專利名稱：正負取樣保持電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種取樣保持電路，特別是涉及一種同步輸出正負取樣保持結果的正負取樣保持電路。
背景技術：
現有習知觸控面板的取樣保持電路一般僅在正時脈或負時脈周期動作，因此浪費了 50%的時脈周期?；蛘?，有些取樣保持電路會利用反相器使得其可以動作于正時脈與負時脈周期(例如:負時脈經由反相器轉變成正時脈后，則正時脈周期動作的取樣保持電路就可動作于原本的負時脈周期)，然而反相器的傳遞時間延遲在高速取樣保持電路中將會造成時脈重疊問題(例如:假設負時脈經反相器轉變成為正時脈后產生5%的傳遞時間延遲，則此正時脈波形末端5%的脈波時間將與下一正時脈波形前端5%的脈波時間重疊)，這種時脈重疊問題在高頻取樣保持電路或傳遞時間延遲較大的反相器中將會更加明顯及嚴重，進而使得取樣保持電路動作失序?；蛘呤牵行┤颖３蛛娐穭t是利用反相器將正時脈周期所取樣保持的結果直接進行相位轉換后輸出，這種方式雖然可以輸出正負取樣保持結果，但由于反相器的傳遞時間延遲將會使得轉換的結果較慢輸出，因此這種輸出的方式并非同步輸出且在高速取樣保持電路中也將造成后端電路等待信號的時間變長。由此可見，上述現有的取樣保持電路在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型結構的正負取樣保持電路，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。有鑒于上述現有的取樣保持電路存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的正負取樣保持電路，能夠改進一般現有的取樣保持電路正負取樣結果不同步輸出的問題，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經過反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

發明內容
本發明的目的在于，克服現有的取樣保持電路存在的缺陷，而提供一種新型結構的正負取樣保持電路，所要解決的技術問題是使其利用多個充電開關使得一取樣保持電路的兩個電容能夠同時對一感測信號進行取樣，藉此使得兩個電容的取樣結果相等，非常適于實用。本發明的另一目的在于，提供一種新型結構的正負取樣保持電路，所要解決的技術問題是使其利用多個放電開關使取樣保持電路的兩個電容能夠同時對應輸出其正負取樣保持結果，從而更加適于實用。
本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種正負取樣保持電路，包括:一運算放大器；一第一電容；一第二電容，與此第一電容并聯且與此運算放大器形成一積分電路；以及多個放電開關，分別對應連接于此第一、第二電容的放電路徑，控制此第一、第二電容同時對應輸出一第一取樣信號及一第二取樣信號，其中此第一、第二取樣信號大小相同且極性相反。本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。前述的正負取樣保持電路，還包括多個充電開關，分別對應連接于此第一、第二電容的充電路徑，控制此第一、第二電容同時取樣一感測器的一感測信號以對應成為此第一、
第二取樣信號。前述的正負取樣保持電路，其中此些充電開關控制此第一、第二電容對此感測信號取樣的速度。前述的正負取樣保持電路，其中此些充電開關控制此第一、第二電容同時分次取樣此感測信號以對應累加成為此第一、第二取樣信號。前述的正負取樣保持電路，其中此些充電開關更控制此第一、第二電容在同時對應輸出此第一、第二取樣信號前，此第一、第二電容對此感測信號分次取樣的次數。前述的正負取樣保持電路，其中此第一、第二電容在一設定時間同時對應輸出此
第一、第二取樣信號。前述的正負取樣保持電路，其中此些放電開關控制此設定時間的長短。前述的正負取樣保持電路，其中此些充電開關由一第一開關控制時序所控制。前述的正負取樣保持電路，其中此些放電開關由一第二開關控制時序所控制。前述的正負取樣保持電路，還包括一第一清除開關與此第一電容并聯，此第一清除開關由一第三開關控制時序所控制。前述的正負取樣保持電路，還包括一第二清除開關與此第二電容并聯，此第二清除開關由一第三開關控制時序所控制。前述的正負取樣保持電路，還包括一取樣控制開關串聯于此感測器與此積分器之一參考電壓之間，此取樣控制開關由一第四開關控制時序所控制，其中此第四開關控制時序包括一反相的此第一開關控制時序。前述的正負取樣保持電路，其中此感測器包括一觸控面板的一導線。本發明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種正負取樣保持電路，包括:一運算放大器，具有一第一輸入、一第二輸入及一輸出，其中此第一輸入電性稱合一取樣輸入且此第二輸入電性稱合一參考電壓；一第一電容，具有一第一端及一第二端，其中此第一端經由一第一開關電性I禹合此第一輸入，此第二端經由一第二開關電性耦合此輸出；以及一第二電容，具有一第三端及一第四端，其中此第三端經由一第三開關電性耦合此第一輸入，此第四端經由一第四開關電性耦合此輸出，其中，此第二端還經由一第五開關電性耦合此參考電壓，此第一端還經由一第六開關電性耦合一第一取樣輸出，此第四端還經由一第七開關電性耦合一第二取樣輸出，此第三端還經由一第八開關電性耦合此參考電壓。本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。前述的正負取樣保持電路，還包括一第九開關與此第一電容并聯。
前述的正負取樣保持電路，還包括一第十開關與此第二電容并聯。前述的正負取樣保持電路,還包括一第^ 開關串聯于此取樣輸入與此第二輸入之間。本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。借由上述技術方案，本發明正負取樣保持電路至少具有下列優點及有益效果:本發明利用多個充電開關使得一取樣保持電路的兩個電容能夠同時對一感測信號進行取樣，藉此使得兩個電容的取樣結果相等；并且利用多個放電開關使得取樣保持電路的兩個電容能夠同時對應輸出其正負取樣保持結果。綜上所述，本發明是有關于一種正負取樣保持電路，其包括:一運算放大器；一第一電容；一第二電容，與此第一電容并聯且與此運算放大器形成一積分電路；以及多個放電開關，分別對應連接于此第一、第二電容的放電路徑，控制此第一、第二電容同時對應輸出一第一取樣信號及一第二取樣信號，其中此第一、第二取樣信號大小相同且極性相反。本發明在技術上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是本發明的一較佳實施例的概略方框圖。圖2A是圖1的一較佳實施電路及其信號取樣保持路徑的示意圖。

圖2B是圖2A所示的實施電路及其取樣保持信號輸出路徑的示意圖。圖3是圖2A與圖2B所示的實施電路是一較佳動作的時序圖。10:本發明的一較佳實施例20:本發明的一較佳實施電路110:正負取樣保持電路120:感測器210:運算放大器211、212、213、214:充電開關215、216、217、218:放電開關 219、220:清除開關221:取樣控制開關A、B:輸出端點\、Vb:取樣信號Cl、C2:電容kl、k2、k0b:開關控制時序Vdd/2:參考電壓
具體實施例方式為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的正負取樣保持電路其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如后。本發明的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了以下描述外，本發明還可以廣泛地在其他實施例施行，并且本發明的保護范圍并不受實施例的限定，其以權利要求的保護范圍為準。再者，為提供更清楚的描述及更容易理解本發明，圖式內各部分并沒有依照其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關尺度相比已經被夸張；不相關的細節部分也未完全繪示出，以求圖式的簡潔。
請參閱圖1所示，是本發明的一較佳實施例的概略方框圖。一正負取樣保持電路110,取樣一感測器120的一感測信號,并在一設定時間同時輸出一第一取樣信號Va及一第二取樣信號Vb,其中第一、第二取樣信號VA、VB大小相同且極性相反。在本發明的一范例中，正負取樣保持電路110先以多次小段時間對感測器的感測信號進行取樣并累加儲存，然后才對應輸出至兩輸出端點A、B成為第一、第二取樣信號VA、Vb,其中正負取樣保持電路110、輸出端點A、B均以一共同電位為其參考電壓,例如:二分之一電源電壓(Vdd/2),然而并非用以限定本發明。在另一實施例中，正負取樣保持電路110也可僅單次對感測器的感測信號進行全部信號的取樣后輸出，本發明在此并不加以限定。請參閱圖2A、圖2B以及圖3所示，其分別是圖1的一較佳實施電路及其信號取樣保持路徑的示意圖、其取樣保持信號輸出路徑的示意圖以及其一較佳動作的時序圖。此較佳實施電路20包括一運算放大器(例如:210)、兩個電容(例如:C1、C2)與多個開關(例如:211、212、213、214、215、216、217、218、219、220、221)，其中兩個電容先以并聯的方式連接，然后再與運算放大器形成一積分電路，多個開關則分別對應連接于兩個電容的充放電路徑，藉此控制兩個電容充放電的時間與充放電的極性。請再參閱圖2A以及圖3所示，當控制多個充電開關(例如第一開關211、第二開關212、第三開關213、第四開關214)的一第一開關控制時序kl為正脈波時，上述的充電開關211、212、213、214隨即導通并分別與第一電容Cl、第二電容C2以及運算放大器210形成充電路徑(如圖2A虛線路徑所示)，此時通道CH上的感測信號分別對第一電容Cl與第二電容C2進行充電動作，換句話說，正負取樣保持電路經由通道CH向所對應感測器的感測信號進行取樣動作。在本實施例中，第一電容Cl、第二電容C2同時對相同的感測信號進行取樣，因此在兩個電容容量相同且取樣時間也相等的情況下，兩個電容取樣的結果也會相等。請再參閱圖2B以及圖3所示，當控制多個放電開關(例如第五開關215、第六開關216A、第七開關217、第八開關218)的一第二開關控制時序k2為正脈波時，上述的放電開關215、216、217、218隨即導通并分別與第一電容Cl、第二電容C2以及一參考電位(例如二分之一電源電壓(Vdd/2))形成兩個放電路徑(如圖2B虛線路徑所示)，而此時第一電容Cl與第二電容C2也隨即分別對兩個輸出端點A、B進行放電動作，換句話說，正負取樣保持電路輸出其所取樣保持的結果。在本實施例中，第一電容Cl、第二電容C2向對應輸出端點A、B放電的極性并不相同，藉此兩個電容雖輸出等量的取樣結果但其極性卻相反。在本實施例中，3個kl正脈波后出現I個k2正脈波，此即表示，本實施例的正負取樣保持電路是先進行3次小段時間的取樣累加后才將結果輸出至兩輸出端點，至于正負取樣保持電路所進行小段時間取樣累加的次數可依實際需求而加以調整，本發明在此并不加以限定。再從另外一個角度而言，上述的充電開關控制了正負取樣保持電路(第一電容、第二電容)對感測器的感測信號分次取樣的速度，也就是說，當上述的充電開關在正負取樣保持電路輸出所取樣保持結果之前的導通次數越多次時，則正負取樣保持電路在設定時間內對感測器的感測信號分次取樣的次數也相對增加；此外，上述的放電開關也控制了設定時間的長短，換句話說，當上述的放電開關的導通頻率越快時，則設定時間相對縮短，因此正負取樣保持電路的取樣輸出次數也相對增加。在本發明的一范例中，kl正脈波與k2正脈波的形狀(pattern)可以有多種，可以是將每種形狀試跑多個時脈周期后選其中信號最佳的形狀，也可以是選任一符合要求的形狀。此外，也可以是依次試跑，直到任一符合要求的形狀出現，結束試跑時脈周期選該形狀。藉此，可盡量降低外在環境的干擾，并且適應系統的要求而改變。此外，根據上述第一電容Cl與第二電容C2的放電路徑，本實施例的正負取樣保持電路同時輸出正負取樣結果，例如:第一電容Cl通過第五開關215以Vdd/2為參考電位經由第六開關216輸出一第一取樣信號(正取樣結果)給輸出端點A ;第二電容C2通過第八開關218以Vdd/2為參考電位經由第七開關217輸出一第二取樣信號(負取樣結果)給輸出端點B。請再參閱圖2A、圖2B以及圖3所示，當控制兩清除開關(例如第一清除開關219、第二清除開關220)的一第三開關控制時序kOb為正脈波時，第九開關219、第十開關220導通且第一電容Cl、第二電容C2隨即進行放電清除動作，在本實施例中，kOb正脈波出現在每3個kl正脈波之前及/或每I個k2正脈波之后，此即表示，正負取樣保持電路進行小段時間取樣累加之前及/或輸出取樣保持信號之后，會先對第一、第二電容Cl、C2進行清除操作，藉此確保沒有殘余的電荷存在而影響下次的取樣結果。而取樣控制開關221以一第四開關控制時序(即反相的時序kl)加以控制，因此當取樣控制開關221為導通狀態時，正負取樣保持電路即無法進行取樣累加操作。再從電路架構而言，請再參閱圖2A、圖2B所示，本發明的一較佳實施電路20包括:一運算放大器210，具有一第一輸入、一第二輸入及一輸出，其中此第一輸入電性耦合一取樣輸入(通道CH)且此第二輸入電性稱合一參考電壓(例如Vdd/2);—第一電容Cl,具有一第一端及一第二端，其中此第一端經由一第一開關211電性I禹合此第一輸入,此第二端經由一第二開關212電性I禹合此輸出；以及一第二電容C2,具有一第三端及一第四端,其中此第三端經由一第三開關213電性耦合此第一輸入，此第四端經由一第四開關214電性耦合此輸出，其中，此第二端更經由一第五開關215電性耦合此參考電壓，此第一端更經由一第六開關216電性I禹合一第一取樣輸出(輸出端點A),此第四端更經由一第七開關217電性率禹合一第二取樣輸出(輸出端點B),此第三端更經由一第八開關218電性I禹合此參考電壓。此外，本實施例更包括一第九開關219與第一電容Cl并聯、一第十開關220與第二電容C2并聯以及一第十一開關221串聯于此取樣輸入與此第二輸入之間。最后，本發明的所有實施例中所謂的感測器可以是包括一觸控面板的多條導線中的一導線。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種正負取樣保持電路，其特征在于其包括: 一運算放大器； 一第一電容； 一第二電容，與該第一電容并聯且與該運算放大器形成一積分電路；以及 多個放電開關，分別對應連接于該第一、第二電容的放電路徑，控制該第一、第二電容同時對應輸出一第一取樣信號及一第二取樣信號，其中該第一、第二取樣信號大小相同且極性相反。
2.根據權利要求1所述的正負取樣保持電路，其特征在于其還包括多個充電開關，分別對應連接于該第一、第二電容的充電路徑,控制該第一、第二電容同時取樣一感測器的一感測信號以對應成為該第一、第二取樣信號。
3.根據權利要求2所述的正負取樣保持電路，其特征在于其中該些充電開關控制該第一、第二電容對該感測信號取樣的速度。
4.根據權利要求2所述的正負取樣保持電路，其特征在于其中該些充電開關控制該第一、第二電容同時分次取樣該感測信號以對應累加成為該第一、第二取樣信號。
5.根據權利要求4所述的正負取樣保持電路，其特征在于其中該些充電開關還控制該第一、第二電容在同時對應輸出該第一、第二取樣信號前，該第一、第二電容對該感測信號分次取樣的次數。
6.根據權利要求1所述的正負取樣保持電路，其特征在于其中該第一、第二電容在一設定時間同時對應輸出該第一、第二取樣信號。
7.根據權利要求6所述的正負取樣保持電路，其特征在于其中該些放電開關控制該設定時間的長短。
8.根據權利要求2所述的正負取樣保持電路，其特征在于其中該些充電開關由一第一開關控制時序所控制。
9.根據權利要求2所述的正負取樣保持電路，其特征在于其中該些放電開關由一第二開關控制時序所控制。
10.根據權利要求1所述的正負取樣保持電路，其特征在于其還包括一第一清除開關與該第一電容并聯，該第一清除開關由一第三開關控制時序所控制。
11.根據權利要求1所述的正負取樣保持電路，其特征在于其還包括一第二清除開關與該第二電容并聯，該第二清除開關由一第三開關控制時序所控制。
12.根據權利要求8所述的正負取樣保持電路，其特征在于其還包括一取樣控制開關串聯于該感測器與該積分器的一參考電壓之間，該取樣控制開關由一第四開關控制時序所控制，其中該第四開關控制時序包括一反相的該第一開關控制時序。
13.根據權利要求2所述的正負取樣保持電路，其特征在于其中該感測器包括一觸控面板的一導線。
14.一種正負取樣保持電路，其特征在于其包括: 一運算放大器，具有一第一輸入、一第二輸入及一輸出，其中該第一輸入電性稱合一取樣輸入且該第二輸入電性稱合一參考電壓； 一第一電容，具有一第一端及一第二端，其中該第一端經由一第一開關電性稱合該第一輸入，該第二端經由一第二開關電性I禹合該輸出；以及一第二電容，具有一第三端及一第四端，其中該第三端經由一第三開關電性耦合該第一輸入，該第四端經由一第四開關電性I禹合該輸出， 其中，該第二端還經由一第五開關電性耦合該參考電壓，該第一端還經由一第六開關電性耦合一第一取樣輸出，該第四端還經由一第七開關電性耦合一第二取樣輸出，該第三端還經由一第八開關電性耦合該參考電壓。
15.根據權利要求14所述的正負取樣保持電路，其特征在于其還包括一第九開關與該第一電容并聯。
16.根據權利要求14所述的正負取樣保持電路，其特征在于其還包括一第十開關與該第二電容并聯。
17.根據權利要求14所述的正負取樣保持電路，其特征在于其還包括一第十一開關串聯于該取樣輸入與該第二輸 入之間。
全文摘要
本發明是有關于一種正負取樣保持電路，其包括一運算放大器；一第一電容；一第二電容，與此第一電容并聯且與此運算放大器形成一積分電路；以及多個放電開關，分別對應連接于此第一、第二電容的放電路徑，控制此第一、第二電容同時對應輸出一第一取樣信號及一第二取樣信號，其中此第一、第二取樣信號大小相同且極性相反。藉此，本發明利用多個充電開關使得一取樣保持電路的兩個電容能夠同時對一感測信號進行取樣，從而使得兩個電容的取樣結果相等；并且利用多個放電開關使得取樣保持電路的兩個電容能夠同時對應輸出其正負取樣保持結果。
文檔編號H03K17/04GK103138720SQ20121000867
公開日2013年6月5日 申請日期2012年1月12日 優先權日2011年11月30日
發明者張欽富, 林光輝 申請人:禾瑞亞科技股份有限公司