TW201520865A - 利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種電容感測電路，包括至少一可以觸控產生電容量變化之待測電容、一積分電容、一具有第一電流路徑及第二電流路徑之第一電流鏡，當第一電流路徑與待測電容間之線路導通時，第一電流路徑產生一第一電流以對於待測電容充電，同時間，第二電流路徑產生一映射於第一電流之第二電流以對於積分電容充電；如此，藉由映射待測電容上之充電電流，以利用映射的電流對於積分電容充電，則，在積分電容之中將可以複製有待測電容所充電之電荷能量而反應出一電壓訊號，之後，經由檢測電壓訊號以感測出待測電容被觸控時所產生的電容變化。
Description
本發明有關於一種電容感測電路，尤指一種利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路。
現今消費性電子裝置日益普遍，為提供使用者可以輕易地操作電子裝置，電容式觸控板已經成為各消費性電子裝置不可或缺的輸入操作介面。電子裝置可以根據於使用者碰觸電容式觸控板時所產生的電容變化來進行觸控點的偵測。
請參閱第1(A)圖及第1(B)圖，分別為習用電容感測電路之電路結構示意圖。如圖所示，習用電容感測電路100應用在一具有電容式觸控板之電子裝置中，其係以電荷轉換(charge transfer)方式感測電容式觸控板被觸控時所產生的電容變化。
電容感測電路100包括一待測電容(CX )11、一積分電容(CINT )12及一開關器13，該積分電容12之電容量遠大於待測電容11之電容量。待測電容11係可由至少一觸控電容(CTOUCH )及至少一寄生電容(CPAD 、CITO )所組成，CX = CTOUCH +CPAD +CITO 。當電容式觸控板被觸控時，觸控電容(CTOUCH )之電容量將隨著觸控操作而產生變化，例如：0pF→1pF。再者，開關器13之一端連接至待測電容11，另一端選擇切換至供電電源(VDD )或積分電容12。
電容感測電路100開始執行電荷轉換程序，首先，如第1(A)圖所示，控制開關器13切換至供電電源VDD ，以使供電電源VDD 所產生之充電電流IC 可以對於待測電容11充電。接著，如第1(B)圖所示，待測電容11充飽後，控制開關器13切換至積分電容12，待測電容11放電，利用待測電容11之放電電流ID 對於積分電容12充電，待測電容11之電荷能量將會轉移至積分電容12之中，而令積分電容12之上產生一電壓訊號VINT 。
由於待測電容11觸控產生的電容變化非常微小，為了可以放大待測電容11的電容變化量，電容感測電路100可以控制開關器13反覆地在供電電源VDD 或積分電容12之間進行多次的開關切換動作，則，待測電容11充電之電荷能量將會多次地轉移至積分電容12之中，以使電壓訊號VINT 可以累積而放大。
接續，請參閱第２圖，為習用電容感測電路在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。在此，係以CPAD +CITO =25pF、CTOUCH = 0pF→1pF、CINT =100pF作為電容感測電路100之操作條件。電容式觸控板被觸控前，待測電容11之電容值為CX =25pF，於待測電容11與積分電容13之間執行多次的電荷轉換程序，以取得一觸控前之電壓訊號曲線120。電容式觸控板被觸控後，待測電容11之電容值產生變化CX =25pF→26pF，於待測電容11與積分電容13之間另執行多次的電荷轉換程序，以取得另一觸控後之電壓訊號曲線121。
由於觸控後之待測電容(CX =26pF)11相較於觸控前之待測電容(CX =25pF)11可以充飽較多的電荷能量，因此，觸控後之待測電容(CX =26pF)11能夠轉移較多的電荷能量至積分電容12，使得觸控後之電壓訊號曲線121之電位將高於觸控前之電壓訊號曲線120之電位。並且，當電壓訊號曲線120、121之間的電位差超過一預設差值時，電子裝置即可感測得知電容式觸控板被觸控後所產生的電容變化。
電荷轉換方式主要是利用待測電容11與積分電容12之間的壓差進行電荷轉移。最初進行電荷轉換程序時，待測電容11與積分電容12之間的壓差最大，待測電容11可以提供一較大的放電電流ID 對於積分電容12充電，待測電容11之電荷能量可以完全地轉移至積分電容12之中，電壓訊號VINT 之電位拉升幅度可以較高。持續進行電荷轉換程序，待測電容11與積分電容12之間之壓差越來越小，放電電流ID 跟著變小，待測電容11之電荷能量越來越不容易轉移至積分電容12，造成電壓訊號VINT 之電位拉升幅度越來越小。由於電壓訊號VINT 之電位拉升幅度越來越小之因素，於是電容感測電路100必須執行較多次的電荷轉換程序才能讓電壓訊號曲線120、121之間的電位差拉開超過預設差值，以致於電容變化被感測出的時間將會相對拉長而不利於觸控的即時操作。
請參閱第1(A)圖及第1(B)圖，分別為習用電容感測電路之電路結構示意圖。如圖所示，習用電容感測電路100應用在一具有電容式觸控板之電子裝置中，其係以電荷轉換(charge transfer)方式感測電容式觸控板被觸控時所產生的電容變化。
電容感測電路100包括一待測電容(CX )11、一積分電容(CINT )12及一開關器13，該積分電容12之電容量遠大於待測電容11之電容量。待測電容11係可由至少一觸控電容(CTOUCH )及至少一寄生電容(CPAD 、CITO )所組成，CX = CTOUCH +CPAD +CITO 。當電容式觸控板被觸控時，觸控電容(CTOUCH )之電容量將隨著觸控操作而產生變化，例如：0pF→1pF。再者，開關器13之一端連接至待測電容11，另一端選擇切換至供電電源(VDD )或積分電容12。
電容感測電路100開始執行電荷轉換程序，首先，如第1(A)圖所示，控制開關器13切換至供電電源VDD ，以使供電電源VDD 所產生之充電電流IC 可以對於待測電容11充電。接著，如第1(B)圖所示，待測電容11充飽後，控制開關器13切換至積分電容12，待測電容11放電，利用待測電容11之放電電流ID 對於積分電容12充電，待測電容11之電荷能量將會轉移至積分電容12之中，而令積分電容12之上產生一電壓訊號VINT 。
由於待測電容11觸控產生的電容變化非常微小，為了可以放大待測電容11的電容變化量，電容感測電路100可以控制開關器13反覆地在供電電源VDD 或積分電容12之間進行多次的開關切換動作，則，待測電容11充電之電荷能量將會多次地轉移至積分電容12之中，以使電壓訊號VINT 可以累積而放大。
接續，請參閱第２圖，為習用電容感測電路在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。在此，係以CPAD +CITO =25pF、CTOUCH = 0pF→1pF、CINT =100pF作為電容感測電路100之操作條件。電容式觸控板被觸控前，待測電容11之電容值為CX =25pF，於待測電容11與積分電容13之間執行多次的電荷轉換程序，以取得一觸控前之電壓訊號曲線120。電容式觸控板被觸控後，待測電容11之電容值產生變化CX =25pF→26pF，於待測電容11與積分電容13之間另執行多次的電荷轉換程序，以取得另一觸控後之電壓訊號曲線121。
由於觸控後之待測電容(CX =26pF)11相較於觸控前之待測電容(CX =25pF)11可以充飽較多的電荷能量，因此，觸控後之待測電容(CX =26pF)11能夠轉移較多的電荷能量至積分電容12，使得觸控後之電壓訊號曲線121之電位將高於觸控前之電壓訊號曲線120之電位。並且，當電壓訊號曲線120、121之間的電位差超過一預設差值時，電子裝置即可感測得知電容式觸控板被觸控後所產生的電容變化。
電荷轉換方式主要是利用待測電容11與積分電容12之間的壓差進行電荷轉移。最初進行電荷轉換程序時，待測電容11與積分電容12之間的壓差最大，待測電容11可以提供一較大的放電電流ID 對於積分電容12充電，待測電容11之電荷能量可以完全地轉移至積分電容12之中，電壓訊號VINT 之電位拉升幅度可以較高。持續進行電荷轉換程序，待測電容11與積分電容12之間之壓差越來越小，放電電流ID 跟著變小，待測電容11之電荷能量越來越不容易轉移至積分電容12，造成電壓訊號VINT 之電位拉升幅度越來越小。由於電壓訊號VINT 之電位拉升幅度越來越小之因素，於是電容感測電路100必須執行較多次的電荷轉換程序才能讓電壓訊號曲線120、121之間的電位差拉開超過預設差值，以致於電容變化被感測出的時間將會相對拉長而不利於觸控的即時操作。
本發明之一目的，在於提供一種利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路，其電路包括一可以觸控產生電容量變化之待測電容、至少一電流鏡及一積分電容，電流鏡產生一充電電流，利用充電電流對於待測電容充電，同時間電流鏡產生一映射於充電電流之映射電流，利用映射電流對於積分電容充電，則，待測電容充電之電荷能量經由電流鏡的映射以對等複製於積分電容之中而在積分電容之上反應出一電壓訊號，之後，經由檢測電壓訊號即可感測出待測電容被觸控時所產生的電容變化。
本發明之一目的，在於提供一種利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路，電容感測電路可以對於待測電容執行多次的充放電程序，利用電荷複製方式以將待測電容充電的電荷能量多次複製於積分電容之中，藉以放大積分電容上之電壓訊號，再者，每一次執行電荷複製程序時，待測電容充電的電荷能量都可以完整地複製至積分電容之中，以使積分電容上之電壓訊號其電位拉升幅度都可以維持固定一致。
本發明之一目的，在於提供一種利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路，電容感測電路可以將待測電容充電的電荷能量以及放電的電荷能量皆複製於積分電容之中，藉以加快積分電容上之電壓訊號放大的速度。
本發明之一目的，在於提供一種利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路，其電路增設一電流源，此電流源並聯於積分電容，利用電流源以將寄生電容成分的電荷能量從積分電容之中進行放電消除，以在積分電容之上取得一較低電位之電壓訊號，則電容感測電路即可對於此較低電位之電壓訊號進行較多倍率之放大以使觸控操作所產生的電容變化可以更加明顯，藉以增加觸控感測上之靈敏度。
為了達到上述目的，本發明提供一種利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路，包括：一第一電流鏡，包括一第一電流路徑及一第二電流路徑；至少一待測電容；一積分電容，連接第二電流路徑；一第一開關器，連接在待測電容與第一電流路徑之間，當第一開關器閉合時，導通第一電流路徑與待測電容間之線路，第一電流路徑上產生一第一電流以對於待測電容充電，同時第二電流路徑上產生映射於第一電流之一第二電流，利用第二電流對於積分電容充電，致使以在積分電容之中複製有待測電容所充電之電荷能量進而產生一電壓訊號；及一第二開關器，連接在待測電容與接地之間，第一開關器與第二開關器呈現反向的開關操作，當第一開關器打開而第二開關器閉合時，斷開第一電流路徑與待測電容間之線路，導通待測電容與接地間之線路，待測電容放電。
本發明一實施例中，其中電容感測電路應用在一具有電容式觸控板之電子裝置中，待測電容包括至少一觸控電容及至少一寄生電容，當電容式觸控板被觸控後，觸控電容之電容量將產生變化。
本發明一實施例中，其中電容感測電路連接一微控制器，微控制器從積分電容上取得電容式觸控板被觸控前後所產生的電壓訊號變化。
本發明一實施例中，其中第一開關器及第二開關器被控制執行多次的開關操作，以令待測電容重複進行充放電程序，每一次的充電程序後積分電容上累積一次電壓訊號。
本發明一實施例中，其中第二電流路徑尚連接一並聯於積分電容之電流源，電流源被設定相等於第一電流對於待測電容充電時分配給寄生電容之電流量。
本發明又提供一種利用複製電流方式感測電容變化之電容感測電路，包括：一第一電流鏡，包括一第一電流路徑及一第二電流路徑：一第二電流鏡，包括一第三電流路徑及一第四電流路徑；一第三電流鏡，包括一第五電流路徑及一第六電流路徑，其中第四電流路徑連接第五電流路徑；至少一待測電容；一積分電容，分別連接第二電流路徑與第六電流路徑；一第一開關器，連接在待測電容與第一電流路徑之間，當第一開關器閉合時，導通第一電流路徑與待測電容間之線路，第一電流路徑上產生一第一電流以對於待測電容充電，同時第二電流路徑上產生映射於第一電流之一第二電流；及一第二開關器，連接在待測電容與第三電流路徑之間，第一開關器與第二開關器呈現反向的開關操作，當第一開關器打開而第二開關器閉合時，斷開第一電流路徑與待測電容間之線路，導通待測電容與第三電流路徑間之線路，待測電容放電產生一流向第三電流路徑之第三電流，第五電流路徑上及第六電流路徑上分別產生映射於第三電流之一第五電流及一第六電流，第五電流流向第四電流路徑，第六電流流向積分電容，其中，執行待測電容充電程序時，選擇第一開關器閉合及第二開關器打開，利用第二電流路徑上所產生的第二電流對於積分電容充電，致使以在積分電容之中複製有待測電容所充電之電荷能量進而產生一電壓訊號，或者，執行待測電容放電程序時，選擇第一開關器打開而第二開關器閉合，利用第六電流路徑上所產生的第六電流再次對於積分電容充電，致使以在積分電容之中複製有待測電容所放電之電荷能量進而再次累積一次電壓訊號。
本發明一實施例中，其中第一開關器及第二開關器被控制執行多次的開關操作，以令待測電容重複進行充放電程序，每一次的充電程序後或放電程序後都在積分電容上累積一次電壓訊號。
本發明之一目的，在於提供一種利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路，電容感測電路可以對於待測電容執行多次的充放電程序，利用電荷複製方式以將待測電容充電的電荷能量多次複製於積分電容之中，藉以放大積分電容上之電壓訊號，再者，每一次執行電荷複製程序時，待測電容充電的電荷能量都可以完整地複製至積分電容之中，以使積分電容上之電壓訊號其電位拉升幅度都可以維持固定一致。
本發明之一目的，在於提供一種利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路，電容感測電路可以將待測電容充電的電荷能量以及放電的電荷能量皆複製於積分電容之中，藉以加快積分電容上之電壓訊號放大的速度。
本發明之一目的，在於提供一種利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路，其電路增設一電流源，此電流源並聯於積分電容，利用電流源以將寄生電容成分的電荷能量從積分電容之中進行放電消除，以在積分電容之上取得一較低電位之電壓訊號，則電容感測電路即可對於此較低電位之電壓訊號進行較多倍率之放大以使觸控操作所產生的電容變化可以更加明顯，藉以增加觸控感測上之靈敏度。
為了達到上述目的，本發明提供一種利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路，包括：一第一電流鏡，包括一第一電流路徑及一第二電流路徑；至少一待測電容；一積分電容，連接第二電流路徑；一第一開關器，連接在待測電容與第一電流路徑之間，當第一開關器閉合時，導通第一電流路徑與待測電容間之線路，第一電流路徑上產生一第一電流以對於待測電容充電，同時第二電流路徑上產生映射於第一電流之一第二電流，利用第二電流對於積分電容充電，致使以在積分電容之中複製有待測電容所充電之電荷能量進而產生一電壓訊號；及一第二開關器，連接在待測電容與接地之間，第一開關器與第二開關器呈現反向的開關操作，當第一開關器打開而第二開關器閉合時，斷開第一電流路徑與待測電容間之線路，導通待測電容與接地間之線路，待測電容放電。
本發明一實施例中，其中電容感測電路應用在一具有電容式觸控板之電子裝置中，待測電容包括至少一觸控電容及至少一寄生電容，當電容式觸控板被觸控後，觸控電容之電容量將產生變化。
本發明一實施例中，其中電容感測電路連接一微控制器，微控制器從積分電容上取得電容式觸控板被觸控前後所產生的電壓訊號變化。
本發明一實施例中，其中第一開關器及第二開關器被控制執行多次的開關操作，以令待測電容重複進行充放電程序，每一次的充電程序後積分電容上累積一次電壓訊號。
本發明一實施例中，其中第二電流路徑尚連接一並聯於積分電容之電流源，電流源被設定相等於第一電流對於待測電容充電時分配給寄生電容之電流量。
本發明又提供一種利用複製電流方式感測電容變化之電容感測電路，包括：一第一電流鏡，包括一第一電流路徑及一第二電流路徑：一第二電流鏡，包括一第三電流路徑及一第四電流路徑；一第三電流鏡，包括一第五電流路徑及一第六電流路徑，其中第四電流路徑連接第五電流路徑；至少一待測電容；一積分電容，分別連接第二電流路徑與第六電流路徑；一第一開關器，連接在待測電容與第一電流路徑之間，當第一開關器閉合時，導通第一電流路徑與待測電容間之線路，第一電流路徑上產生一第一電流以對於待測電容充電，同時第二電流路徑上產生映射於第一電流之一第二電流；及一第二開關器，連接在待測電容與第三電流路徑之間，第一開關器與第二開關器呈現反向的開關操作，當第一開關器打開而第二開關器閉合時，斷開第一電流路徑與待測電容間之線路，導通待測電容與第三電流路徑間之線路，待測電容放電產生一流向第三電流路徑之第三電流，第五電流路徑上及第六電流路徑上分別產生映射於第三電流之一第五電流及一第六電流，第五電流流向第四電流路徑，第六電流流向積分電容，其中，執行待測電容充電程序時，選擇第一開關器閉合及第二開關器打開，利用第二電流路徑上所產生的第二電流對於積分電容充電，致使以在積分電容之中複製有待測電容所充電之電荷能量進而產生一電壓訊號，或者，執行待測電容放電程序時，選擇第一開關器打開而第二開關器閉合，利用第六電流路徑上所產生的第六電流再次對於積分電容充電，致使以在積分電容之中複製有待測電容所放電之電荷能量進而再次累積一次電壓訊號。
本發明一實施例中，其中第一開關器及第二開關器被控制執行多次的開關操作，以令待測電容重複進行充放電程序，每一次的充電程序後或放電程序後都在積分電容上累積一次電壓訊號。
11‧‧‧待測電容
12‧‧‧積分電容
120‧‧‧電壓訊號曲線
121‧‧‧電壓訊號曲線
13‧‧‧開關器
200‧‧‧電子裝置
21‧‧‧電容式觸控板
23‧‧‧微控制器
300‧‧‧電容感測電路
301‧‧‧電容感測電路
302‧‧‧電容感測電路
303‧‧‧電容感測電路
31‧‧‧待測電容
311‧‧‧觸控電容
312‧‧‧寄生電容
313‧‧‧寄生電容
321‧‧‧第一開關器
322‧‧‧第二開關器
33‧‧‧第一電流鏡
331‧‧‧第一電流路徑
332‧‧‧第二電流路徑
34‧‧‧第二電流鏡
341‧‧‧第三電流路徑
342‧‧‧第四電流路徑
35‧‧‧第三電流鏡
351‧‧‧第五電流路徑
352‧‧‧第六電流路徑
36‧‧‧積分電容
37‧‧‧電流源
360‧‧‧電壓訊號曲線
361‧‧‧電壓訊號曲線
362‧‧‧電壓訊號曲線
363‧‧‧電壓訊號曲線
364‧‧‧電壓訊號曲線
365‧‧‧電壓訊號曲線
366‧‧‧電壓訊號曲線
12‧‧‧積分電容
120‧‧‧電壓訊號曲線
121‧‧‧電壓訊號曲線
13‧‧‧開關器
200‧‧‧電子裝置
21‧‧‧電容式觸控板
23‧‧‧微控制器
300‧‧‧電容感測電路
301‧‧‧電容感測電路
302‧‧‧電容感測電路
303‧‧‧電容感測電路
31‧‧‧待測電容
311‧‧‧觸控電容
312‧‧‧寄生電容
313‧‧‧寄生電容
321‧‧‧第一開關器
322‧‧‧第二開關器
33‧‧‧第一電流鏡
331‧‧‧第一電流路徑
332‧‧‧第二電流路徑
34‧‧‧第二電流鏡
341‧‧‧第三電流路徑
342‧‧‧第四電流路徑
35‧‧‧第三電流鏡
351‧‧‧第五電流路徑
352‧‧‧第六電流路徑
36‧‧‧積分電容
37‧‧‧電流源
360‧‧‧電壓訊號曲線
361‧‧‧電壓訊號曲線
362‧‧‧電壓訊號曲線
363‧‧‧電壓訊號曲線
364‧‧‧電壓訊號曲線
365‧‧‧電壓訊號曲線
366‧‧‧電壓訊號曲線
第1(A)圖：習用電容感測電路之電路結構示意圖。
第1(B)圖：習用電容感測電路又一電路結構示意圖。
第２圖：習用電容感測電路在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。
第３圖：本發明電子裝置之結構區塊示意圖。
第４圖：本發明電容感測電路一較佳實施例之電路結構示意圖。
第５圖：本發明第４圖實施例之電容感測電路與習用第１圖之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。
第６圖：本發明電容感測電路又一實施例之電路結構示意圖。
第７圖：本發明第４圖實施例之電容感測電路與第６圖實施例之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。
第８圖：本發明電容感測電路又一實施例之電路結構示意圖。
第９圖：本發明第４圖實施例之電容感測電路與第８圖實施例之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。
第10圖：本發明電容感測電路又一實施例之電路結構示意圖。
第11圖：本發明第４圖實施例之電容感測電路與第10圖實施例之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。
第1(B)圖：習用電容感測電路又一電路結構示意圖。
第２圖：習用電容感測電路在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。
第３圖：本發明電子裝置之結構區塊示意圖。
第４圖：本發明電容感測電路一較佳實施例之電路結構示意圖。
第５圖：本發明第４圖實施例之電容感測電路與習用第１圖之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。
第６圖：本發明電容感測電路又一實施例之電路結構示意圖。
第７圖：本發明第４圖實施例之電容感測電路與第６圖實施例之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。
第８圖：本發明電容感測電路又一實施例之電路結構示意圖。
第９圖：本發明第４圖實施例之電容感測電路與第８圖實施例之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。
第10圖：本發明電容感測電路又一實施例之電路結構示意圖。
第11圖：本發明第４圖實施例之電容感測電路與第10圖實施例之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。
請參閱第３圖，為本發明電子裝置之結構區塊示意圖。如圖所示，本發明電子裝置200係可為液晶螢幕、智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、可攜式電子裝置等等。電子裝置200包括一電容式觸控板21、一電容感測電路300及一微控制器23。其中，電容感測電路300分別連接電容式觸控板21及微控制器23。
當使用者觸控電容式觸控板21時，電容感測電路300用以感測電容式觸控板21之中所產生的電容量變化，並將電容量變化轉換為電壓訊號VINT 進行呈現。之後，微控制器23檢測電壓訊號VINT ，以根據於電壓訊號VINT 而對於電子裝置200執行相對的觸控操作。
請參閱第４圖，為本發明電容感測電路一較佳實施例之電路結構示意圖。如圖所示，電容感測電路300包括至少一待測電容(CX )31、一第一開關器(S1 )321、一第二開關器(S2 )322、一第一電流鏡33及一積分電容(CINT )36。
待測電容31包括至少一設置在電容式觸控板21之中的觸控電容(CTOUCH )311及至少一寄生電容(CPAD 、CITO )312、313，這些寄生電容312、313寄生在電子裝置200的內部電路及電路佈線中。當電容式觸控板21被觸控時，觸控電容311之電容量將會隨著觸控操作而產生變化。
第一電流鏡33包括一第一電流路徑331及一第二電流路徑332，第一電流路徑331為一連接成二極體形式之PMOS電晶體M1 所組成，而第二電流路徑332為另一PMOS電晶體M2 所組成。第一開關器321連接在待測電容31與第一電流路徑331之間，第二開關器322連接在待測電容31與接地之間，而積分電容36連接至第二電流路徑332。再者，本發明電容感測電路300實際運作時，第一開關器321相對於第二開關器322將會呈現出反向的開關操作。
電容感測電路300執行運作時，首先控制第一開關器321閉合及第二開關器322打開，第一電流路徑331與待測電容31間之線路導通，待測電容31與接地間之線路斷路。第一電流路徑331之上將產生一第一電流I1 ，第一電流I1 流向待測電容31以對於待測電容31充電。同時間，第二電流路徑332之上將產生一映射於第一電流I1 之第二電流I2 ，第二電流I2 流向積分電容36以對於積分電容36充電。則，待測電容31充電之電荷能量經由第一電流鏡33的映射，以對等複製於積分電容36之中，而令積分電容36之上反應出一電壓訊號VINT 。
當待測電容31充飽電後，接續控制第一開關器321打開及第二開關器322閉合，第一電流路徑331與待測電容31間之線路斷路，待測電容31與接地間之線路導通，放電待測電容31所儲存的電荷能量，此時積分電容36不會進行充電。
當待測電容31放電完後，再度控制第一開關器321閉合及第二開關器322打開，以對於待測電容32繼續執行下一次的充電程序。反覆地控制第一開關器321及第二開關器322執行開關操作，以對於待測電容31重複進行充放電程序。每一次待測電容31執行完充電程序後，將在積分電容36上累積一次電壓訊號VINT ，藉以放大電壓訊號VINT 。
經由上述，本發明電容感測電路300藉由採用電荷複製 (charge clone)的方式以將待測電容31充電的電荷能量複製至積分電容36之中，則，積分電容36根據於複製的電荷能量以反應出電壓訊號VINT 。而後，微控制器23經由檢測此電壓訊號VINT 之電壓變化即可感測出待測電容31被觸控時所產生的電容變化。
請參閱第５圖，為本發明第４圖實施例之電容感測電路與習用第１圖之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。在此，係以待測電容 (CX =25pF) 11/31、積分電容(CINT =100pF) 12/36作為操作條件。如圖所示，習用電容感測電路100採用電荷轉換(charge transfer)方式將待測電容11所充電的電荷能量轉移至積分電容12之中，經過多次電荷轉移後，取得一電壓訊號曲線120。另，本發明電容感測電路300採用電荷複製(charge clone)方式將待測電容31所充電的電荷能量複製至積分電容36之中，經過多次電荷複製後，取得一電壓訊號曲線360。
如電壓訊號曲線120所示，習用電荷轉換方式主要是透過待測電容11與積分電容12之間的壓差進行電荷轉移，其兩者間之壓差會隨著電荷轉移的進行而逐漸變小，以致於電荷轉移的效果會越來越差，則，後續再度執行電荷轉換程序時，電壓訊號VINT 之電位拉升幅度越來越小。相對的，如電壓訊號曲線360所示，本發明電荷複製方式主要是映射待測電容31上之第一電流I1 ，其映射出的第二電流I2 等同於第一電流I1 ，以致於待測電容31充電之電荷能量都可以完整地複製至積分電容36之中，則，後續再度執行電荷複製程序時，電壓訊號VINT 之電位拉升幅度都可以維持固定一致。
在此，本發明電容感測電路300採用電荷複製方式相較於習用電容感測電路100採用電荷轉換方式將可以快速地放大電壓訊號VINT ，進而加快感測待測電容31電容變化的速度。
又，在本發明中，待測電容31除包括有觸控電容311外，尚包括有許多不可預期的寄生電容312、313，這些寄生電容312、313之電容量往往大於觸控電容311之電容變化量。當第一電流I1 對於觸控電容311充電時，同時也會對於觸控電容311並聯連接的寄生電容312、313進行充電的動作，以致於執行電荷複製程序時，觸控電容311及寄生電容312、313之電荷能量都會一起被複製至積分電容36之中。此外，觸控電容311之電容變化量往往非常微小，為了可以正確地判斷出觸控電容311之電容變化量，一般都會對於電壓訊號VINT 進行放大的動作。然，為避免該包含有寄生電容312、313成分之電壓訊號VINT 被放大後超過電子裝置可容許的操作範圍，放大倍率將會因此受到限制。換言之，遷就於寄生電容312、313，電子裝置200無法對於電壓訊號VINT 進行一較大倍率之放大，這對於感測觸控電容311之電容變化量而言非常不利。
有鑑於此，為了將寄生電容312、313成分的電荷能量從積分電容36之中消除，如第６圖所示，可以在電容感測電路301之中進一步設置有一電流源(IS )37，此電流源37並聯於積分電容36以共連接至第二電流路徑332。再者，本發明一較佳實施例中，電流源37被設定相等於第一電流I1 對於待測電容31充電時分配給寄生電容312、313之電流量。
則，如第７圖之電壓訊號曲線361所示，藉由電流源37之設置，積分電容36之中包含有寄生電容312、313成分的電荷能量經由電流源37進行放電消除，其電壓訊號VINT 之電位會因為電流源37進行電荷放電之因素而往下降低，致使以取得一未包含有寄生電容312、313成分且具有較低電位之電壓訊號VINT 。
在此，電壓訊號曲線361的電壓訊號VINT 相較於電壓訊號曲線360的電壓訊號VINT 係具有較低電位，而後電容感測電路301對於此較低電位之電壓訊號VINT 可以執行較多次的電荷複製的動作，以令觸控電容311之電容變化量可以進行較多倍率之放大而更加明顯，藉以增加觸控感測上之靈敏度。
請參閱第８圖，為本發明電容感測電路又一實施例之電路結構示意圖。本實施例之電容感測電路302相較於第４圖之電容感測電路300進一步包括有一第二電流鏡34及一第三電流鏡35。
其中，第二電流鏡34包括一第三電流路徑341及一第四電流路徑342，第三電流路徑341為一連接成二極體形式之NMOS電晶體M3 所組成，而第四電流路徑342為另一NMOS電晶體M4 所組成。第三電流鏡35包括一第五電流路徑351及一第六電流路徑352，第五電流路徑351為一連接成二極體形式之PMOS電晶體M5 所組成，而第六電流路徑352為另一PMOS電晶體M6 所組成。
又，第一開關器321連接在待測電容31與第一電流路徑331之間，而第二開關器322連接在待測電容31與第三電流路徑341之間。第四電流路徑342連接至第五電流路徑351，而積分電容36分別連接至第二電流路徑332及第六電流路徑352。
當電容感測電路302執行運作時，首先控制第一開關器321閉合及第二開關器322打開，第一電流路徑331與待測電容31間之線路導通，待測電容31與第三電流路徑341間之線路斷路。第一電流路徑331之上所產生的第一電流I1 將流向待測電容31，以對於待測電容31充電。同時間，第二電流路徑332之上將產生一映射於第一電流I1 之第二電流I2 ，第二電流I2 流向積分電容36以對於積分電容36充電。則，待測電容31充電之電荷能量經由第一電流鏡33的映射，以對等複製於積分電容36之中，而令積分電容36之上反應出電壓訊號VINT 。
當待測電容31充飽電後，接續控制第一開關器321打開及第二開關器322閉合，第一電流路徑331與待測電容31間之線路斷路，待測電容31與第三電流路徑341間之線路導通，此時待測電容31放電產生一第三電流I3 其流向第三電流路徑341。同時間，第五電流路徑351之上及第六電流路徑352之上分別產生一映射於第三電流I3 之第五電流I5 及第六電流I6 。第五電流I5 流向第四電流路徑342，而第六電流I6 流向積分電容36以對於積分電容36充電。則，待測電容31放電之電荷能量經由第二電流鏡34及第三電流鏡35的映射，以對等複製於積分電容36之中，而令積分電容36之上再度累積一次電壓訊號VINT 。
當待測電容31放電完後，再度控制第一開關器321閉合及第二開關器322打開，以對於待測電容32繼續執行下一次的充電程序。反覆地控制第一開關器321及第二開關器322執行開關操作，以對於待測電容31重複進行充放電程序。每一次待測電容31執行完充電程序後或執行完放電程序後都可以在積分電容36上累積一次電壓訊號VINT ，藉以進一步加快電壓訊號VINT 放大的速度。
請參閱第９圖，為本發明第４圖實施例之電容感測電路與第８圖實施例之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。在此，係以待測電容 (CX =25pF→26pF) 31、積分電容(CINT =1000pF)36作為第４圖實施例之電容感測電路300及第８圖實施例之電容感測電路302的操作條件。
第４圖實施例之電容感測電路300執行運作時，將待測電容31充電的電荷能量複製於積分電容36之中，以在積分電容36上取得一觸控前(CX =25pF)之電壓訊號曲線362及一觸控後(CX =26pF)之電壓訊號曲線363。
另，第８圖實施例之電容感測電路302執行運作時，除了將待測電容31充電的電荷能量複製積分電容36之中，再將待測電容31放電的電荷能量一併複製於積分電容36之中，以在積分電容36上取得一觸控前(CX =25pF)之電壓訊號曲線364及一觸控後(CX =26pF)之電壓訊號曲線365。
係以72mv預設差值為例作為感測出待測電容31之電容變化的基準條件。經實驗得知，第８圖實施例之電容感測電路302只需運作35us，電壓訊號曲線364、365間之電位差就可以拉開超過72mv預設差值；相對的，第４圖實施例之電容感測電路300必須運作55us，電壓訊號曲線362、363間之電位差才能拉開超過72mv預設差值。
如此據以實施，第８圖實施例之電容感測電路302相較於第４圖實施例之電容感測電路300係可以進一步將待測電容31放電的電荷能量也複製於積分電容36之中，以更有效率地提升電壓訊號VINT 放大的速度，使得觸控前後在積分電容36之上所產生的電壓訊號VINT 之電位差能夠快速地拉開，致使以令電子裝置200之微控制器23可以儘早感測出電容式觸控板21被觸控時所產生的電容變化。
同樣地，為了從積分電容36之中消除寄生電容312、313成分的電荷能量，如第10圖所示，也可以在電容感測電路303之中進一步設置有一電流源37，此電流源37並聯於積分電容36以共連接至第二電流路徑332及第六電流路徑352。
則，如第11圖之電壓訊號曲線366所示，藉由電流源37之設置，積分電容36之中包含有寄生電容312、313成分的電荷能量經由電流源37進行放電消除，其電壓訊號VINT 之電位會因為電流源37進行電荷放電之因素而往下降低，致使以取得一未包含有寄生電容312、313成分且具有較低電位之電壓訊號VINT 。
在此，電壓訊號曲線366的電壓訊號VINT 相較於電壓訊號曲線360的電壓訊號VINT 係具有較低電位，而後，電容感測電路303同樣地對於此較低電位之電壓訊號VINT 可以執行較多次的電荷複製的動作，以令觸控電容311之電容變化量可以進行較多倍率之放大而更加明顯，藉以增加觸控感測上之靈敏度。
以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
當使用者觸控電容式觸控板21時，電容感測電路300用以感測電容式觸控板21之中所產生的電容量變化，並將電容量變化轉換為電壓訊號VINT 進行呈現。之後，微控制器23檢測電壓訊號VINT ，以根據於電壓訊號VINT 而對於電子裝置200執行相對的觸控操作。
請參閱第４圖，為本發明電容感測電路一較佳實施例之電路結構示意圖。如圖所示，電容感測電路300包括至少一待測電容(CX )31、一第一開關器(S1 )321、一第二開關器(S2 )322、一第一電流鏡33及一積分電容(CINT )36。
待測電容31包括至少一設置在電容式觸控板21之中的觸控電容(CTOUCH )311及至少一寄生電容(CPAD 、CITO )312、313，這些寄生電容312、313寄生在電子裝置200的內部電路及電路佈線中。當電容式觸控板21被觸控時，觸控電容311之電容量將會隨著觸控操作而產生變化。
第一電流鏡33包括一第一電流路徑331及一第二電流路徑332，第一電流路徑331為一連接成二極體形式之PMOS電晶體M1 所組成，而第二電流路徑332為另一PMOS電晶體M2 所組成。第一開關器321連接在待測電容31與第一電流路徑331之間，第二開關器322連接在待測電容31與接地之間，而積分電容36連接至第二電流路徑332。再者，本發明電容感測電路300實際運作時，第一開關器321相對於第二開關器322將會呈現出反向的開關操作。
電容感測電路300執行運作時，首先控制第一開關器321閉合及第二開關器322打開，第一電流路徑331與待測電容31間之線路導通，待測電容31與接地間之線路斷路。第一電流路徑331之上將產生一第一電流I1 ，第一電流I1 流向待測電容31以對於待測電容31充電。同時間，第二電流路徑332之上將產生一映射於第一電流I1 之第二電流I2 ，第二電流I2 流向積分電容36以對於積分電容36充電。則，待測電容31充電之電荷能量經由第一電流鏡33的映射，以對等複製於積分電容36之中，而令積分電容36之上反應出一電壓訊號VINT 。
當待測電容31充飽電後，接續控制第一開關器321打開及第二開關器322閉合，第一電流路徑331與待測電容31間之線路斷路，待測電容31與接地間之線路導通，放電待測電容31所儲存的電荷能量，此時積分電容36不會進行充電。
當待測電容31放電完後，再度控制第一開關器321閉合及第二開關器322打開，以對於待測電容32繼續執行下一次的充電程序。反覆地控制第一開關器321及第二開關器322執行開關操作，以對於待測電容31重複進行充放電程序。每一次待測電容31執行完充電程序後，將在積分電容36上累積一次電壓訊號VINT ，藉以放大電壓訊號VINT 。
經由上述，本發明電容感測電路300藉由採用電荷複製 (charge clone)的方式以將待測電容31充電的電荷能量複製至積分電容36之中，則，積分電容36根據於複製的電荷能量以反應出電壓訊號VINT 。而後，微控制器23經由檢測此電壓訊號VINT 之電壓變化即可感測出待測電容31被觸控時所產生的電容變化。
請參閱第５圖，為本發明第４圖實施例之電容感測電路與習用第１圖之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。在此，係以待測電容 (CX =25pF) 11/31、積分電容(CINT =100pF) 12/36作為操作條件。如圖所示，習用電容感測電路100採用電荷轉換(charge transfer)方式將待測電容11所充電的電荷能量轉移至積分電容12之中，經過多次電荷轉移後，取得一電壓訊號曲線120。另，本發明電容感測電路300採用電荷複製(charge clone)方式將待測電容31所充電的電荷能量複製至積分電容36之中，經過多次電荷複製後，取得一電壓訊號曲線360。
如電壓訊號曲線120所示，習用電荷轉換方式主要是透過待測電容11與積分電容12之間的壓差進行電荷轉移，其兩者間之壓差會隨著電荷轉移的進行而逐漸變小，以致於電荷轉移的效果會越來越差，則，後續再度執行電荷轉換程序時，電壓訊號VINT 之電位拉升幅度越來越小。相對的，如電壓訊號曲線360所示，本發明電荷複製方式主要是映射待測電容31上之第一電流I1 ，其映射出的第二電流I2 等同於第一電流I1 ，以致於待測電容31充電之電荷能量都可以完整地複製至積分電容36之中，則，後續再度執行電荷複製程序時，電壓訊號VINT 之電位拉升幅度都可以維持固定一致。
在此，本發明電容感測電路300採用電荷複製方式相較於習用電容感測電路100採用電荷轉換方式將可以快速地放大電壓訊號VINT ，進而加快感測待測電容31電容變化的速度。
又，在本發明中，待測電容31除包括有觸控電容311外，尚包括有許多不可預期的寄生電容312、313，這些寄生電容312、313之電容量往往大於觸控電容311之電容變化量。當第一電流I1 對於觸控電容311充電時，同時也會對於觸控電容311並聯連接的寄生電容312、313進行充電的動作，以致於執行電荷複製程序時，觸控電容311及寄生電容312、313之電荷能量都會一起被複製至積分電容36之中。此外，觸控電容311之電容變化量往往非常微小，為了可以正確地判斷出觸控電容311之電容變化量，一般都會對於電壓訊號VINT 進行放大的動作。然，為避免該包含有寄生電容312、313成分之電壓訊號VINT 被放大後超過電子裝置可容許的操作範圍，放大倍率將會因此受到限制。換言之，遷就於寄生電容312、313，電子裝置200無法對於電壓訊號VINT 進行一較大倍率之放大，這對於感測觸控電容311之電容變化量而言非常不利。
有鑑於此，為了將寄生電容312、313成分的電荷能量從積分電容36之中消除，如第６圖所示，可以在電容感測電路301之中進一步設置有一電流源(IS )37，此電流源37並聯於積分電容36以共連接至第二電流路徑332。再者，本發明一較佳實施例中，電流源37被設定相等於第一電流I1 對於待測電容31充電時分配給寄生電容312、313之電流量。
則，如第７圖之電壓訊號曲線361所示，藉由電流源37之設置，積分電容36之中包含有寄生電容312、313成分的電荷能量經由電流源37進行放電消除，其電壓訊號VINT 之電位會因為電流源37進行電荷放電之因素而往下降低，致使以取得一未包含有寄生電容312、313成分且具有較低電位之電壓訊號VINT 。
在此，電壓訊號曲線361的電壓訊號VINT 相較於電壓訊號曲線360的電壓訊號VINT 係具有較低電位，而後電容感測電路301對於此較低電位之電壓訊號VINT 可以執行較多次的電荷複製的動作，以令觸控電容311之電容變化量可以進行較多倍率之放大而更加明顯，藉以增加觸控感測上之靈敏度。
請參閱第８圖，為本發明電容感測電路又一實施例之電路結構示意圖。本實施例之電容感測電路302相較於第４圖之電容感測電路300進一步包括有一第二電流鏡34及一第三電流鏡35。
其中，第二電流鏡34包括一第三電流路徑341及一第四電流路徑342，第三電流路徑341為一連接成二極體形式之NMOS電晶體M3 所組成，而第四電流路徑342為另一NMOS電晶體M4 所組成。第三電流鏡35包括一第五電流路徑351及一第六電流路徑352，第五電流路徑351為一連接成二極體形式之PMOS電晶體M5 所組成，而第六電流路徑352為另一PMOS電晶體M6 所組成。
又，第一開關器321連接在待測電容31與第一電流路徑331之間，而第二開關器322連接在待測電容31與第三電流路徑341之間。第四電流路徑342連接至第五電流路徑351，而積分電容36分別連接至第二電流路徑332及第六電流路徑352。
當電容感測電路302執行運作時，首先控制第一開關器321閉合及第二開關器322打開，第一電流路徑331與待測電容31間之線路導通，待測電容31與第三電流路徑341間之線路斷路。第一電流路徑331之上所產生的第一電流I1 將流向待測電容31，以對於待測電容31充電。同時間，第二電流路徑332之上將產生一映射於第一電流I1 之第二電流I2 ，第二電流I2 流向積分電容36以對於積分電容36充電。則，待測電容31充電之電荷能量經由第一電流鏡33的映射，以對等複製於積分電容36之中，而令積分電容36之上反應出電壓訊號VINT 。
當待測電容31充飽電後，接續控制第一開關器321打開及第二開關器322閉合，第一電流路徑331與待測電容31間之線路斷路，待測電容31與第三電流路徑341間之線路導通，此時待測電容31放電產生一第三電流I3 其流向第三電流路徑341。同時間，第五電流路徑351之上及第六電流路徑352之上分別產生一映射於第三電流I3 之第五電流I5 及第六電流I6 。第五電流I5 流向第四電流路徑342，而第六電流I6 流向積分電容36以對於積分電容36充電。則，待測電容31放電之電荷能量經由第二電流鏡34及第三電流鏡35的映射，以對等複製於積分電容36之中，而令積分電容36之上再度累積一次電壓訊號VINT 。
當待測電容31放電完後，再度控制第一開關器321閉合及第二開關器322打開，以對於待測電容32繼續執行下一次的充電程序。反覆地控制第一開關器321及第二開關器322執行開關操作，以對於待測電容31重複進行充放電程序。每一次待測電容31執行完充電程序後或執行完放電程序後都可以在積分電容36上累積一次電壓訊號VINT ，藉以進一步加快電壓訊號VINT 放大的速度。
請參閱第９圖，為本發明第４圖實施例之電容感測電路與第８圖實施例之電容感測電路操作時分別在積分電容上所產生的電壓訊號之曲線圖。在此，係以待測電容 (CX =25pF→26pF) 31、積分電容(CINT =1000pF)36作為第４圖實施例之電容感測電路300及第８圖實施例之電容感測電路302的操作條件。
第４圖實施例之電容感測電路300執行運作時，將待測電容31充電的電荷能量複製於積分電容36之中，以在積分電容36上取得一觸控前(CX =25pF)之電壓訊號曲線362及一觸控後(CX =26pF)之電壓訊號曲線363。
另，第８圖實施例之電容感測電路302執行運作時，除了將待測電容31充電的電荷能量複製積分電容36之中，再將待測電容31放電的電荷能量一併複製於積分電容36之中，以在積分電容36上取得一觸控前(CX =25pF)之電壓訊號曲線364及一觸控後(CX =26pF)之電壓訊號曲線365。
係以72mv預設差值為例作為感測出待測電容31之電容變化的基準條件。經實驗得知，第８圖實施例之電容感測電路302只需運作35us，電壓訊號曲線364、365間之電位差就可以拉開超過72mv預設差值；相對的，第４圖實施例之電容感測電路300必須運作55us，電壓訊號曲線362、363間之電位差才能拉開超過72mv預設差值。
如此據以實施，第８圖實施例之電容感測電路302相較於第４圖實施例之電容感測電路300係可以進一步將待測電容31放電的電荷能量也複製於積分電容36之中，以更有效率地提升電壓訊號VINT 放大的速度，使得觸控前後在積分電容36之上所產生的電壓訊號VINT 之電位差能夠快速地拉開，致使以令電子裝置200之微控制器23可以儘早感測出電容式觸控板21被觸控時所產生的電容變化。
同樣地，為了從積分電容36之中消除寄生電容312、313成分的電荷能量，如第10圖所示，也可以在電容感測電路303之中進一步設置有一電流源37，此電流源37並聯於積分電容36以共連接至第二電流路徑332及第六電流路徑352。
則，如第11圖之電壓訊號曲線366所示，藉由電流源37之設置，積分電容36之中包含有寄生電容312、313成分的電荷能量經由電流源37進行放電消除，其電壓訊號VINT 之電位會因為電流源37進行電荷放電之因素而往下降低，致使以取得一未包含有寄生電容312、313成分且具有較低電位之電壓訊號VINT 。
在此，電壓訊號曲線366的電壓訊號VINT 相較於電壓訊號曲線360的電壓訊號VINT 係具有較低電位，而後，電容感測電路303同樣地對於此較低電位之電壓訊號VINT 可以執行較多次的電荷複製的動作，以令觸控電容311之電容變化量可以進行較多倍率之放大而更加明顯，藉以增加觸控感測上之靈敏度。
以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
300‧‧‧電容感測電路
31‧‧‧待測電容
311‧‧‧觸控電容
312‧‧‧寄生電容
313‧‧‧寄生電容
321‧‧‧第一開關器
322‧‧‧第二開關器
33‧‧‧第一電流鏡
331‧‧‧第一電流路徑
332‧‧‧第二電流路徑
36‧‧‧積分電容
Claims (1)
- 一種利用電荷複製方式感測電容變化之電容感測電路，包括：一第一電流鏡，包括一第一電流路徑及一第二電流路徑；至少一待測電容；一積分電容，連接第二電流路徑； 一第一開關器，連接在待測電容與第一電流路徑之間，當第一開關器閉合時，導通第一電流路徑與待測電容間之線路，第一電流路徑上產生一第一電流以對於待測電容充電，同時第二電流路徑上產生映射於第一電流之一第二電流，利用第二電流對於積分電容充電，致使以在積分電容之中複製有待測電容所充電之電荷能量進而產生一電壓訊號；及一第二開關器，連接在待測電容與接地之間，第一開關器與第二開關器呈現反向的開關操作，當第一開關器打開而第二開關器閉合時，斷開第一電流路徑與待測電容間之線路，導通待測電容與接地間之線路，待測電容放電。
2.如申請專利範圍第1項所述之電容感測電路，其中該電容感測電路應用在一具有電容式觸控板之電子裝置中，該待測電容包括至少一觸控電容及至少一寄生電容，當該電容式觸控板被觸控後，該觸控電容之電容量將產生變化。
3.如申請專利範圍第2項所述之電容感測電路，其中該電容感測電路連接一微控制器，該微控制器從該積分電容上取得該電容式觸控板被觸控前後所產生的該電壓訊號變化。
4.如申請專利範圍第1項所述之電容感測電路，其中該第一開關器及該第二開關器被控制執行多次的開關操作，以令該待測電容重複進行充放電程序，每一次的充電程序後該積分電容上累積一次該電壓訊號。
5.如申請專利範圍第2項所述之電容感測電路，其中該第二電流路徑尚連接一並聯於該積分電容之電流源，該電流源被設定相等於該第一電流對於該待測電容充電時分配給該寄生電容之電流量。
6.一種利用複製電流方式感測電容變化之電容感測電路，包括：一第一電流鏡，包括一第一電流路徑及一第二電流路徑：一第二電流鏡，包括一第三電流路徑及一第四電流路徑；一第三電流鏡，包括一第五電流路徑及一第六電流路徑，其中第四電流路徑連接第五電流路徑；至少一待測電容；一積分電容，分別連接第二電流路徑與第六電流路徑；一第一開關器，連接在待測電容與第一電流路徑之間，當第一開關器閉合時，導通第一電流路徑與待測電容間之線路，第一電流路徑上產生一第一電流以對於待測電容充電，同時第二電流路徑上產生映射於第一電流之一第二電流；及一第二開關器，連接在待測電容與第三電流路徑之間，第一開關器與第二開關器呈現反向的開關操作，當第一開關器打開而第二開關器閉合時，斷開第一電流路徑與待測電容間之線路，導通待測電容與第三電流路徑間之線路，待測電容放電產生一流向第三電流路徑之第三電流，第五電流路徑上及第六電流路徑上分別產生映射於第三電流之一第五電流及一第六電流，第五電流流向第四電流路徑，第六電流流向積分電容，其中，執行待測電容充電程序時，選擇第一開關器閉合及第二開關器打開，利用第二電流路徑上所產生的第二電流對於積分電容充電，致使以在積分電容之中複製有待測電容所充電之電荷能量進而產生一電壓訊號，或者，執行待測電容放電程序時，選擇第一開關器打開而第二開關器閉合，利用第六電流路徑上所產生的第六電流再次對於積分電容充電，致使以在積分電容之中複製有待測電容所放電之電荷能量進而再次累積一次電壓訊號。
7.如申請專利範圍第6項所述之電容感測電路，其中該電容感測電路應用在一具有電容式觸控板之電子裝置中，該待測電容包括至少一觸控電容及至少一寄生電容，當該電容式觸控板被觸控後，該觸控電容之電容量將產生變化。
8.如申請專利範圍第7項所述之電容感測電路，其中該電容感測電路連接一微控制器，該微控制器從該積分電容上取得該電容式觸控板被觸控前後所產生的該電壓訊號變化。
9.如申請專利範圍第6項所述之電容感測電路，其中該第一開關器及該第二開關器被控制執行多次的開關操作，以令該待測電容重複進行充放電程序，每一次的充電程序後或放電程序後都在該積分電容上累積一次該電壓訊號。
10.如申請專利範圍第7項所述之電容感測電路，其中該第二電流路徑尚連接一並聯於該積分電容之電流源，該電流源被設定相等於該第一電流對於該待測電容充電時分配給該寄生電容之電流量。
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