[发明专利]电容变化测量电路

说明书

一种电容变化测量电路，包括运算放大器、开关电容电路、放大器电容及重设开关。运算放大器具有第一输入端、第二输入端及输出端并通过输出端输出一输出电压。开关电容电路耦接至第一输入端。放大器电容耦接于第一输入端与输出端之间。重设开关耦接于第一输入端与输出端之间。电容变化测量电路依序运作于第一充电阶段、第一转移阶段、第二充电阶段及第二转移阶段。当电容变化测量电路从第一充电阶段进入到第一转移阶段及从第二充电阶段进入到第二转移阶段时，第二输入端耦接的电位改变而从正常状态转变为过驱动状态。

技术领域

本发明是与电容变化的测量有关，特别是关于一种能够在重载及高阻抗下维持理想的扫描频率的电容变化测量电路。

背景技术

如图1、图2A及图2B所示，当传统的自电容触控侦测电路1运作于充电阶段(Charging phase)时，侦测电容CB会耦接至输入电压VIN而储存电荷；当传统的自电容触控侦测电路1运作于转移阶段(Transfer phase)时，侦测电容CB的一端会耦接至切换电容电路10，由于切换电容电路10中的运算放大器OP会让侦测电容CB的一端的电位变为共模电压VCM，致使储存于侦测电容CB的电荷转移至切换电容电路10而输出具有目标电位(例如图4所示的VTAR)的输出电压VOUT。

如图3及图4所示，一旦侦测电容CB的电容值产生变化，例如侦测电容CB的电容值增加，则侦测电容CB在充电阶段时所储存的电荷也增加，而在转移阶段时储存于侦测电容CB的电荷转移至切换电容电路10所输出的输出电压VOUT的电位会低于目标电位VTAR，两者之间的差值即为可侦测电位，且其变化量会与放大器电容COP的电容值成反比。

由于侦测电容CB与放大器电容COP的比例以及运算放大器OP的单位增益频宽(Unit Gain Band-Width,UGBD)均会影响前端电路的导通时间，因此，若运算放大器OP为有限频宽及增益，在重载及高阻抗(例如有机发光二极管OLED面板)的情况下，切换电容电路10所输出的输出电压VOUT达到目标电位VTAR所需的稳定时间τ将会明显变长，而难以维持理想的扫描频率。

综上所述，现有技术所遇到的上述问题仍亟待进一步解决。

发明内容

因此，本发明提出一种电容变化测量电路，以有效解决现有技术所遇到的上述问题。

根据本发明的一较佳具体实施例为一种电容变化测量电路。于此实施例中，电容变化测量电路包括运算放大器、开关电容电路、放大器电容及重设开关。运算放大器具有第一输入端、第二输入端及输出端并通过输出端输出一输出电压。开关电容电路耦接至第一输入端。放大器电容耦接于第一输入端与输出端之间。重设开关耦接于第一输入端与输出端之间。电容变化测量电路依序运作于第一充电阶段、第一转移阶段、第二充电阶段及第二转移阶段。当电容变化测量电路从第一充电阶段进入到第一转移阶段及从第二充电阶段进入到第二转移阶段时，第二输入端耦接的电位改变而从正常状态转变为过驱动状态。

于一实施例中，输出电压在过驱动状态下的变化速度大于输出电压在正常状态下的变化速度。

于一实施例中，当电容变化测量电路运作于第一转移阶段及第二转移阶段时，过驱动状态会维持一段时间后转换回正常状态。

于一实施例中，当电容变化测量电路运作于第一充电充电阶段及第二充电阶段时均处于正常状态。

于一实施例中，当电容变化测量电路处于正常状态时，第二输入端均耦接相同电压。

于一实施例中，当电容变化测量电路处于正常状态时，第二输入端可分时耦接不同电压。

于一实施例中，当电容变化测量电路从第一充电阶段进入到第一转移阶段时，第二输入端从耦接第一预设电压切换为耦接第二预设电压而从正常状态转变为过驱动状态。

于一实施例中，第二预设电压不同于第一预设电压。