[發明專利]放大電路以及觸控偵測系統

有效

• 申請號: 201410457467.9
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104811145B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 林煒績
• 申請（專利權）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;G06F3/041;G06F3/044
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明涉及一種放大電路以及觸控偵測系統，特別有關一種可抑制噪聲的放大電路以及觸控偵測系統。

背景技術

觸控偵測系統常被使用在各種不同的電子裝置上，舉例來說，移動電話、平板計算機或是筆記本電腦。許多偵測機制可被施行在觸控偵測系統上以偵測接觸動作，舉例來說，電阻式偵測、電容式偵測或是光學偵測。

圖1繪示了一現有技術的觸控偵測系統100。觸控偵測系統100包含了一觸控面板101以及一放大電路103。為了方便說明，許多元件在這個圖中并未繪示。在這個系統中，驅動頻率DS(包含驅動頻率DS1、DS2..)被輸入至觸控面板101且在接觸掃瞄時會有脈沖產生。電流(例如偵測電流信號SC)將在驅動頻率DS的正緣或負緣時產生。

放大電路103包含一放大器105、一低通濾波器107(例如一去迭頻濾波器，anti-alias filter)，以及一模擬數字轉換器109。偵測電流信號SC將被放大器105處理以產生一偵測電壓信號SV至低通濾波器107。低通濾波器107的輸出將傳送至模擬數字轉換器109以轉成數字信號供后續處理。若一物體(例如手指)接觸了觸控面板101，物體與觸控面板101間將產生電容。在這個狀況下，驅動頻率DS所產生的偵測電流信號SC的一部分將被放大電容Cf所吸收。因此偵測電壓信號SV降低且會判斷一”接觸”產生在觸控偵測系統100上。

通常觸控面板101中的單元電容Cc的電容值大約是3pf，因此放大器105的輸出是Vdrv*(3p/Cf)。Vdrv代表了驅動頻率DS的驅動電壓。然而，不管觸控偵測系統100是施行在何種電子裝置上，噪聲(例如共模地，common mode ground)可能會影響到電容式觸控偵測的表現。舉例來說，若存在著高振幅的噪聲，偵測電壓信號SV可能會增強并達到飽和。在這個狀態下，偵測電壓信號SV等同于Vdrv*(3p/Cf)+Vnoise*(Cnoise/Cf)。Cnoise代表不應存在的電容，例如電路所產生的電容。為了抑制噪聲，放大電容Cf的電容必須被設定成較大的值。然而，大電容值的放大電容Cf將使放大器105具有較小的增益。此外，大電容值的放大電容Cf會使芯片具有較大的尺寸，而且若放大電容Cf具有較大電容值，噪聲被抑制時也會抑制信號，因此會降低信號噪聲比(Signal to Noise Ration,SNR)。

一些技術被發展出來以得到較佳的信號噪聲比。舉例來說，每一個頻率周期會收集128筆數據以決定是否有接觸動作發生。然而這種動作會需要32個驅動頻率，且每一頻率周期需要取樣4次，以產生128個取樣。這一類方法不僅需要高數據回報率，且需要更多的電能。

發明內容

因此，本發明一目的是公開一種具噪音抑制機制的放大電路。

本發明另一目的是公開一種具噪音抑制機制的觸控偵測系統。

本發明一實施例公開了一種放大電路，包含：放大器，包含信號輸入端以及信號輸出端；第一電流提供模塊，用以提供第一電流至所述信號輸入端；以及噪聲偵測模塊，用以偵測來自所述信號輸出端的輸出電壓位準，若所述輸出電壓位準小于第一低臨界值則控制所述第一電流提供模塊來提供所述第一電流，若所述輸出電壓位準大于所述第一低臨界值則控制所述第一電流提供模塊不提供所述第一電流。

本發明另一實施例公開了一種放大電路，包含：放大器，包含信號輸入端以及信號輸出端；第一電流汲取模塊，用以自所述信號輸入端汲取第三電流；以及噪聲偵測模塊，用以偵測所述信號輸出端的輸出電壓位準，若所述輸出電壓位準大于第一高臨界值則控制所述第一電流汲取模塊來自所述信號輸入端汲取所述第三電流，若所述輸出電壓位準小于所述第一高臨界值則控制所述第一電流汲取模塊不汲取所述第三電流。

本發明其他實施例公開了使用前述放大電路來放大一接觸偵測信號的觸控偵測系統。由于動作與前述放大電路相似，故在這里不再贅述。

通過前述的處理方式，即使放大器是一個具有較小電容值的放大電容的充電放大器或是沒辦法掃瞄大量數據的放大器，也可以消除噪聲。通過這個方法，可減少芯片面積且可以降低電能消耗。

附圖說明

圖1繪示了一現有技術的觸控偵測系統。

圖2至圖6繪示了根據本發明實施例的放大電路的方塊圖。

圖7繪示了圖6中所示的放大電路的詳細結構的電路圖。

圖8繪示了根據本發明實施例的觸控偵測電路的電路圖。

圖9繪示了如何通過本發明的實施例抑制噪聲的示意圖。

其中，附圖標記說明如下：

100、800 觸控偵測系統