[发明专利]具有电荷转移电路的电容量测电路结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电容量测电路结构，特别是涉及一种具有电荷转移电路的电容量测电路结构。

背景技术

随着科技的发展，一般人在日常生活中可以经常接触到触控式荧幕、触控式开关等等以触控方式操作的产品。其中，可借由触控方式操作的产品大多使用了电容式开关，而电容式开关通过感应待测电容的电容值大小是否产生变化，进而判断使用者接近与否来进行控制。现有的技术大多应用电容量测电路来感测电容式开关的电容值变化，以回应于使用者的操作而达到对应的控制。

目前已发展出利用电荷转移技术的电容量测电路，其中在电荷转移技术中大概分为充电阶段及电荷转移阶段等两个阶段，在充电阶段中是使待测电容与一电压源电性连接，以使得电荷可累积至待测电容中。而在电荷转移阶段中，再使储存在待测电容中的电荷释放至已知电容中。上述两个阶段会重复多次，以提高已知电容的电压，之后每次转移至已知电容的电荷量会以指数比率减少。接着，可将已知电容的电压与一参考电压作比较，再利用比较器及/或模拟数字转换器并配合相关处理电路，以取得待测电容的电容值或是电容变化。

为了可更准确地量测待测电容的电容值或是得知待测电容的电容值是否产生变化，各界无不致力于开发电容量测电路，并且如何设计出成本较低、灵敏度高且反应速度快的电容量测电路实为业界不断致力的方向之一。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新型结构的具有电荷转移电路的电容量测电路结构，所要解决的技术问题是使其借由电荷转移电路使待测电容中的电荷转移至电荷转移电路中的取样电容，并通过信号处理控制模块产生控制信号，以调节电荷转移电路中可调式电压供应单元产生的电压，进而适性地调整待测电容两端的电压差，借此取得待测电容的电容值或得知待测电容的电容值是否产生变化，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种新型结构的具有电荷转移电路的多工电容量测电路结构，所要解决的技术问题是使其可以在初级信号处理模块后串接多级次级信号处理模块，借此加快信号处理的速度，进而提高电容量测电路结构的反应速度，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种具有电荷转移电路的电容量测电路结构，用以侦测至少一待测电容，其包括：一选择模块，其包括：一第一选择单元及一第二选择单元，其中该待测电容电性连接于该第一选择单元及该第二选择单元之间；一信号处理控制模块，其包括：一电压比较单元，其具有：一第一输入端，其串联于该第一选择单元的一端；一第二输入端，其串联于该第二选择单元的一端；以及一第一输出端，其用以输出一电压比较信号；一第一开关，其电性连接于该第一输入端及该第二输入端之间；以及一控制信号产生单元，其具有：一第三输入端，其电性连接于该第一输出端以接收该电压比较信号；以及一第二输出端及一第三输出端，其用以分别输出一控制信号；以及一电荷转移模块，其包括：一第一电荷转移电路，其包括：一第一可调式电压供应单元，其输入端电性连接于该第二输出端用以接收该控制信号；以及一第一取样电容，其具有：一第一端点，其电性连接于该第一可调式电压供应单元的输出端；以及一第二端点，其电性连接于该第一输入端；以及一第二电荷转移电路，其包括：一第二可调式电压供应单元，其输入端电性连接于该第三输出端用以接收该控制信号；以及一第二取样电容，其具有：一第三端点，其电性连接于该第二可调式电压供应单元的输出端；以及一第四端点，其电性连接于该第二输入端；其中，该控制信号产生单元在第N周期时读取该电压比较信号，以决定该控制信号，借此使该电压比较信号于第N+1周期时较该第N周期时更趋近于一特定值，其中N为正整数。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的具有电荷转移电路的电容量测电路结构，其中所述的第一可调式电压供应单元为一第一电阻式数字模拟转换电路，其电压输入端接收一第一上限电压及一第一下限电压，并且该第一电阻式数字模拟转换电路的控制端电性连接于该第二输出端以受该控制信号控制，以使该第一电阻式数字模拟转换电路输出一第一模拟电压，而该第一电阻式数字模拟转换电路的该输出端又借由一第二开关选择性电性连接于该第一端点，并且该第一端点又借由一第三开关选择性电性连接于一第一参考电压源，以接收一第一参考电压。