2。另一方面，電流產(chǎn)生器421亦根據(jù)此時(shí)的電流調(diào)整信號(hào)ADJ2產(chǎn)生充電電流IC2至檢測端點(diǎn)PDl,以對(duì)充電電容Cdet充電。
[0074]當(dāng)觸控感測電容CT上的電壓被放電至低于臨界電壓VL (亦即電壓VTl的值小于臨界電壓VL)時(shí)，運(yùn)算放大器0P2則輸出比較結(jié)果RT2(例如為電源電壓VDD的準(zhǔn)位)。控制信號(hào)產(chǎn)生器440則依據(jù)此時(shí)的比較結(jié)果RT2，產(chǎn)生電流調(diào)整信號(hào)ADJ2(例如為電源電壓VDD的準(zhǔn)位)，以致使電流產(chǎn)生器421停止產(chǎn)生充電電流IC2。并且，控制信號(hào)產(chǎn)生器440亦根據(jù)此時(shí)的比較結(jié)果RT2禁能控制信號(hào)CTR2并且致能控制信號(hào)CTRl，以使得開關(guān)SW2斷開以及使得開關(guān)SWl導(dǎo)通。
[0075]本實(shí)施例的觸控感測電容CT與開關(guān)單元430的第一端El耦接端點(diǎn)上的電壓VTl會(huì)隨著觸控感測電容CT的被觸碰而改變，據(jù)此，比較結(jié)果RTl及RT2的變化時(shí)間亦會(huì)隨之不同，進(jìn)而使得控制信號(hào)CTRl與CTR2的周期亦隨著觸控感測電容CT的被觸碰而不相同。并且，控制信號(hào)產(chǎn)生器440會(huì)計(jì)數(shù)控制信號(hào)CTRl或CTR2的正或負(fù)脈沖數(shù)目，并在控制信號(hào)產(chǎn)生器440計(jì)數(shù)控制信號(hào)CTRl或CTR2的正或負(fù)脈沖數(shù)目等于預(yù)設(shè)的臨界值時(shí)，通過耦接至檢測端點(diǎn)PDl的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未繪示)將檢測端點(diǎn)PDl上的電壓值轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式的數(shù)據(jù)，便可得知觸控感測電容CT的被觸碰狀態(tài)。由于控制信號(hào)CTRl或CTR2的周期隨著觸控感測電容CT的被觸碰而不同，故在固定的控制信號(hào)CTRl或CTR2的脈沖數(shù)目下，充電電容Cdet被充電的時(shí)間亦不相同。據(jù)此，隨著觸控感測電容CT是否被觸碰，于檢測端點(diǎn)Pl上檢測到的電壓的不同，達(dá)到檢測觸碰的目的。
[0076]在此值得一提的是，于本實(shí)施例中，臨界電壓VH大于臨界電壓VL。并且，可通過改變臨界電壓VH及VL的值，改變控制信號(hào)CTRl及CTR2的周期，藉以調(diào)整本實(shí)施例循環(huán)計(jì)數(shù)控制信號(hào)的脈沖數(shù)目的范圍。
[0077]圖4B為圖4A實(shí)施例的電流產(chǎn)生單元411及421的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D4B,電流產(chǎn)生單元411包括晶體管P3(例如為P型晶體管)，以及電流源Al,并且電流產(chǎn)生單元421包括晶體管P4(例如為P型晶體管)，以及電流源A2。晶體管P3及P4分別具有第一端(例如為源極)、第二端(例如為漏極)及控制端(例如為柵極)。在電流產(chǎn)生單元411方面，電流源Al串接于電源電壓VDD與晶體管P3的第一端之間，晶體管P3的第二端耦接檢測端點(diǎn)HH，并且晶體管P3的控制端接收電流調(diào)整信號(hào)ADJl。在電流產(chǎn)生單元421方面，電流源A2串接于電源電壓VDD與晶體管P4的第一端之間，晶體管P4的第二端耦接檢測端點(diǎn)Η)1，并且晶體管P4的控制端接收電流調(diào)整信號(hào)ADJ2。當(dāng)電流調(diào)整信號(hào)ADJl例如為參考電壓GND的準(zhǔn)位時(shí)，晶體管P3導(dǎo)通充電電流ICl的電流路徑。另外，當(dāng)電流調(diào)整信號(hào)ADJ2例如為參考電壓GND的準(zhǔn)位時(shí)，晶體管P4導(dǎo)通充電電流IC2的電流路徑。
[0078]附帶一提的是，本實(shí)施例中的電流產(chǎn)生單元411及421亦可不包含電流源Al及A2。此時(shí)，則由控制信號(hào)產(chǎn)生器440產(chǎn)生偏壓信號(hào)做為電流調(diào)整信號(hào)ADJl或ADJ2，以致使晶體管P3或晶體管P4反應(yīng)于偏壓信號(hào)而于其各自的第二端產(chǎn)生充電電流ICl或IC2。
[0079]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的觸控裝置500的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5，觸控裝置500包括復(fù)數(shù)個(gè)觸控感測電路5101?510N。以觸控感測電路5101為范例，觸控感測電路5101包括電流供應(yīng)單元5111、電流供應(yīng)單元5131、開關(guān)單元5151、觸控感測電容CT1、充電電容Cdetl以及重置開關(guān)SWRl。以觸控感測電路5ION為范例，觸控感測電路5ION則包括電流供應(yīng)單元51 IN、電流供應(yīng)單元513N、開關(guān)單元515N、觸控感測電容CTN、充電電容CdetN以及重置開關(guān)SWRN。觸控感測電路5101?510N分別傳送其檢測端點(diǎn)PDl?PDN上的電壓至處理器5201?520N (例如為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)，并使處理器5201?520N據(jù)以產(chǎn)生觸控偵側(cè)的結(jié)
果O
[0080]關(guān)于觸控感測電路5101?510N的動(dòng)作方式，則與前述的觸控感測電路的多個(gè)實(shí)施例相同。并且，其動(dòng)作細(xì)節(jié)在前述的實(shí)施例以及實(shí)施方式已有詳盡的描述，在此不多贅述。
[0081]綜上所述，本發(fā)明提供一種觸控感測電路及以此觸控感測電路做為應(yīng)用的觸控裝置。其中，觸控感測電路的開關(guān)單元輪流于其第二端及第三端提供偏壓信號(hào)，據(jù)此架構(gòu)則節(jié)省了需要脈沖源的成本。并且，觸控感測電路的兩個(gè)電流供應(yīng)單元分別全時(shí)輪替地對(duì)充電電容充電，加速了充電的效率。此外，本發(fā)明的觸控感測電路還可依據(jù)固定的時(shí)間周期或是固定數(shù)目的控制信號(hào)的脈沖，來對(duì)檢測端點(diǎn)進(jìn)行電壓檢測，使得本發(fā)明的應(yīng)用更具彈性。如前所述，本發(fā)明提出的觸控裝置則具有低成本與高靈敏度的特性。
[0082]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種觸控感測電路，其特征在于，包括: 一觸控感測電容,依據(jù)觸碰于其第一端產(chǎn)生一電壓； 一充電電容，串接于一檢測端點(diǎn)與一參考電壓之間； 一第一電流供應(yīng)單元，耦接該檢測端點(diǎn)，接收一第一偏壓信號(hào)，并依據(jù)該第一偏壓信號(hào)以產(chǎn)生一第一充電電流至該檢測端點(diǎn)； 一第二電流供應(yīng)單元，耦接該檢測端點(diǎn)，接收一第二偏壓信號(hào)，并依據(jù)該第二偏壓信號(hào)以產(chǎn)生一第二充電電流至該檢測端點(diǎn)；以及 一開關(guān)單元，其第一端與該觸控感測電容耦接，其第二端及第三端分別與該第一及該第二電流供應(yīng)單元耦接，該開關(guān)單元依據(jù)一控制信號(hào)使其第一端耦接至其第二端或其第三端，該開關(guān)單元的第二端及第三端分別提供該第一及該第二偏壓信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控感測電路，其特征在于，還包括一重置開關(guān)，耦接于該檢測端點(diǎn)與一接地電壓之間，并且該重置開關(guān)依據(jù)一重置控制信號(hào)將該檢測端點(diǎn)進(jìn)行重置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控感測電路，其特征在于，該開關(guān)單元包括: 一第一開關(guān)，串接于該開關(guān)單元的第一端及第二端之間，并且該第一開關(guān)依據(jù)該控制信號(hào)以導(dǎo)通或斷開；以及 一第二開關(guān)，串接于該開關(guān)單元的第一端及第三端之間，并且該第二開關(guān)依據(jù)該控制信號(hào)以導(dǎo)通或斷開， 其中，該第一開關(guān)與該第二開關(guān)的導(dǎo)通或斷開的狀態(tài)相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控感測電路，其特征在于，該第一電流供應(yīng)單元包括: 一第一晶體管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收一電源電壓，該第一晶體管的第二端耦接該開關(guān)單元，并且該第一晶體管的控制端耦接至該第一晶體管的第二端；以及 一第二晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第二晶體管的第二端耦接該檢測端點(diǎn)，并且該第二晶體管的控制端耦接該第一晶體管的控制端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控感測電路，其特征在于，該第二電流供應(yīng)單元包括: 一第三晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該參考電壓，該第三晶體管的第二端耦接該開關(guān)單元，并且該第三晶體管的控制端耦接該第三晶體管的第二端；一第四晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該參考電壓，并且該第四晶體管的控制端耦接該第三晶體管的控制端； 一第五晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第五晶體管的第二端耦接該第四晶體管的第二端，并且該第五晶體管的控制端耦接該第五晶體管的第二端；以及 一第六晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第六晶體管的第二端耦接該檢測端點(diǎn)，并且該第六晶體管的控制端耦接該第五晶體管的控制端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控感測電路，其特征在于，還包括: 一控制邏輯單元，耦接該開關(guān)單元并依據(jù)該第一偏壓信號(hào)或該第二偏壓信號(hào)產(chǎn)生該控制信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控感測電路，其特征在于，該第一電流供應(yīng)單元包括: 一第一運(yùn)算放大器，其第一輸入端接收該第一偏壓信號(hào)，其第二輸入端接收一第一臨界電壓，其輸出端產(chǎn)生一第一比較結(jié)果； 一第一晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第二端耦接該第一運(yùn)算放大器的輸出端，該第一晶體管的控制端接收一第一電流調(diào)整信號(hào)； 一第一反饋電阻，串接在該第一運(yùn)算放大器的第一輸入端及該第一晶體管的第一端之間；以及 一第一電流產(chǎn)生器，耦接該第一晶體管以及該充電電容，并接收該第一電流調(diào)整信號(hào)，該第一電流產(chǎn)生器依據(jù)該第一電流調(diào)整信號(hào)以提供該第一充電電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的觸控感測電路，其特征在于，該第二電流供應(yīng)單元包括: 一第二運(yùn)算放大器，其第一輸入端接收該第二偏壓信號(hào)，其第二輸入端接收一第二臨 界電壓，其輸出端產(chǎn)生一第二比較結(jié)果； 一第二晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第二端耦接該第二運(yùn)算放大器的輸出端，該第二晶體管的控制端接收一第二電流調(diào)整信號(hào)； 一第二反饋電阻，串接在該第二運(yùn)算放大器的第一輸入端及該第二晶體管的第一端之間；以及 一第二電流產(chǎn)生器，耦接該第二晶體管以及該充電電容，并接收該第二電流調(diào)整信號(hào)，該第二電流產(chǎn)生器依據(jù)該第二電流調(diào)整信號(hào)以提供該第二充電電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸控感測電路，其特征在于，還包括: 一控制信號(hào)產(chǎn)生器，耦接該開關(guān)單元、該第一電流供應(yīng)單元及該第二電流供應(yīng)單元，該控制信號(hào)產(chǎn)生器依據(jù)該第一偏壓信號(hào)或該第二偏壓信號(hào)，產(chǎn)生該控制信號(hào)以及產(chǎn)生一第一電流調(diào)整信號(hào)或一第二電流調(diào)整信號(hào)。
10.一種觸控裝置，其特征在于，包括: 復(fù)數(shù)個(gè)觸控感測電路，各該觸碰感測電路包括: 一觸控感測電容,依據(jù)觸碰于其第一端產(chǎn)生一電壓； 一充電電容，串接于一檢測端點(diǎn)與一參考電壓之間； 一第一電流供應(yīng)單元，耦接該檢測端點(diǎn)，接收一第一偏壓信號(hào)，并依據(jù)該第一偏壓信號(hào)以產(chǎn)生一第一充電電流至該檢測端點(diǎn)； 一第二電流供應(yīng)單元，耦接該檢測端點(diǎn)，接收一第二偏壓信號(hào)，并依據(jù)該第二偏壓信號(hào)以產(chǎn)生一第二充電電流至該檢測端點(diǎn)；以及 一開關(guān)單元，其第一端透過該對(duì)應(yīng)的感測墊與該觸控感測電容耦接，其第二端及第三端分別與該第一及該第二電流供應(yīng)單元耦接，該開關(guān)單元依據(jù)一控制信號(hào)使其第一端耦接至其第二端或其第三端，該開關(guān)單元的第二端及第三端分別提供該第一及該第二偏壓信號(hào)， 其中該觸控裝置根據(jù)該檢測端點(diǎn)的電壓值，進(jìn)行相應(yīng)的觸控指令。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸控裝置，其特征在于，各該觸控感測電路，還包括一重置開關(guān)，耦接于該檢測端點(diǎn)與一接地電壓之間，并且該重置開關(guān)依據(jù)一重置控制信號(hào)將該檢測端點(diǎn)進(jìn)行重置。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸控裝置，其特征在于，該開關(guān)單元包括: 一第一開關(guān)，串接于該開關(guān)單元的第一端及第二端之間，并且該第一開關(guān)依據(jù)該控制信號(hào)以導(dǎo)通或斷開；以及一第二開關(guān)，串接于該開關(guān)單元的第一端及第三端之間，并且該第二開關(guān)依據(jù)該控制信號(hào)以導(dǎo)通或斷開， 其中，該第一開關(guān)與該第二開關(guān)的導(dǎo)通或斷開的狀態(tài)相反。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸控裝置，其特征在于，該第一電流供應(yīng)單元包括: 一第一晶體管，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收一電源電壓，該第一晶體管的第二端耦接該開關(guān)單元，并且該第一晶體管的控制端耦接至該第一晶體管的第二端；以及 一第二晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第二晶體管的第二端耦接該 檢測端點(diǎn)，并且該第二晶體管的控制端耦接該第一晶體管的第二端。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸控裝置，其特征在于，該第二電流供應(yīng)單元包括: 一第三晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該參考電壓，該第三晶體管的第二端耦接該開關(guān)單元，并且該第三晶體管的控制端耦接該第三晶體管的第二端；一第四晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該參考電壓，并且該第四晶體管的控制端耦接該第三晶體管的控制端； 一第五晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第五晶體管的第二端耦接該第四晶體管的第二端，并且該第五晶體管的控制端耦接該第五晶體管的第二端；以及 一第六晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第六晶體管的第二端耦接該檢測端點(diǎn)，并且該第六晶體管的控制端耦接該第五晶體管的控制端。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸控裝置，其特征在于，該觸控感測電路還包括: 一控制邏輯單元，耦接該開關(guān)單元并依據(jù)該第一偏壓信號(hào)或該第二偏壓信號(hào)產(chǎn)生該控制信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸控裝置，其特征在于，該第一電流供應(yīng)單元包括: 一第一運(yùn)算放大器，其第一輸入端接收該第一偏壓信號(hào)，其第二輸入端接收一第一臨界電壓，其輸出端產(chǎn)生一第一比較結(jié)果； 一第一晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第二端耦接該第一運(yùn)算放大器的輸出端，該第一晶體管的控制端接收一第一電流調(diào)整信號(hào)； 一第一反饋電阻，串接在該第一運(yùn)算放大器的第一輸入端及該第一晶體管的第一端之間；以及 一第一電流產(chǎn)生器，耦接該第一晶體管以及該充電電容，并接收該第一電流調(diào)整信號(hào)，該第一電流產(chǎn)生器依據(jù)該第一電流調(diào)整信號(hào)以提供該第一充電電流。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的觸控裝置，其特征在于，該第二電流供應(yīng)單元包括: 一第二運(yùn)算放大器，其第一輸入端接收該第二偏壓信號(hào)，其第二輸入端接收一第二臨界電壓，其輸出端產(chǎn)生一第二比較結(jié)果； 一第二晶體管，具有第一端、第二端及控制端，其第二端耦接該第二運(yùn)算放大器的輸出端，該第二晶體管的控制端接收一第二電流調(diào)整信號(hào)； 一第二反饋電阻，串接在該第二運(yùn)算放大器的第一輸入端及該第二晶體管的第一端之間；以及 一第二電流產(chǎn)生器，耦接該第二晶體管以及該充電電容，并接收該第二電流調(diào)整信號(hào)，該第二電流產(chǎn)生器依據(jù)該第二電流調(diào)整信號(hào)以提供該第二充電電流。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的觸控裝置，其特征在于，各該觸控感測電路還包括: 一控制信號(hào)產(chǎn)生器，耦接該開關(guān)單元、該第一電流供應(yīng)單元及該第二電流供應(yīng)單元，該控制信號(hào)產(chǎn)生器依據(jù)該第一偏壓信號(hào)或該第二偏壓信號(hào)，產(chǎn)生該控制信號(hào)以及產(chǎn)生一第一電流調(diào) 整信號(hào)或一第二電流調(diào)整信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G06F3/044GK103699277SQ201310101505
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月27日
【發(fā)明者】謝進(jìn)益 申請(qǐng)人:普誠科技股份有限公司