TWI466000B - 觸控感測電路與觸控裝置 - Google Patents

Description

觸控感測電路與觸控裝置

本發明是有關於一種觸控感測電路，且特別是有關於一種具有多個電流源的觸控感測電路。

圖1繪示習知的一種觸控感測電路100的示意圖。請參照圖1，觸控感測電路100包括脈衝信號產生器110、觸控感測電容CTA、重置開關SW1、充電開關SW2、充電電容C1以及類比數位轉換器120。

詳細而言，脈衝信號產生器110的第一端接收接地電壓GND，觸控感測電容CTA的第一端耦接脈衝信號產生器110的第二端。充電開關SW2串接於觸控感測電容CTA的第二端及類比數位轉換器120的輸入端之間，而重置開關SW1串接於觸控感測電容CTA的第二端與接地電壓GND之間。此外，充電電容C1串接於類比數位轉換器120的輸入端及接地電壓GND之間。

於作動方面來說，在觸控感測電路100感應到觸碰時，例如使用者以手指觸碰於觸控感測電路100上時，觸控感測電容CTA反應於觸碰，則將脈衝信號產生器110所發出的脈衝信號PLS耦合出與觸控感測電容CTA未被觸碰前不同振幅值的脈衝信號PLS，並且將其傳遞至充電開關SW2。此時，充電開關SW2的控制端接收並依據固定頻率的取樣信號SP導通或截止。據此，充電開關SW2 將脈衝信號PLS取樣後，傳遞至充電電容C1，並且對充電電容C1充電，以於類比數位轉換器120的輸入端產生偵測電壓Vdet。之後，類比數位轉換器120擷取偵測電壓Vdet的電壓值，藉由偵測電壓Vdet觸碰前後的差異，以判定此時是否為觸碰狀態，亦即判定觸控感測電路100是否正感應到觸碰。此外，重置開關SW1根據重置信號RST導通，以對偵測電壓Vdet進行重置。

本發明提供一種觸控感測電路，提升觸控動作的感測效能。

本發明提供一種觸控裝置，提升觸控動作的感測效能。

本發明提出一種觸控感測電路，其包括觸控感測電容、充電電容、第一電流供應單元、第二電流供應單元以及開關單元。其中，觸控感測電容依據觸碰於其第一端產生電壓，充電電容串接於偵測端點與參考電壓之間。第一電流供應單元耦接偵測端點，接收第一偏壓信號，並依據第一偏壓信號以產生第一充電電流至偵測端點。第二電流供應單元耦接偵測端點，接收第二偏壓信號，並依據第二偏壓信號以產生第二充電電流至偵測端點。開關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單元耦接。開關單元依據控制信號使其第一端耦接至其第二端或其第三端，開關單元的第二端及第 三端分別提供第一及第二偏壓信號。

本發明提出一種觸控裝置，其包括複數個觸控感測電路。各觸控感測電路包括觸控感測電容、充電電容、第一電流供應單元、第二電流供應單元以及開關單元。其中，觸控感測電容依據觸碰於其第一端產生電壓，充電電容串接於偵測端點與參考電壓之間。第一電流供應單元耦接偵測端點，接收第一偏壓信號，並依據第一偏壓信號以產生第一充電電流至偵測端點。第二電流供應單元耦接偵測端點，接收第二偏壓信號，並依據第二偏壓信號以產生第二充電電流至偵測端點。開關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單元耦接。開關單元依據控制信號使其第一端耦接至其第二端或其第三端，開關單元的第二端及第三端分別提供第一及第二偏壓信號。其中，觸控裝置根據偵測端點的電壓值，進行相應的觸控指令。

基於上述，本發明提供一種觸控感測電路及其所應用的觸控裝置。其中，觸控感測電路的開關單元輪流於其第二端及第三端提供偏壓信號，透過此架構則節省了脈衝源的成本。更進一步，觸控感測電路包括兩個電流提供單元，其可交替地提供電流至偵測端點，透過此種充電方式，觸控感測電路可全時地對充電電容充電，進而增加充電效率。並且，觸控裝置據此減少了製造成本以及增加觸控的靈敏度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖2繪示本發明一實施例的觸控感測電路200的示意圖。請參照圖2，觸控感測電路200包括電流供應單元210、電流供應單元220、開關單元230、觸控感測電容CT、充電電容Cdet及重置開關SWR。其中，充電電容Cdet串接於偵測端點PD1與參考電壓GND之間，於本實施例中，參考電壓GND例如為接地電壓。電流供應單元210耦接偵測端點PD1，並且電流供應單元220亦耦接偵測端點PD1。開關單元230具有三個端點E1~E3，其第一端E1與觸控面板上的觸控感測電容CT耦接，開關單元230的第二端E2及第三端E3分別與電流供應單元210及220耦接。此外，重置開關SWR串接於偵測端點PD1與參考電壓GND之間。

在操作上來說，開關單元230受控於控制信號CTR1或CTR2(亦即不同相位的控制信號CTR)，並將開關單元230的第一端E1上的電壓VT1提供至電流供應單元210或220以作為電流供應單元210或220的偏壓信號。另外，觸控感測電容CT的第二端接收觸控參考電壓VT2，在本發明一實施例中，觸控參考電壓VT2可以為接地電壓，亦可為非接地電壓準位的其它的直流準位電壓。

控制信號CTR1與CTR2的相位是相反的週期性的時脈信號。開關單元230並依據控制信號CTR1與CTR2分 別循序提供開關單元230的第一端E1(與觸控感測電容CT耦接的端點)上的電壓至電流供應單元210與220以分別作為電流供應單元210與220的偏壓信號。

在整體的動作方面，首先，使重置控制信號RST1致能，並且，重置開關SWR接收並依據被致能的重置控制信號RST1而導通，進而將偵測端點PD1的電壓下拉至參考電壓GND的電壓準位。在偵測端點PD1的電壓被下拉至等於參考電壓GND時，則使重置控制信號RST1禁能，並致使重置開關SWR斷開。

接著，開關單元230會依據控制信號CTR使其第一端E1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VT1被傳送至電流供應單元210或電流供應單元220。請注意，當電流供應單元210所接收的偏壓信號等於電壓VT1時，電流供應單元210依據所接收的偏壓信號(電壓VT1)來產生充電電流IC1，並將所產生的充電電流IC1傳送至偵測端點PD1，以對充電電容Cdet進行充電。另一方面，當電流供應單元220所接收的偏壓信號等於電壓VT1時，電流供應單元220依據所接收的偏壓信號(電壓VT1)來產生充電電流IC2，並將所產生的充電電流IC2傳送至偵測端點PD1，以對充電電容Cdet進行充電。

本實施例的觸控感測電路200透過依據控制信號CTR，來使充電電容Cdet反覆的依據充電電流IC1以及IC2進行充電，並在一定的時間週期後，透過檢測充電電容Cdet在偵測端點PD1上的電壓值，便可以得知觸控感測電 容CT的等效電容值，進以獲知觸控感測電容CT的被觸碰狀態。

圖3繪示本發明另一實施例的觸控感測電路300的示意圖。請參照圖3，觸控感測電路300包括電流供應單元310及320、開關單元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SWR。開關單元330的第一端E1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。電流供應單元310及320的第一端分別耦接開關單元330的第二端E2及第三端E3，並且電流供應單元310及320的第二端皆耦接至偵測端點PD1。並且，充電電容Cdet耦接於偵測端點PD1與參考電壓GND(例如為接地電壓)之間。重置開關SWR耦接於偵測端點PD1與參考電壓GND之間，其中，重置開關SWR依據重置控制信號RST1導通或斷開。此外，控制邏輯單元340用以產生控制信號CTR1及CTR2。

詳細而言，本實施例中的開關單元330包括開關SW1與開關SW2，並且開關SW1串接於開關單元330的第一端E1及第二端E2之間，而開關SW2串接於開關單元330的第一端E1及第三端E3之間。開關SW1及SW2的控制端分別接收控制信號CTR1及CTR2，開關SW1及SW2並依據控制信號CTR1及CTR2分別導通或斷開。本實施例中的控制信號CTR1與CTR2為相反相位的週期性時脈信號，因此開關SW1與SW2的導通或斷開的狀態相反。 於此，當開關SW1依據控制信號CTR1導通時(亦即開關SW2依據控制信號CTR2而斷開)，則開關單元330的第一端E1被連接至其第二端E2，並將電壓VT1提供至電流供應單元310以作為電流供應單元310的偏壓信號。相對地，當開關SW2依據控制信號CTR2導通時(亦即SW1依據控制信號CTR1而斷開)，則開關單元330的第一端E1被連接至其第三端E3，並將電壓VT1提供至電流供應單元320以作為電流供應單元320的偏壓信號。

電流供應單元310包括電晶體P1(例如為P型電晶體)及電晶體P2(例如為P型電晶體)，並且電晶體P1與P2分別具有第一端(例如為源極)、第二端(例如為汲極)及控制端(例如為閘極)。電晶體P1及P2的第一端共同接收電源電壓VDD，而電晶體P1的第二端耦接開關單元330的第二端E2，並且，電晶體P1的控制端耦接至電晶體P1第二端。此外，電晶體P2的第二端耦接偵測端點PD1，並且電晶體P2的控制端耦接電晶體P1的控制端。

進一步來說，當電壓VT1被提供至開關單元330的第二端(亦即提供至電晶體P1的第二端)以作為偏壓信號時，電晶體P1依據偏壓信號(電壓VT)來產生電流ID1，在此同時，電晶體P2並鏡射電晶體P1上所產生的電流來產生電流IC1，電晶體P2並提供電流IC1至充電電容Cdet，以對充電電容Cdet進行充電。

另一方面，電流供應單元320包括電晶體N1(例如為N型電晶體)、電晶體N2(例如為N型電晶體)、電晶體P3(例 如為P型電晶體)及電晶體P4(例如為P型電晶體)。電晶體N1、N2、P3及P4分別具有第一端(例如為源極)、第二端(例如為汲極)及控制端(例如為閘極)。電晶體N1及N2的第一端接收參考電壓GND(例如為接地電壓)，電晶體N1的第二端耦接開關單元330的第三端E3，而電晶體N1的控制端耦接電晶體N1的第二端，而電晶體N2的控制端耦接電晶體N1的控制端。此外，電晶體P3及P4的第一端接收電源電壓VDD，電晶體P3的第二端耦接電晶體N2的第二端，而電晶體P3的控制端耦接電晶體P3的第二端，並且電晶體P4的控制端耦接電晶體P3的控制端以及電晶體P4的第二端耦接偵測端點PD1。

當電壓VT1被提供至開關單元330的第三端E3(亦即電晶體N1的第二端)以作為電流供應單元320的偏壓信號時，電晶體N1依據所接收的偏壓信號(電壓VT1)產生電流ID2，且電晶體N2鏡射電流ID2並藉以產生電流ID3。電晶體P3以及P4所形成的電流鏡則透過鏡射電流ID3來產生電流IC2，並提供電流IC2以對充電電容Cdet進行充電。

由於觸控感測電容CT與開關單元330的第一端E1的耦接端點上的電壓VT1會隨著觸控感測電容CT的被觸碰狀態而改變，因此，在固定的時間週期中，偵測端點PD1上，因充電電容Cdet依據電流IC1及IC2所進行充電而產生的電壓值，也將依據觸控感測電容CT的被觸碰狀態而改變。因此。透過偵測端點PD1上，在固定的時間週期後的電壓值，就可以獲知觸控感測電容CT的被觸碰狀態。

附帶一提的，本實施例可以透過設置類比數位轉換電路(未繪示)來與偵測端點PD1相耦接，並將偵測端點PD1上的電壓值轉換成數位格式的資料，再透過對這個數位格式的資料進行判斷，就可以得知觸控感測電容CT的被觸碰狀態。

圖4A繪示本發明再一實施例的觸控感測電路400的示意圖。請參照圖4A，觸控感測電路400包括電流供應單元410及420、開關單元430、觸控感測電容CT、充電電容Cdet、重置開關SWR以及控制信號產生器440。其中，開關單元430的第一端E1耦接觸控感測電容CT的第一端並接收電壓VT1，另外，觸控感測電容CT的第二端接收觸控參考電壓VT2。開關單元430的第二端E2與第三端E3分別耦接電流供應單元410及420的第一端。電流供應單元410及420的第二端皆耦接至偵測端點PD1，充電電容Cdet串接於偵測端點PD1與參考電壓GND(例如為接地電壓)之間。重置開關SWR串接於偵測端點PD1與參考電壓GND之間，並且重置開關SWR依據重置控制信號RST1導通或斷開。此外，控制信號產生器440耦接電流供應單元410及420以及開關單元430。

值得一提的是，相較於前述實施例，本實施例包括的控制信號產生器440可偵測電流供應單元410或420中關聯於電壓VT1的比較結果，據以產生控制信號CTR1或CTR2，以控制開關單元430將電壓VT1傳至電流供應單元410或420。控制信號產生器440亦根據前述之比較結 果產生電流調整信號ADJ1或ADJ2，並且電流供應單元410及420再分別根據電流調整信號ADJ1及ADJ2對充電電容Cdet充電。此外，控制信號產生器440還可以針對控制信號CTR1或CTR2的正或負脈衝進行計數，並在控制信號CTR1或CTR2的正或負脈衝的脈衝數目到達一個預設的臨界值後，產生致能的重置控制信號RST1以導通重置開關SWR並對偵測端點PD1進行重置動作。

詳言之，開關單元430包括開關SW1及SW2。開關SW1串接於開關單元430的第一端E1及第二端E2之間，並且開關SW2串接於開關單元430的第一端E1及第三端E3之間。開關SW1及SW2分別依據控制信號CTR1及CTR2導通或斷開，用以將電壓VT1分別循序傳遞至電流供應單元410及420，以作為電流供應單元410或420的偏壓信號。於此，控制信號CTR1及CTR2互為反向的週期性信號。

電流供應單元410包括運算放大器OP1、電晶體P1(例如為P型電晶體)、回授電阻R1及電流產生器411。其中，運算放大器OP1的第一輸入端耦接開關單元430的第二端E2，運算放大器OP1的第二輸入端接收臨界電壓VH，並且於其輸出端產生比較結果RT1。電晶體P1具有第一端(例如為源極)、第二端(例如為汲極)及控制端(例如為閘極)。電晶體P1的第一端耦接運算放大器OP1的輸出端，電晶體P1的第二端耦接回授電阻R1的第一端，而電晶體P1的控制端耦接控制信號產生器440，用以接收電流調整 信號ADJ1，並且回授電阻R1的第二端耦接運算放大器OP1的第一輸入端。此外，電流產生器411耦接控制信號產生器440，並且亦接收電流調整信號ADJ1。

進一步而言，當電壓VT1提供至電流供應單元410的第一端(亦即運算放大器OP1的第一輸入端)作為電流供應單元410的偏壓信號時，並且當偏壓信號的電壓VT1小於臨界電壓VH時，運算放大器OP1則輸出的比較結果RT1(例如為電源電壓VDD的準位)。此時，控制信號產生器440根據比較結果RT1的狀態，產生電流調整信號ADJ1(例如為參考電壓GND的準位)，以致使電晶體P1依據電流調整信號ADJ1於其第二端產生電流ID1。另一方面，電流產生器411亦根據此時的電流調整信號ADJ1產生充電電流IC1至偵測端點PD1，以對充電電容Cdet充電。

此外，當觸控感測電容CT上的電壓被充至高於臨界電壓VH(亦即電壓VT1的值大於臨界電壓VH)時，運算放大器OP1則輸出的比較結果RT1(例如為參考電壓GND的準位)，而控制信號產生器440則依據此時的比較結果RT1，產生電流調整信號ADJ1(例如為電源電壓VDD的準位)，以致使電流產生器411停止產生充電電流IC1。另一方面，控制信號產生器440亦根據此時的比較結果RT1禁能控制信號CTR1及致能控制信號CTR2，以使得開關SW1斷開而使開關SW2導通。

電流供應單元420包括運算放大器OP2、電晶體P2(例如為P型電晶體)、回授電阻R2及電流產生器421。其中， 運算放大器OP2的第一輸入端耦接開關單元430的第三端E3，運算放大器OP2的第二輸入端接收臨界電壓VL，並且於其輸出端產生比較結果RT2。電晶體P2具有第一端(例如為源極)、第二端(例如為汲極)及控制端(例如為閘極)。電晶體P2的第一端耦接回授電阻R2的第一端，電晶體P2的第二端耦接運算放大器OP2的輸出端，並且電晶體P2的控制端耦接控制信號產生器440，並接收電流調整信號ADJ2，並且回授電阻R2的第二端耦接運算放大器OP1的第一輸入端。另外，電流產生器421耦接控制信號產生器440，並且接收電流調整信號ADJ2。

在操作上來說，當電壓VT1提供至電流供應單元420的第一端(亦即運算放大器OP2的第一輸入端)作為電流供應單元420的偏壓信號時，並且偏壓信號的電壓VT1高於臨界電壓VL時，運算放大器OP2則輸出的比較結果RT2(例如為參考電壓GND的準位)。此時，控制信號產生器440根據比較結果RT2的狀態，產生電流調整信號ADJ2(例如為參考電壓GND的準位)以致使電晶體P2依據此時的電流調整信號ADJ2於其第一端產生電流ID2。另一方面，電流產生器421亦根據此時的電流調整信號ADJ2產生充電電流IC2至偵測端點PD1，以對充電電容Cdet充電。

當觸控感測電容CT上的電壓被放電至低於臨界電壓VL(亦即電壓VT1的值小於臨界電壓VL)時，運算放大器OP2則輸出比較結果RT2(例如為電源電壓VDD的準位)。 控制信號產生器440則依據此時的比較結果RT2，產生電流調整信號ADJ2(例如為電源電壓VDD的準位)，以致使電流產生器421停止產生充電電流IC2。並且，控制信號產生器440亦根據此時的比較結果RT2禁能控制信號CTR2並且致能控制信號CTR1，以使得開關SW2斷開以及使得開關SW1導通。

本實施例的觸控感測電容CT與開關單元430的第一端E1耦接端點上的電壓VT1會隨著觸控感測電容CT的被觸碰而改變，據此，比較結果RT1及RT2的變化時間亦會隨之不同，進而使得控制信號CTR1與CTR2的週期亦隨著觸控感測電容CT的被觸碰而不相同。並且，控制信號產生器440會計數控制信號CTR1或CTR2的正或負脈衝數目，並在控制信號產生器440計數控制信號CTR1或CTR2的正或負脈衝數目等於預設的臨界值時，藉由耦接至偵測端點PD1的類比數位轉換器(未繪示)將偵測端點PD1上的電壓值轉換成數位格式的資料，便可得知觸控感測電容CT的被觸碰狀態。由於控制信號CTR1或CTR2的週期隨著觸控感測電容CT的被觸碰而不同，故於固定的控制信號CTR1或CTR2的脈衝數目下，充電電容Cdet被充電的時間亦不相同。據此，隨著觸控感測電容CT是否被觸碰，於偵測端點P1上偵測到的電壓的不同，達到偵測觸碰的目的。

在此值得一提的是，於本實施例中，臨界電壓VH大於臨界電壓VL。並且，可透過改變臨界電壓VH及VL的 值，改變控制信號CTR1及CTR2的週期，藉以調整本實施例循環計數控制信號的脈衝數目的範圍。

圖4B繪示圖4A實施例的電流產生單元411及421的示意圖。請參照圖4B，電流產生單元411包括電晶體P3(例如為P型電晶體)，以及電流源A1，並且電流產生單元421包括電晶體P4(例如為P型電晶體)，以及電流源A2。電晶體P3及P4分別具有第一端(例如為源極)、第二端(例如為汲極)及控制端(例如為閘極)。在電流產生單元411方面，電流源A1串接於電源電壓VDD與電晶體P3的第一端之間，電晶體P3的第二端耦接偵測端點PD1，並且電晶體P3的控制端接收電流調整信號ADJ1。在電流產生單元421方面，電流源A2串接於電源電壓VDD與電晶體P4的第一端之間，電晶體P4的第二端耦接偵測端點PD1，並且電晶體P4的控制端接收電流調整信號ADJ2。當電流調整信號ADJ1例如為參考電壓GND的準位時，電晶體P3導通充電電流IC1的電流路徑。另外，當電流調整信號ADJ2例如為參考電壓GND的準位時，電晶體P4導通充電電流IC2的電流路徑。

附帶一提的是，本實施例中的電流產生單元411及421亦可不包含電流源A1及A2。此時，則由控制信號產生器440產生偏壓信號做為電流調整信號ADJ1或ADJ2，以致使電晶體P3或電晶體P4反應於偏壓信號而於其各自的第二端產生充電電流IC1或IC2。

圖5繪示本發明一實施例的觸控裝置500的示意圖。 請參照圖5，觸控裝置500包括複數個觸控感測電路5101~510N。以觸控感測電路5101為範例，觸控感測電路5101包括電流供應單元5111、電流供應單元5131、開關單元5151、觸控感測電容CT1、充電電容Cdet1以及重置開關SWR1。以觸控感測電路510N為範例，觸控感測電路510N則包括電流供應單元511N、電流供應單元513N、開關單元515N、觸控感測電容CTN、充電電容CdetN以及重置開關SWRN。觸控感測電路5101~510N分別傳送其偵測端點PD1~PDN上的電壓至處理器5201~520N，並使處理器5201~520N據以產生觸控偵側的結果。

關於觸控感測電路5101~510N的動作方式，則與前述的觸控感測電路的多個實施例相同。並且，其動作細節在前述的實施例以及實施方式已有詳盡的描述，在此不多贅述。

綜上所述，本發明提供一種觸控感測電路及以此觸控感測電路做為應用的觸控裝置。其中，觸控感測電路的開關單元輪流於其第二端及第三端提供偏壓信號，據此架構則節省了需要脈衝源的成本。並且，觸控感測電路的兩個電流供應單元分別全時輪替地對充電電容充電，加速了充電的效率。此外，本發明的觸控感測電路更可依據固定的時間週期或是固定數目的控制信號的脈衝，來對偵測端點進行電壓偵測，使得本發明的應用更具彈性。如前所述，本發明提出的觸控裝置則具有低成本與高靈敏度的特性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧習知的觸控感測電路

200、300、400‧‧‧觸控感測電路

CTA‧‧‧觸控感測電容

SP‧‧‧取樣信號

PLS‧‧‧脈衝信號

SW1、SW2‧‧‧開關

110‧‧‧脈衝源

120‧‧‧類比數位轉換器

GND‧‧‧接地電壓/參考電壓

VT1、VT2‧‧‧電壓

E1、E2、E3‧‧‧端

VDD‧‧‧電源電壓

RST‧‧‧重置信號

C1‧‧‧電容

210、310、410、220、320、420‧‧‧電流供應單元

230：330、430‧‧‧開關單元

340‧‧‧控制邏輯單元

440‧‧‧控制信號產生器

Cdet‧‧‧充電電容

CT‧‧‧觸控感測電容

SWR‧‧‧開關

PD1‧‧‧偵測端點

CTR、CTR1、CTR2‧‧‧控制信號

RST1‧‧‧重置信號

P1、P2、P3、P4、P5、P6‧‧‧電晶體

N1、N2‧‧‧電晶體

OP1、OP2‧‧‧運算放大器

ADJ1、ADJ2‧‧‧調整信號

R1、R2‧‧‧回授電阻

ID1、ID2、IC1、IC2‧‧‧電流

RT1、RT2‧‧‧比較結果

VH、VL‧‧‧臨界電壓

A1、A2‧‧‧電流源

VC1、VC2‧‧‧偏壓

500‧‧‧觸控裝置

510‧‧‧觸控感測電路

511、513‧‧‧電流供應單元

515‧‧‧開關單元

520‧‧‧類比數位轉換器

圖1繪示習知的一種觸控感測電路100的示意圖。

圖2繪示本發明一實施例的觸控感測電路200的功能方塊圖。

圖3繪示本發明另一實施例的觸控感測電路300的示意圖。

圖4A繪示本發明再一實施例的觸控感測電路400的示意圖。

圖4B繪示圖4A實施例的電流產生單元411及421的示意圖。

圖5繪示本發明一實施例的觸控裝置500的示意圖。

200‧‧‧觸控感測電路

GND‧‧‧參考電壓

210、220‧‧‧電流供應單元

230‧‧‧開關單元

Cdet‧‧‧充電電容

CT‧‧‧觸控感測電容

SWR‧‧‧開關

PD1‧‧‧偵測端點

CTR‧‧‧控制信號

IC1、IC2‧‧‧電流

VT1、VT2‧‧‧電壓

E1、E2、E3‧‧‧端

RST1‧‧‧重置信號

Claims (18)

1. 一種觸控感測電路，包括：一觸控感測電容，依據觸碰於其第一端產生一電壓；一充電電容，串接於一偵測端點與一參考電壓之間；一第一電流供應單元，耦接該偵測端點，接收一第一偏壓信號，並依據該第一偏壓信號以產生一第一充電電流至該偵測端點；一第二電流供應單元，耦接該偵測端點，接收一第二偏壓信號，並依據該第二偏壓信號以產生一第二充電電流至該偵測端點；以及一開關單元，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單元耦接，該開關單元依據一控制信號使其第一端耦接至其第二端或其第三端，該開關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。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電路，更包括一重置開關，耦接於該偵測端點與一接地電壓之間，並且該重置開關依據一重置控制信號將該偵測端點進行重置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電路，其中該開關單元包括：一第一開關，串接於該開關單元的第一端及第二端之間，並且該第一開關依據該控制信號以導通或斷開；以及一第二開關，串接於該開關單元的第一端及第三端之 間，並且該第二開關依據該控制信號以導通或斷開，其中，該第一開關與該第二開關的導通或斷開的狀態相反。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電路，其中該第一電流供應單元包括：一第一電晶體，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收一電源電壓，該第一電晶體的第二端耦接該開關單元，並且該第一電晶體的控制端耦接至該第一電晶體的第二端；以及一第二電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第二電晶體的第二端耦接該偵測端點，並且該第二電晶體的控制端耦接該第一電晶體的控制端。
5. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電路，其中該第二電流供應單元包括：一第三電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該參考電壓，該第三電晶體的第二端耦接該開關單元，並且該第三電晶體的控制端耦接該第三電晶體的第二端；一第四電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該參考電壓，並且該第四電晶體的控制端耦接該第三電晶體的控制端；一第五電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第五電晶體的第二端耦接該第四 電晶體的第二端，並且該第五電晶體的控制端耦接該第五電晶體的第二端；以及一第六電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第六電晶體的第二端耦接該偵測端點，並且該第六電晶體的控制端耦接該第五電晶體的控制端。
6. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電路，更包括：一控制邏輯單元，耦接該開關單元並依據該第一偏壓信號或該第二偏壓信號產生該控制信號。
7. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電路，其中該第一電流供應單元包括：一第一運算放大器，其第一輸入端接收該第一偏壓信號，其第二輸入端接收一第一臨界電壓，其輸出端產生一第一比較結果；一第一電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第二端耦接該第一運算放大器的輸出端，該第一電晶體的控制端接收一第一電流調整信號；一第一回授電阻，串接在該第一運算放大器的第一輸入端及該第一電晶體的第一端間；以及一第一電流產生器，耦接該第一電晶體以及該充電電容，並接收該第一電流調整信號，該第一電流產生器依據該第一電流調整信號以提供該第一充電電流。
8. 如申請專利範圍第7項所述之觸控感測電路，其中 該第二電流供應單元包括：一第二運算放大器，其第一輸入端接收該第二偏壓信號，其第二輸入端接收一第二臨界電壓，其輸出端產生一第二比較結果；一第二電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第二端耦接該第二運算放大器的輸出端，該第二電晶體的控制端接收一第二電流調整信號；一第二回授電阻，串接在該第二運算放大器的第一輸入端及該第二電晶體的第一端間；以及一第二電流產生器，耦接該第二電晶體以及該充電電容，並接收該第二電流調整信號，該第二電流產生器依據該第二電流調整信號以提供該第二充電電流。
9. 如申請專利範圍第1項所述之觸控感測電路，其中更包括：一控制信號產生器，耦接該開關單元、該第一電流供應單元及該第二電流供應單元，該控制信號產生器依據該第一偏壓信號或該第二偏壓信號，產生該控制信號以及產生一第一電流調整信號或一第二電流調整信號。
10. 一種觸控裝置，包括：複數個觸控感測電路，各該觸控感測電路包括：一觸控感測電容，依據觸碰於其第一端產生一電壓；一充電電容，串接於一偵測端點與一參考電壓之間； 一第一電流供應單元，耦接該偵測端點，接收一第一偏壓信號，並依據該第一偏壓信號以產生一第一充電電流至該偵測端點；一第二電流供應單元，耦接該偵測端點，接收一第二偏壓信號，並依據該第二偏壓信號以產生一第二充電電流至該偵測端點；以及一開關單元，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單元耦接，該開關單元依據一控制信號使其第一端耦接至其第二端或其第三端，該開關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，其中該觸控裝置根據該偵測端點的電壓值，進行相應的觸控指令。
11. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置，其中各該觸控感測電路，更包括一重置開關，耦接於該偵測端點與一接地電壓之間，並且該重置開關依據一重置控制信號將該偵測端點進行重置。
12. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置，其中該開關單元包括：一第一開關，串接於該開關單元的第一端及第二端之間，並且該第一開關依據該控制信號以導通或斷開；以及一第二開關，串接於該開關單元的第一端及第三端之間，並且該第二開關依據該控制信號以導通或斷開，其中，該第一開關與該第二開關的導通或斷開的狀態 相反。
13. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置，其中該第一電流供應單元包括：一第一電晶體，具有第一端、第二端以及控制端，其第一端接收一電源電壓，該第一電晶體的第二端耦接該開關單元，並且該第一電晶體的控制端耦接至該第一電晶體的第二端；以及一第二電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第二電晶體的第二端耦接該偵測端點，並且該第二電晶體的控制端耦接該第一電晶體的第二端。
14. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置，其中該第二電流供應單元包括：一第三電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該參考電壓，該第三電晶體的第二端耦接該開關單元，並且該第三電晶體的控制端耦接該第三電晶體的第二端；一第四電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該參考電壓，並且該第四電晶體的控制端耦接該第三電晶體的控制端；一第五電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第五電晶體的第二端耦接該第四電晶體的第二端，並且該第五電晶體的控制端耦接該第五電晶體的第二端；以及 一第六電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第一端接收該電源電壓，該第六電晶體的第二端耦接該偵測端點，並且該第六電晶體的控制端耦接該第五電晶體的控制端。
15. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置，其中該觸控感測電路更包括：一控制邏輯單元，耦接該開關單元並依據該第一偏壓信號或該第二偏壓信號產生該控制信號。
16. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置，其中該第一電流供應單元包括：一第一運算放大器，其第一輸入端接收該第一偏壓信號，其第二輸入端接收一第一臨界電壓，其輸出端產生一第一比較結果；一第一電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第二端耦接該第一運算放大器的輸出端，該第一電晶體的控制端接收一第一電流調整信號；一第一回授電阻，串接在該第一運算放大器的第一輸入端及該第一電晶體的第一端間；以及一第一電流產生器，耦接該第一電晶體以及該充電電容，並接收該第一電流調整信號，該第一電流產生器依據該第一電流調整信號以提供該第一充電電流。
17. 如申請專利範圍第16項所述之觸控裝置，其中該第二電流供應單元包括：一第二運算放大器，其第一輸入端接收該第二偏壓信 號，其第二輸入端接收一第二臨界電壓，其輸出端產生一第二比較結果；一第二電晶體，具有第一端、第二端及控制端，其第二端耦接該第二運算放大器的輸出端，該第二電晶體的控制端接收一第二電流調整信號；一第二回授電阻，串接在該第二運算放大器的第一輸入端及該第二電晶體的第一端間；以及一第二電流產生器，耦接該第二電晶體以及該充電電容，並接收該第二電流調整信號，該第二電流產生器依據該第二電流調整信號以提供該第二充電電流。
18. 如申請專利範圍第10項所述之觸控裝置，其中各該觸控感測電路更包括：一控制信號產生器，耦接該開關單元、該第一電流供應單元及該第二電流供應單元，該控制信號產生器依據該第一偏壓信號或該第二偏壓信號，產生該控制信號以及產生一第一電流調整信號或一第二電流調整信號。