[发明专利]多通道积分器

说明书

技术领域

本发明涉及一种积分器，并且特别涉及一种多个通道的积分器。

背景技术

随着电子技术的蓬勃发展，以及无线通讯与网络的普及化，各式各样的电子装置逐渐成为生活不可或缺的工具。然而，一般常见的输入与输出(input/output，I/O)接口，像是键盘或是鼠标，具有相当程度的操作困难。相形之下，触控面板是一种直观、简单的输入与输出接口。因此，触控面板常被应用作为人与电子装置之间的人机接口，以执行控制。

一般来说，触控面板可以分为电阻式触控面板、光学式触控面板、电容式触控面板等。若依读取(readout)手段，则可分为电流式触控面板(currenttype touch panel)与电荷式触控面板(charge type touch panel)等。图1说明电容式触控面板(capacitor type touch panel)与传统读取电路(readout circuit)的示意图。一般电容式触控面板110的Y轴方向与X轴方向各自具有多条感测线(sensor line)。一条Y轴方向的感测线与一条X轴方向的感测线之间会形成一个耦合电容Cp。

每一条感测线均配置一个积分器120，而每一个积分器120均配置一个运算放大器122与一个回授电容Cfb。一开始所有运算放大器122的非反相输入端接收0V的参考电压V_ref，并且所有开关123均为导通(turn on)，因此所有感测线均被充电至0V。接下来各个积分器120会将开关123截止(turnoff)，以便进行读取操作。在开关123截止期间，假设没有任何导电体(例如手指)接近触控面板110，当参考电压V_ref从0V转态至5V时，Y轴方向与X轴方向的积分器120会使耦合电容Cp的二端电压均为5V。由于不需对耦合电容Cp进行充放电，因此在参考电压V_ref转态至5V时，此变化并会反应在积分器120的输出上。在各个积分器120完成读取操作后，所有开关123会再一次被导通，如此周而复始。

当导电体(例如手指)接近触控面板110时，对应位置会形成额外的电容Cf(如图1所示)。在开关123截止期间，当参考电压V_ref从0V转态至5V时，对应的积分器120需要经由感测线对额外电容Cf进行充放电。因此，在参考电压V_ref转态至5V时，额外电容Cf所对应积分器120的输出OUT会发生变化，其公式为OUT＝5+[(5V-0V)×Cf]/Cfb。积分器120将读取(readout)结果交由后续电路(包含模拟数字转换器与影像处理电路，在此未示出)判断位置坐标。藉由形成额外电容Cf的感测线所读取信号与没有额外电容Cf的感测线所读取信号二者的不同，因此可以定位出被接触的位置。

由上述公式可知，若是额外的电容Cf越大则回授电容Cfb就得越大，否则很容易让积分器120的输出达到饱和(saturation)而判断不出触碰位置。然而，为了避免积分器120的输出达到饱和，积分器120的回授电容Cfb也必须随之增加电容量(即增加面积)。由于每一条感测线需要一个积分器120，因此积分器120所占的芯片面积将会很可观。

发明内容

本发明提供一种多通道积分器，藉由共用回授电容而大幅减少多个通道的积分器所占芯片面积。

本发明的一实施例提出一种多通道积分器，包括一第一开关、一第二开关以及多个积分单元。第一开关与第二开关的第一端接收第一参考电压。每一个积分单元各自包括一运算放大器、一回授开关、一第三开关、一第四开关以及一回授电容。运算放大器具有第一输入端、第二输入端以及输出端，其中第二输入端接收第二参考电压。回授开关的第一端与第二端分别耦接至运算放大器的第一输入端与输出端。第三开关的第一端耦接至运算放大器的第一输入端。第四开关的第一端耦接至运算放大器的输出端。回授电容的第一端耦接至第一开关的第二端以及第三开关的第二端。回授电容的第二端耦接至第二开关的第二端以及第四开关的第二端。