本發(fā)明提供一種電容檢測裝置與方法，用以于包括多個檢測子時間的檢測時間內(nèi)獲得感應電容的電容值，其中電容檢測裝置與方法所使用的可變儲存電容的電容值于多個檢測子時間內(nèi)并不相同。電容檢測裝置與方法于每一個檢測子時間內(nèi)獲得對應的計數(shù)值。電容檢測裝置與方法根據(jù)多個計數(shù)值的總計數(shù)值獲得感應電容的電容值。電容檢測裝置與方法所使用的可變儲存電容可以整合于單一芯片，且相較于傳統(tǒng)將儲存電容整合于單一芯片的作法，其具有較高的分辨率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電容檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種能夠整合為單一芯片又能檢測微小電容變化，且保有相對較高分辨率的電容檢測裝置及方法。

背景技術(shù)

目前用來檢測觸控的電容檢測裝置被廣泛應用于各種家電設備中。家電設備所設置的按鍵即以一個導體(例如，銅片)作為感測器，并且電容檢測裝置用來檢測導體與手指之間所形成的手指電容，來藉此感應手指是否接近或觸碰所述導體。另外，目前電容檢測裝置必須使用一個較大的儲存電容來獲取的電荷，才能檢測出手指電容的微小變化，故此儲存電容一般外掛于電容檢測裝置之外，而無法整合于單一芯片。

請參照圖1，圖1是傳統(tǒng)電容檢測裝置的方框圖。傳統(tǒng)電容檢測裝置1為單一芯片，其外掛一個儲存電容Cs，并且電性連接至少一個用以實現(xiàn)按鍵的導體20。電容檢測裝置1包括至少一個電容檢測電路10，且每一個電容檢測電路10用來檢測對應導體20與手指21所形成的手指電容Cf，以判斷手指21是否接近或觸碰導體20。

更進一步地，電容檢測電路10包括路徑選擇電路101、電壓檢測器102、路徑選擇信號產(chǎn)生器103、計數(shù)器104與運算電路105。路徑選擇電路101具有四個端點A、B、C、D，并由三個開關(guān)SW1～SW3所構(gòu)成。電壓檢測器102則是由一個比較器CP所實現(xiàn)。

開關(guān)SW1的兩端電性連接端點A、D，開關(guān)SW2的兩端電性連接端點A、B，且開關(guān)SW3的兩端電性連接端點C、D。開關(guān)SW1～SW3的控制端電性連接路徑選擇信號產(chǎn)生器103，以分別接收路徑選擇信號產(chǎn)生器103傳送的路徑選擇信號S1～S3，而被控制導通或關(guān)閉。比較器CP的正輸入端與輸出端電性連接儲存電容Cs的一端與計數(shù)器104，且比較器CP的負輸入端接收第二特定電壓Vref。儲存電容Cs的另一端與端點C連接到接地電壓GND。計數(shù)器104電性連接運算電路105，以及運算電路105電性連接路徑選擇信號產(chǎn)生器。端點A電性連接導體20，端點B電性連接第一特定電壓VDD，以及端點D電性連接儲存電容Cs的一端。

接著，請參照圖1與圖2，圖2是傳統(tǒng)電容檢測裝置中的感應電容電壓信號與儲存電容電壓信號的波形圖。于檢測手指電容Cf的每一個檢測時間內(nèi)，運算電路105會先指示路徑選擇信號產(chǎn)生器103產(chǎn)生路徑選擇信號S3，使得開關(guān)SW3持續(xù)導通一放電周期(亦即，于路徑選擇信號S3于放電周期內(nèi)為邏輯高電平)，而提供一條放電路徑給儲存電容Cs進行放電，以讓儲存電容電壓V(Cs)從第二特定電壓Vref降低到接地電壓GND。

接著，運算電路105指示路徑選擇信號產(chǎn)生器103產(chǎn)生路徑選擇信號S2，使得開關(guān)SW2持續(xù)導通一充電周期(亦即，于路徑選擇信號S2于充電周期內(nèi)為邏輯高電平)，而提供一條充電路徑給手指電容Cf進行充電，以讓手指電容電壓V(Cf)從接地電壓GND升高至第一特定電壓VDD。然后，指示路徑選擇信號產(chǎn)生器103產(chǎn)生路徑選擇信號S1，使得開關(guān)SW1持續(xù)導通一電荷轉(zhuǎn)移周期(亦即，于路徑選擇信號S1于電荷轉(zhuǎn)移周期內(nèi)為邏輯高電平)，而提供一條電荷轉(zhuǎn)移路徑讓手指電容Cf將其儲存的電荷轉(zhuǎn)移至儲存電容Cs，其中第二特定電壓Vref小于或等于第一特定電壓VDD。