專利名稱：臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種應(yīng)用于集成電路的接收電路，特別是涉及一種數(shù)字通訊系統(tǒng)的臨界電壓自動(dòng)控制電路(automatic threshold controlcircuit)以及應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路。本發(fā)明特別適用于頻移鍵值(Frequency-Shift Keying，F(xiàn)SK)、幅移鍵值(Amplitude-Shift Keying，ASK)或通斷鍵值(On-Off Keying，OOK)的數(shù)字通訊系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
日常生活中，常常需要彼此通訊聯(lián)絡(luò)。而在商業(yè)或是軍事需求上，更是需要快速可靠的通訊方式。其中FSK/ASK數(shù)字通訊系統(tǒng)即為符合現(xiàn)代需求的一通訊方式。而在FSK/ASK數(shù)字通訊系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)接收訊號(hào)的接收端最后通常會(huì)有一比較器來決定接收到的位為邏輯0或邏輯1。該比較器其中的一輸入端為接收到的模擬訊號(hào)，另一輸入端則為臨界電壓。若模擬訊號(hào)高于臨界電壓，則判定為邏輯1(或邏輯0)，反之則為邏輯0(或邏輯1)。
現(xiàn)有習(xí)知產(chǎn)生臨界電壓的方式中，有些芯片直接采用固定電壓源當(dāng)作臨界電壓。如圖1A至圖1C所示，是說明現(xiàn)有習(xí)知使用固定電壓源的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路及其訊號(hào)時(shí)序關(guān)系。請(qǐng)參閱圖1A所示，臨界電壓VREF是由一固定電壓源所供給。比較器110接收模擬訊號(hào)VIN及臨界電壓VREF并比較之，如圖1B圖所示，若模擬訊號(hào)VI N高于臨界電壓VREF，則判定為邏輯1(或邏輯0)，反之則為邏輯0(或邏輯1)，依所判定結(jié)果輸出數(shù)字訊號(hào)Vout。在理想的情況下，臨界電壓VREF是等于模擬訊號(hào)VIN的平均值。然而在實(shí)作上，常因通訊環(huán)境不同、溫度改變、或半導(dǎo)體制程參數(shù)漂移，導(dǎo)致模擬訊號(hào)的直流準(zhǔn)位改變。如圖1C所示即說明此現(xiàn)象，模擬訊號(hào)VIN因受上述各種因素所影響，使得其直流準(zhǔn)位大于臨界電壓VREF。故該比較器110基于模擬訊號(hào)VIN與臨界電壓VREF的大小關(guān)系而輸出錯(cuò)誤的數(shù)字訊號(hào)Vout。
為改進(jìn)前述直接采用固定電壓源當(dāng)作臨界電壓的缺點(diǎn)，現(xiàn)有習(xí)知利用電阻電容所組成的濾波電路(以下簡(jiǎn)稱RC濾波)將接收到的模擬訊號(hào)的直流成分濾出，成為臨界電壓。請(qǐng)參閱圖2所示，是說明現(xiàn)有習(xí)知采用RC濾波技術(shù)完成的臨界電壓自動(dòng)控制電路與使用其的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。電阻230的一端接收模擬訊號(hào)VIN，另一端與電容220的其中一端耦接以輸出臨界電壓VREF。該電容的另一端是接地。比較器210接收并比較模擬訊號(hào)VIN與臨界電壓VREF后，輸出數(shù)字訊號(hào)Vout。該習(xí)知所采用的技術(shù)雖能隨模擬訊號(hào)的漂移而自動(dòng)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的臨界電壓，但若模擬訊號(hào)傳送數(shù)據(jù)的速率是屬每秒千位(Kbps)等級(jí)，RC時(shí)間常數(shù)需很大(至少1毫秒，1msec)。要達(dá)到此一時(shí)間常數(shù)至少需要約1MΩ的電阻值以及約1000pF的電容值，這樣大電阻值與大電容值若欲實(shí)施于集成電路中，因所占面積過大而并不適合整合于芯片中(在CMOS 0.6um制程中，平均每1KΩ電阻需占12um×12um芯片面積，而電容平均每1pF需占20um×20um芯片面積)。另外一旦決定了電容電阻值并整合于芯片中，便無法再調(diào)整RC時(shí)間常數(shù)。
由此可見，上述現(xiàn)有的臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法仍存在有諸多的缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決現(xiàn)有的臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法的缺陷，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法制造方法，使其更具有實(shí)用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法存在的缺陷，而提供一種新的臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法，所要解決的技術(shù)問題是使其可以有效的減少電容值而易于整合至芯片中，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法，所要解決的技術(shù)問題是使其可以減少芯片外部零件，并可降低系統(tǒng)制作成本，而具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值本發(fā)明的再一目的在于，提供一種臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法，所要解決的技術(shù)問題是使其可藉由切換時(shí)脈頻率來調(diào)整RC時(shí)間常數(shù)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種臨界電壓自動(dòng)控制電路，其包括一第一電容，具有一第一端與一第二端，該第一端耦接一第一電壓準(zhǔn)位；一時(shí)脈源，用以產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)脈訊號(hào)；以及一切換電容網(wǎng)絡(luò)，耦接于該第一電容的該第二端，用以接收一模擬訊號(hào)及該些時(shí)脈訊號(hào)，依該些時(shí)脈訊號(hào)儲(chǔ)存該模擬訊號(hào)的一部分電荷，且依該些時(shí)脈訊號(hào)將該部分電荷輸出并與該第一電容產(chǎn)生一臨界電壓。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其中所述的切換電容網(wǎng)絡(luò)包括復(fù)數(shù)個(gè)感控開關(guān)，該些感控開關(guān)的一受該些時(shí)脈訊號(hào)控制以使之導(dǎo)通或斷開，該些感控開關(guān)以一串接結(jié)構(gòu)耦接，在該串接結(jié)構(gòu)的其中一端接收該模擬訊號(hào)，該串接結(jié)構(gòu)的另一端與該第一電容的該第二端耦接以輸出該臨界電壓；以及至少一第二電容，該串接結(jié)構(gòu)中相鄰的該些感控開關(guān)之間與該第二電容的其中一端耦接，該第二電容的另一端耦接一第二電壓準(zhǔn)位。
前述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其中所述的該些時(shí)脈訊號(hào)的頻率相同但相位不同。
前述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其中所述的復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)脈訊號(hào)互不重疊。
前述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其中所述的該些感控開關(guān)是以金氧半場(chǎng)效晶體管(MOS-FET)實(shí)施之。
前述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其中所述的第一電壓準(zhǔn)位以及該第二電壓準(zhǔn)位為一直流電壓準(zhǔn)位。
前述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其是應(yīng)用于一頻移鍵值(Frequency-Shift Keying，F(xiàn)SK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
前述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其是應(yīng)用于一幅移鍵值(Amplitude-Shift Keying，ASK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
前述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其是應(yīng)用于一通斷鍵值(On-OffKeying，OOK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其包括一第一電容，具有一第一端與一第二端，該第一端耦接一第一電壓準(zhǔn)位；一時(shí)脈源，用以產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)脈訊號(hào)，該些時(shí)脈訊號(hào)的頻率相同但相位不同；一切換電容網(wǎng)絡(luò)，耦接于該第一電容的該第二端，用以接收一模擬訊號(hào)及該些時(shí)脈訊號(hào)，依該些時(shí)脈訊號(hào)儲(chǔ)存該模擬訊號(hào)的一部分電荷，且依該些時(shí)脈訊號(hào)將該部分電荷輸出并與該第一電容產(chǎn)生一臨界電壓；以及一比較器，用以比較該臨界電壓及該模擬訊號(hào)，并輸出一數(shù)字訊號(hào)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其中所述的切換電容網(wǎng)絡(luò)包括復(fù)數(shù)個(gè)感控開關(guān)，該些感控開關(guān)的一受該些時(shí)脈訊號(hào)控制以使之導(dǎo)通或斷開，該些感控開關(guān)以一串接結(jié)構(gòu)耦接，在該串接結(jié)構(gòu)的其中一端接收該模擬訊號(hào)，該串接結(jié)構(gòu)的另一端與該第一電容的該第二端耦接以輸出該臨界電壓；以及至少一第二電容，該串接結(jié)構(gòu)中相鄰的該些感控開關(guān)之間與該第二電容的其中一端耦接，該第二電容的另一端耦接一第二電壓準(zhǔn)位。
前述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其中所述的該些時(shí)脈訊號(hào)的頻率相同但相位不同。
前述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其中所述的復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)脈訊號(hào)互不重疊。
前述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其中所述的該些感控開關(guān)是以金氧半場(chǎng)效晶體管(MOS-FET)實(shí)施之。
前述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其中所述的第一電壓準(zhǔn)位以及該第二電壓準(zhǔn)位為一直流電壓準(zhǔn)位。
前述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其是應(yīng)用于一頻移鍵值(Frequency-ShiftKeying，F(xiàn)SK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
前述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其是應(yīng)用于一幅移鍵值(Amplitude-ShiftKeying，ASK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
前述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其中所述的其是應(yīng)用于一通斷鍵值(On-OffKeying，OOK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種訊號(hào)轉(zhuǎn)換的方法，用以將一模擬訊號(hào)轉(zhuǎn)換成一數(shù)字訊號(hào)，其包括下列步驟提供一第一電容以及復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)脈訊號(hào)；依該些時(shí)脈訊號(hào)儲(chǔ)存該模擬訊號(hào)的一部分電荷，且依該些時(shí)脈訊號(hào)將該部分電荷配合該第一電容產(chǎn)生一臨界電壓；以及比較該模擬訊號(hào)與該臨界電壓，而輸出該數(shù)字訊號(hào)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下的技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換的方法，其中所述的該些時(shí)脈訊號(hào)包括一第一時(shí)脈訊號(hào)與一第二時(shí)脈訊號(hào)，該第一時(shí)脈訊號(hào)與該第二時(shí)脈訊號(hào)頻率相同但互不重疊，而產(chǎn)生該臨界電壓的步驟包括提供一第二電容；依該第一時(shí)脈訊號(hào)，導(dǎo)通該模擬訊號(hào)至該第二電容，以儲(chǔ)存該模擬訊號(hào)的該部分電荷于該第二電容中；以及依該第二時(shí)脈訊號(hào)，導(dǎo)通該第一電容與該第二電容，以使該部分電荷配合該第一電容產(chǎn)生該臨界電壓。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下本發(fā)明提出了一種臨界電壓自動(dòng)控制電路，該控制電路包括第一電容、時(shí)脈源及切換電容網(wǎng)絡(luò)。第一電容具有一第一端與一第二端，該第一端耦接一第一電壓準(zhǔn)位。時(shí)脈源用以產(chǎn)生多個(gè)時(shí)脈訊號(hào)。切換電容網(wǎng)絡(luò)耦接于第一電容的第二端，用以接收模擬訊號(hào)及前述各時(shí)脈訊號(hào)，依其中一時(shí)脈訊號(hào)儲(chǔ)存模擬訊號(hào)的部分電荷，且依另一時(shí)脈訊號(hào)將前述的部分電荷輸出并與第一電容產(chǎn)生一臨界電壓。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，上述的切換電容網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)感控開關(guān)以及第二電容。其中的一感控開關(guān)受一時(shí)脈訊號(hào)控制以使之導(dǎo)通或斷開。各感控開關(guān)系以串接結(jié)構(gòu)耦接，并在該串接結(jié)構(gòu)的其中一端接收模擬訊號(hào)，另一端與第一電容的第二端耦接以輸出臨界電壓。該串接結(jié)構(gòu)中相鄰的二感控開關(guān)之間與第二電容的其中一端耦接，第二電容的另一端耦接一第二電壓準(zhǔn)位。前述的各時(shí)脈訊號(hào)的頻率相同但相位不同，且各時(shí)脈訊號(hào)互不重疊。本發(fā)明的臨界電壓自動(dòng)控制電路在此實(shí)施例中，是可以應(yīng)用于頻移鍵值(Frequency-Shift Keying，F(xiàn)SK)數(shù)字通訊系統(tǒng)、幅移鍵值(Amplitude-Shift Keying，ASK)數(shù)字通訊系統(tǒng)或通斷鍵值(On-OffKeying，OOK)數(shù)字通訊系統(tǒng)中。
本發(fā)明另外提出一種訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其包括第一電容、時(shí)脈源、切換電容網(wǎng)絡(luò)以及比較器。時(shí)脈源用以產(chǎn)生多個(gè)時(shí)脈訊號(hào)，各時(shí)脈訊號(hào)的頻率相同但相位不同。第一電容具有第一端與第二端，其中第一端耦接第一電壓準(zhǔn)位。切換電容網(wǎng)絡(luò)耦接于第一電容的第二端，接收模擬訊號(hào)及各時(shí)脈訊號(hào)并依時(shí)脈訊號(hào)儲(chǔ)存模擬訊號(hào)的部分電荷，且依時(shí)脈訊號(hào)將前述的部分電荷輸出并與第一電容產(chǎn)生一臨界電壓。比較器用以比較臨界電壓及模擬訊號(hào)，由比較結(jié)果輸出一數(shù)字訊號(hào)。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例所述，上述的切換電容網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)感控開關(guān)及第二電容。各感控開關(guān)受時(shí)脈訊號(hào)控制以使之導(dǎo)通或斷開。各感控開關(guān)以一串接結(jié)構(gòu)耦接，在此串接結(jié)構(gòu)的其中一端接收模擬訊號(hào)，另一端與第一電容的第二端耦接以輸出臨界電壓。串接結(jié)構(gòu)中相鄰的二感控開關(guān)之間與第二電容的其中一端耦接，第二電容的另一端耦接第二電壓準(zhǔn)位。本實(shí)施例中各時(shí)脈訊號(hào)的頻率相同但相位不同，且各時(shí)脈訊號(hào)互不重疊。本發(fā)明的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路與此實(shí)施例中，可以應(yīng)用于FSK數(shù)字通訊系統(tǒng)、ASK數(shù)字通訊系統(tǒng)以及OOK數(shù)字通訊系統(tǒng)。
現(xiàn)有習(xí)知由電阻電容所組成的濾波電路(以下簡(jiǎn)稱RC濾波)具有耗費(fèi)芯片面積與無法更改芯片中的RC時(shí)間參數(shù)的種種缺點(diǎn)，所以本發(fā)明提出一種臨界電壓自動(dòng)控制電路以改進(jìn)現(xiàn)有習(xí)知技術(shù)的缺點(diǎn)。本發(fā)明因采用多個(gè)感控開關(guān)與電容所組成的切換電容網(wǎng)絡(luò)以代替現(xiàn)有習(xí)知RC濾波電路中的電阻，因此可以輕易整合于芯片中，使得減少外部零件并降低硬件成本。更可以藉由調(diào)整時(shí)脈訊號(hào)的頻率，來調(diào)整RC時(shí)間常數(shù)。
經(jīng)由上述可知，本發(fā)明的控制電路包括第一電容、時(shí)脈源以及切換電容網(wǎng)絡(luò)。其中切換電容網(wǎng)絡(luò)接收模擬訊號(hào)及時(shí)脈源產(chǎn)生的多個(gè)時(shí)脈訊號(hào)，依其中的一時(shí)脈訊號(hào)儲(chǔ)存模擬訊號(hào)的部分電荷，且依另一時(shí)脈訊號(hào)將前述的部分電荷輸出并配合第一電容產(chǎn)生臨界電壓。由于本發(fā)明是采用感控開關(guān)與電容所組成的切換電容網(wǎng)絡(luò)以代替現(xiàn)有習(xí)知RC濾波電路中的電阻，因此可以輕易整合于芯片中，使得其可以減少外部零件并降低硬件成本；另其更可以藉由調(diào)整時(shí)脈訊號(hào)的頻率，來調(diào)整RC時(shí)間常數(shù)。
綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法，可以有效的減少電容值而易于整合至芯片中，從而更加適于實(shí)用；可以減少芯片外部零件，并可降低系統(tǒng)制作成本，而具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值；另可藉由切換時(shí)脈頻率來調(diào)整RC時(shí)間常數(shù)。其具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，并在同類產(chǎn)品及方法中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及方法公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加適于實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。


圖1A至圖1C是說明現(xiàn)有習(xí)知使用固定電壓源的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路及其訊號(hào)時(shí)序關(guān)系。
圖2是說明現(xiàn)有習(xí)知采用RC濾波技術(shù)完成的臨界電壓自動(dòng)控制電路與使用其的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。
圖3是依照本發(fā)明所舉出一較佳實(shí)施例所繪示的一種臨界電壓自動(dòng)控制電路與使用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路的電路圖。
110比較器210比較器310比較器220電容230電阻 320時(shí)脈源330切換電容網(wǎng)絡(luò)具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法其具體結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉二較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明。在圖中，當(dāng)組件被指為“連接”或“耦接”至另一組件時(shí)，其可為直接連接或耦接至另一組件，或可能存在介于其間的組件。相對(duì)地，當(dāng)組件被指為“直接連接”或“直接耦接”至另一組件時(shí)，則不存在有介于其間的組件。
如前面所述，現(xiàn)有技術(shù)利用RC濾波電路達(dá)成臨界電壓自動(dòng)控制的目的。而在實(shí)作上，電容及電阻相當(dāng)耗占芯片面積，因而其無法整全于芯片中。解決的方式是將該電容與電阻外接于芯片外，此法雖可達(dá)成臨界電壓自動(dòng)控制的要求，但卻增加了零件成本。本發(fā)明揭示了一種臨界電壓自動(dòng)控制電路，以改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3所示，是依照本發(fā)明所舉出一較佳實(shí)施例的一種臨界電壓自動(dòng)控制電路與使用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路的電路圖。本實(shí)施例包括電容C1、電容C2、感控開關(guān)S1、感控開關(guān)S2及時(shí)脈源320。圖3中切換電容網(wǎng)絡(luò)330接收時(shí)脈源所輸出的時(shí)脈訊號(hào)以控制其中的感控開關(guān)S1及S2，使感控開關(guān)S1及S2同時(shí)間只有一開關(guān)處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)另一感控開關(guān)則為斷開狀態(tài)。當(dāng)感控開關(guān)S1及S2受時(shí)脈訊號(hào)控制而輪番開合之際，電容C1因感控開關(guān)S1導(dǎo)通而儲(chǔ)存模擬訊號(hào)VIN的部分電荷ΔQ，其公式如下ΔQ＝C1(VIN-VREF) (公式1)在本實(shí)施例中，電容C1譬如為0.5微微法拉(pF)。而流經(jīng)切換電容網(wǎng)絡(luò)330的平均電流Iavg與時(shí)脈源的周期T(頻率f)關(guān)系如下Iavg＝ΔQ/T＝C1*f(VIN-VREF) (公式2)在本實(shí)施例中，頻率f譬如為40千赫(KHz)。此時(shí)切換電容網(wǎng)絡(luò)330的等效電阻Reff為Reff＝(VIN-VREF)/Iavg＝1/(C1*f) (公式3)若適當(dāng)調(diào)整時(shí)脈源320，使控制感控開關(guān)S1的時(shí)脈訊號(hào)與控制感控開關(guān)S2的時(shí)脈訊號(hào)，使其頻率相同但相位不同且互不重疊，則可以使切換電容網(wǎng)絡(luò)330配合電容C2而達(dá)成RC濾波的要求，并輸出臨界電壓VREF。在本實(shí)施例中，電容C2譬如為10微微法拉(pF)。電容C1與電容C2的其中一端在本實(shí)施例中雖同樣接地，但任何熟悉此技藝者可將其分別改接至不同的直流電壓準(zhǔn)位，而結(jié)果仍不脫離本發(fā)明的范疇。
本實(shí)施例中所提及的感控開關(guān)可以金氧半場(chǎng)效晶體管(MOS-FET)實(shí)施而整合于芯片中。本發(fā)明的臨界電壓自動(dòng)控制電路在本實(shí)施例中，可以應(yīng)用于FSK數(shù)字通訊系統(tǒng)、ASK數(shù)字通訊系統(tǒng)及OOK數(shù)字通訊系統(tǒng)。
依照本發(fā)明所提出的一種訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路現(xiàn)舉出另一較佳實(shí)施例。本實(shí)施例相似于前一較佳實(shí)施例，其不同之處在于，將前一實(shí)施例中所輸出的臨界電壓VREF更進(jìn)一步引接至一比較器310。請(qǐng)依然參閱圖3所示，圖中利用切換電容網(wǎng)絡(luò)330達(dá)到一等效電阻的功能，配合電容C2而形成一臨界電壓自動(dòng)控制電路。比較器310接收模擬訊號(hào)VIN與臨界電壓VREF并比較之，依比較結(jié)果產(chǎn)生數(shù)字訊號(hào)Vout。
綜上所述，本發(fā)明的另一觀點(diǎn)可整理成一種訊號(hào)轉(zhuǎn)換的方法，可以將模擬訊號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號(hào)。本發(fā)明首先提供第一電容以及多個(gè)時(shí)脈訊號(hào)，而后依其中一時(shí)脈訊號(hào)儲(chǔ)存模擬訊號(hào)的部分電荷，并依另一時(shí)脈訊號(hào)將該部分電荷配合第一電容產(chǎn)生臨界電壓。最后比較模擬訊號(hào)與臨界電壓，而依比較結(jié)果輸出數(shù)字訊號(hào)。
上述訊號(hào)轉(zhuǎn)換的方法中，時(shí)脈訊號(hào)譬如包括第一時(shí)脈訊號(hào)與第二時(shí)脈訊號(hào)，而第一時(shí)脈訊號(hào)與第二時(shí)脈訊號(hào)的頻率相同但互不重疊。因此前述訊號(hào)轉(zhuǎn)換的方法中，有關(guān)產(chǎn)生臨界電壓的步驟在此舉例說明。在本實(shí)施例中首先提供第二電容，依照第一時(shí)脈訊號(hào)導(dǎo)通模擬訊號(hào)至第二電容，以使第二電容儲(chǔ)存該模擬訊號(hào)的部分電荷。接著依照第二時(shí)脈訊號(hào)導(dǎo)通第一電容與第二電容，以使部分電荷配合第一電容產(chǎn)生臨界電壓。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種臨界電壓自動(dòng)控制電路，其特征在于其包括一第一電容，具有一第一端與一第二端，該第一端耦接一第一電壓準(zhǔn)位；一時(shí)脈源，用以產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)脈訊號(hào)；以及一切換電容網(wǎng)絡(luò)，耦接于該第一電容的該第二端，用以接收一模擬訊號(hào)及該些時(shí)脈訊號(hào)，依該些時(shí)脈訊號(hào)儲(chǔ)存該模擬訊號(hào)的一部分電荷，且依該些時(shí)脈訊號(hào)將該部分電荷輸出并與該第一電容產(chǎn)生一臨界電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其特征在于其中所述的切換電容網(wǎng)絡(luò)包括復(fù)數(shù)個(gè)感控開關(guān)，該些感控開關(guān)的一受該些時(shí)脈訊號(hào)控制以使之導(dǎo)通或斷開，該些感控開關(guān)以一串接結(jié)構(gòu)耦接，在該串接結(jié)構(gòu)的其中一端接收該模擬訊號(hào)，該串接結(jié)構(gòu)的另一端與該第一電容的該第二端耦接以輸出該臨界電壓；以及至少一第二電容，該串接結(jié)構(gòu)中相鄰的該些感控開關(guān)之間與該第二電容的其中一端耦接，該第二電容的另一端耦接一第二電壓準(zhǔn)位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其特征在于其中所述的該些時(shí)脈訊號(hào)的頻率相同但相位不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其特征在于其中所述的復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)脈訊號(hào)互不重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其特征在于其中所述的該些感控開關(guān)是以金氧半場(chǎng)效晶體管(MOS-FET)實(shí)施之。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其特征在于其中所述的第一電壓準(zhǔn)位以及該第二電壓準(zhǔn)位為一直流電壓準(zhǔn)位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其特征在于其是應(yīng)用于一頻移鍵值(Frequency-Shift Keying，F(xiàn)SK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其特征在于其是應(yīng)用于一幅移鍵值(Amplitude-Shift Keying，ASK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臨界電壓自動(dòng)控制電路，其特征在于其是應(yīng)用于一通斷鍵值(On-Off Keying，OOK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
10.一種訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于其包括一第一電容，具有一第一端與一第二端，該第一端耦接一第一電壓準(zhǔn)位；一時(shí)脈源，用以產(chǎn)生復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)脈訊號(hào)，該些時(shí)脈訊號(hào)的頻率相同但相位不同；一切換電容網(wǎng)絡(luò)，耦接于該第一電容的該第二端，用以接收一模擬訊號(hào)及該些時(shí)脈訊號(hào)，依該些時(shí)脈訊號(hào)儲(chǔ)存該模擬訊號(hào)的一部分電荷，且依該些時(shí)脈訊號(hào)將該部分電荷輸出并與該第一電容產(chǎn)生一臨界電壓；以及一比較器，用以比較該臨界電壓及該模擬訊號(hào)，并輸出一數(shù)字訊號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于其中所述的切換電容網(wǎng)絡(luò)包括復(fù)數(shù)個(gè)感控開關(guān)，該些感控開關(guān)的一受該些時(shí)脈訊號(hào)控制以使之導(dǎo)通或斷開，該些感控開關(guān)以一串接結(jié)構(gòu)耦接，在該串接結(jié)構(gòu)的其中一端接收該模擬訊號(hào)，該串接結(jié)構(gòu)的另一端與該第一電容的該第二端耦接以輸出該臨界電壓；以及至少一第二電容，該串接結(jié)構(gòu)中相鄰的該些感控開關(guān)之間與該第二電容的其中一端耦接，該第二電容的另一端耦接一第二電壓準(zhǔn)位。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于其中所述的該些時(shí)脈訊號(hào)的頻率相同但相位不同。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于其中所述的復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)脈訊號(hào)互不重疊。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于其中所述的該些感控開關(guān)是以金氧半場(chǎng)效晶體管(MOS-FET)實(shí)施之。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于其中所述的第一電壓準(zhǔn)位以及該第二電壓準(zhǔn)位為一直流電壓準(zhǔn)位。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于其是應(yīng)用于一頻移鍵值(Frequency-Shift Keying，F(xiàn)SK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于其是應(yīng)用于一幅移鍵值(Amplitude-Shift Keying，ASK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路，其特征在于其是應(yīng)用于一通斷鍵值(On-Off Keying，OOK)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
19.一種訊號(hào)轉(zhuǎn)換的方法，用以將一模擬訊號(hào)轉(zhuǎn)換成一數(shù)字訊號(hào)，其特征在于其包括下列步驟提供一第一電容以及復(fù)數(shù)個(gè)時(shí)脈訊號(hào)；依該些時(shí)脈訊號(hào)儲(chǔ)存該模擬訊號(hào)的一部分電荷，且依該些時(shí)脈訊號(hào)將該部分電荷配合該第一電容產(chǎn)生一臨界電壓；以及比較該模擬訊號(hào)與該臨界電壓，而輸出該數(shù)字訊號(hào)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的訊號(hào)轉(zhuǎn)換的方法，其特征在于其中所述的該些時(shí)脈訊號(hào)包括一第一時(shí)脈訊號(hào)與一第二時(shí)脈訊號(hào)，該第一時(shí)脈訊號(hào)與該第二時(shí)脈訊號(hào)頻率相同但互不重疊，而產(chǎn)生該臨界電壓的步驟包括提供一第二電容；依該第一時(shí)脈訊號(hào)，導(dǎo)通該模擬訊號(hào)至該第二電容，以儲(chǔ)存該模擬訊號(hào)的該部分電荷于該第二電容中；以及依該第二時(shí)脈訊號(hào)，導(dǎo)通該第一電容與該第二電容，以使該部分電荷配合該第一電容產(chǎn)生該臨界電壓。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種臨界電壓自動(dòng)控制電路與應(yīng)用其的訊號(hào)轉(zhuǎn)換電路及其方法，該控制電路包括第一電容、時(shí)脈源以及切換電容網(wǎng)絡(luò)。其中切換電容網(wǎng)絡(luò)接收模擬訊號(hào)及時(shí)脈源產(chǎn)生的多個(gè)時(shí)脈訊號(hào)，依其中的一時(shí)脈訊號(hào)儲(chǔ)存模擬訊號(hào)的部分電荷，且依另一時(shí)脈訊號(hào)將前述的部分電荷輸出并配合第一電容產(chǎn)生臨界電壓。本發(fā)明因采用感控開關(guān)與電容所組成的切換電容網(wǎng)絡(luò)以代替現(xiàn)有習(xí)知RC濾波電路中的電阻，因此可以輕易整合于芯片中，使得其可以減少外部零件并降低硬件成本；另更可以藉由調(diào)整時(shí)脈訊號(hào)的頻率，來調(diào)整RC時(shí)間常數(shù)。
文檔編號(hào)H04L27/14GK1602009SQ0315749
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2003年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月22日
發(fā)明者王耀祺 申請(qǐng)人:凌陽科技股份有限公司