TWI675324B - 利用電容式感測的壓力感測電路及其電容電壓轉換器 - Google Patents

Abstract

本發明實施例提供一種利用電容式感測的壓力感測電路及其電容電壓轉換器。所述壓力感測電路包括轉換器、消除電路及信號處理器。其中，消除電路耦接於至少一電容式壓力感測器及轉換器間，並且用以對該電容式壓力感測器所產生的感應電容量來進行衰減，以避免轉換器因收到過大的該感應電容量而產生溢位現象的發生，並且使得轉換器能夠有效輸出所相對應於經衰減後的該感應電容的電壓信號。

Description

利用電容式感測的壓力感測電路及其電容電壓轉換器

本發明是有關於一種壓力感測電路，且特別是一種利用電容式感測(capacitive sensing)的壓力感測電路及其電容電壓轉換器(capacitance-to-voltage converter)。

一般而言，目前市面上的觸控感測器(touch sensor)可區分為電阻式及電容式等類型。在這些類型中，由於電容式觸控感測器的成本較為低廉，且具有較高的信號雜訊比(signal-noise ratio，SNR)，因此電容式觸控感測器正逐漸被取代成為現今觸控系統的主流。對於電容式觸控感測器而言，其原理就是利用外部導體(例如，使用者的手指)與感測電極間，所靠近或接觸而產生的感應電容量之變化，來藉以判斷是否有觸摸事件的發生。

然而，當上述電容式觸控感測器欲用於偵測使用者在觸碰時所施加的壓力時，因加壓時所產生的感應電容量之強度遠大於接觸時所產生的感應電容量之強度。於是，習知的電容電壓轉換器將容易受其影響而產生溢位(overflow)現象的發生，並且連帶導致該感應電容量無法被正確地轉換成為相關的電壓值。

本發明實施例提供一種利用電容式感測的壓力感測電路。所述 壓力感測電路包括轉換器、消除電路、類比數位轉換器(analog-to-digital converter，ADC)以及數位信號處理器(digital signal processor，DSP)。其中，轉換器耦接於一輸入引腳(pin)，且接收自該輸入引腳所提供而來的感測信號，並藉以輸出一類比電壓信號。消除電路耦接於轉換器及該輸入引腳間，並用以產生消除信號，使得轉換器則是根據再加上消除信號後的感測信號來輸出該類比電壓信號。類比數位轉換器則耦接於轉換器，並用以將類比電壓信號轉換成為數位電壓信號。數位信號處理器則耦接於類比數位轉換器，並根據數位電壓信號來產生出相關聯於感測信號的壓力感測值。

本發明實施例另提供一種利用電容式感測的壓力感測電路。所述壓力感測電路包括轉換器、類比數位轉換器、消除電路以及數位信號處理器。其中，轉換器耦接於一輸入引腳，且接收自該輸入引腳所提供而來的感測信號，並藉以輸出一類比電壓信號。類比數位轉換器耦接於轉換器，並用以將類比電壓信號轉換成為數位電壓信號。消除電路則耦接於轉換器及類比數位轉換器間，並用以產生消除信號，使得類比數位轉換器則是根據再減去掉該消除信號後的類比電壓信號來輸出該數位電壓信號。數位信號處理器則耦接於類比數位轉換器，並根據該數位電壓信號來產生出相關聯於感測信號的壓力感測值。

優選的，所述轉換器皆可例如為電容電壓轉換器，且所述感測信號的內容則表示為至少一電容式壓力感測器所產生的感應電容量。另外，該輸入引腳則用以將所述壓力感測電路皆耦接至此電容式壓力感測器的一輸出端。

本發明實施例另提供一種利用電容式感測的壓力感測電路。所述壓力感測電路包括轉換器、抑制電路、類比數位轉換器及數位信號處理器。其中，轉換器耦接於耦接於一輸入引腳，且用以接收自該輸入引腳所提供而來的感測信號，並藉以輸出一類比電壓 信號。抑制電路耦接於轉換器及輸入引腳間，並且用以根據一預設參數來對感測信號進行抑制，再將被抑制後的感測信號提供給轉換器，使得轉換器則是根據再被抑制後的感測信號來輸出該類比電壓信號。類比數位轉換器則耦接於轉換器，並用以將類比電壓信號轉換成為數位電壓信號。數位信號處理器則耦接於類比數位轉換器，並根據數位電壓信號來產生出相關聯於感測信號的壓力感測值。

優選的，所述轉換器可例如為電容電壓轉換器，且所述感測信號的內容則表示為至少一電容式壓力感測器所產生的感應電容量。另外，該輸入引腳則用以將所述壓力感測電路耦接至此電容式壓力感測器的一輸出端。

本發明實施例另提供一種電容電壓轉換器，適用於避免因輸入電容過大而產生溢位現象的發生。所述電容電壓轉換器包括運算放大器、負回饋電路及阻抗元件。其中，運算放大器的反相輸入端耦接於輸入電容，運算放大器的非反相輸入端則耦接於參考電壓，且運算放大器的輸出端則用以根據輸入電容來輸出類比電壓信號。負回饋電路則耦接於運算放大器的反相輸入端及輸出端間，並且用以經由相互並聯的電容及電阻所組成。阻抗元件則耦接於運算放大器的反相輸入端及輸入電容間，並且用以根據一預設參數來對輸入電容進行抑制，使得運算放大器則是根據再被抑制後的輸入電容來輸出類比電壓信號。

本發明實施例另提供一種電容電壓轉換器，適用於避免因輸入電容過大而產生溢位現象的發生。所述電容電壓轉換器包括運算放大器、負回饋電路、第二電阻及第三電阻。其中，運算放大器的反相輸入端耦接於輸入電容，運算放大器的非反相輸入端則耦接於參考電壓，且運算放大器的輸出端則用以根據輸入電容來輸出類比電壓信號。負回饋電路則耦接於運算放大器的反相輸入端及輸出端間，並且用以經由相互並聯的電容及第一電阻所組成。 第二電阻則耦接於運算放大器的反相輸入端及輸入電容間。第三電阻的第一端則耦接於第二電阻與輸入電容間的一節點，且第三電阻的第二端則耦接於參考電壓。

本發明實施例另提供一種電容電壓轉換器，適用於避免因輸入電容過大而產生溢位現象的發生。所述電容電壓轉換器包括第一運算放大器、負回饋電路、第二電阻、第二運算放大器及第三電阻。其中，第一運算放大器的反相輸入端耦接於輸入電容，第一運算放大器的非反相輸入端則耦接於接地電壓，且第一運算放大器的輸出端則用以根據輸入電容來輸出類比電壓信號。負回饋電路則耦接於第一運算放大器的反相輸入端及輸出端間，並且用以經由相互並聯的電容及第一電阻所組成。第二電阻耦接於第一運算放大器的反相輸入端及輸入電容間。第二運算放大器的非反相輸入端則耦接於接地電壓，且第二運算放大器的反相輸入端則耦接於第二運算放大器的輸出端。第三電阻的第一端則耦接於輸入電容與第二電阻間的一節點，且第三電阻的第二端則耦接於第二運算放大器的輸出端。

本發明實施例另提供一種利用電容式感測的壓力感測電路。所述壓力感測電路包括轉換器及消除電路。其中，轉換器耦接於一輸入引腳，且接收自該輸入引腳所提供而來的一電容感測信號，並藉以輸出與該電容感測信號所感測到的一壓力值相關的一電路信號。消除電路耦接於轉換器及輸入引腳間，並且用以產生消除信號，使得轉換器則是根據再加上消除信號後的電容感測信號來輸出該電路信號。

優選的，所述電路信號為一電壓信號，且所述電壓信號的電壓值正比於電容感測信號所感測到的壓力值。

優選的，所述電壓信號為一類比電壓信號，且轉換器更耦接於一類比數位轉換器，其中類比數位轉換器則用以將所述類比電壓信號轉換成為一數位電壓信號。

優選的，所述壓力感測電路更包括一數位信號處理器，耦接於類比數位轉換器，並且根據該數位電壓信號來產生出相關聯於電容感測信號的壓力感測值。

綜上所述，本發明實施例所提供的利用電容式感測的壓力感測電路及其電容電壓轉換器，並不需要引入複雜的電路設計，而是僅需要透過簡單的電路設計，便可使得電容式壓力感測器所產生的感應電容量將可以被衰減，以藉此避免所述壓力感測電路中的電容電壓轉換器因收到過大的感應電容量而產生溢位現象的發生，並且使得該電容電壓轉換器能夠有效輸出相對應於經衰減後的該感應電容量的類比電壓信號。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1、1’、8‧‧‧壓力感測電路

TK1‧‧‧電容式壓力感測器

10‧‧‧轉換器

12、12’‧‧‧消除電路

14‧‧‧類比數位轉換器

16‧‧‧數位信號處理器

P1‧‧‧輸入引腳

S1‧‧‧感測信號

S2、S2’‧‧‧消除信號

VS1‧‧‧類比電壓信號

VS2‧‧‧數位電壓信號

Pv‧‧‧壓力感測值

A、B、C、D、E‧‧‧節點

GND‧‧‧接地電壓

20、30、40、60、70、90、92、94、96‧‧‧電容電壓轉換器

210、310、410、410’、610、910、110、OP、OP1、OP2‧‧‧運算放大器

220、320、420、420’、620、920、Nc1‧‧‧負回饋電路

630‧‧‧正回饋電路

Cf、C1‧‧‧電容

Rf、R1、Rs1、Rs2‧‧‧電阻

SW1‧‧‧第一開關

SW2‧‧‧第二開關

SW3‧‧‧第三開關

TS1‧‧‧第一控制信號

TS2‧‧‧第二控制信號

120‧‧‧分支接線

120a‧‧‧定電流源電路

I‧‧‧定電流值

Vref‧‧‧參考電壓

122、128‧‧‧信號產生器

124‧‧‧加法電路

126‧‧‧減法電路

IN‧‧‧輸入端

OUT‧‧‧輸出端

Cref‧‧‧參考電容

VS1’‧‧‧參考電壓信號

RS‧‧‧參考信號

18‧‧‧抑制電路

Z、Z1‧‧‧阻抗元件

180‧‧‧分壓電路

Cin‧‧‧輸入電容

S1’‧‧‧被抑制後的感測信號

圖1是本發明實施例所提供的利用電容式感測的壓力感測電路之功能方塊圖。

圖2是圖1之壓力感測電路於第一較佳實施例下的示意圖。

圖3是圖1之壓力感測電路於第二較佳實施例下的示意圖。

圖4是本發明另一實施例所提供的利用電容式感測的壓力感測電路之功能方塊圖。

圖5是圖4之壓力感測電路於第一較佳實施例下的示意圖。

圖6是圖4之壓力感測電路於第二較佳實施例下的示意圖。

圖7是圖4之壓力感測電路於第三較佳實施例下的示意圖。

圖8是本發明另一實施例所提供的利用電容式感測的壓力感測電路之功能方塊圖。

圖9是圖8之壓力感測電路於第一較佳實施例下的示意圖。

圖10是圖8之壓力感測電路於第二較佳實施例下的示意圖。

圖11是圖8之壓力感測電路於第三較佳實施例下的示意圖。

圖12是本發明實施例所提供的電容電壓轉換器之電路方塊圖。

圖13是本發明另一實施例所提供的電容電壓轉換器之電路方塊圖。

圖14是本發明另一實施例所提供的電容電壓轉換器之電路方塊圖。

在下文中，將藉由圖式說明本發明之各種實施例來詳細描述本發明。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。此外，在圖式中相同參考數字可用以表示類似的元件。

請參閱圖1，圖1是本發明實施例所提供的利用電容式感測的壓力感測電路之功能方塊圖。壓力感測電路1包括轉換器10、消除電路12、類比數位轉換器14及數位信號處理器16。其中，上述各元件可以是透過純硬件電路來實現，或者是透過硬件電路搭配固件或軟件來實現，但本發明皆並不以此為限制。另外，上述各元件可以是整合或是分開設置，且本發明亦不以此為限制。總而言之，本發明並不限制壓力感測電路1的具體實現方式。

具體來說，轉換器10耦接於一輸入引腳P1，且接收自該輸入引腳P1所提供而來的一感測信號S1，並藉以輸出一類比電壓信號VS1。消除電路12則耦接於轉換器10及輸入引腳P1間，並且用以產生一消除信號S2，使得轉換器10則是根據再加上該消除信號S2後的感測信號S1來輸出該類比電壓信號VS1。

其次，類比數位轉換器14耦接於轉換器10，並且用以將類比電壓信號VS1轉換成為數位電壓信號VS2。數位信號處理器16則耦接於類比數位轉換器14，並且用以根據數位電壓信號VS1來產生出相關聯於感測信號S1的壓力感測值Pv。值得一提的是， 由於類比數位轉換器14及數位信號處理器16為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於類比數位轉換器14及數位信號處理器16的細部內容於此就不再多加贅述。

根據以上內容之教示，本技術領域中具有通常知識者應可理解到，感測信號S1的內容則可表示為至少一電容式壓力感測器TK1~TKN所產生出的感應電容量，且輸入引腳P1用以將該壓力感測電路1耦接至電容式壓力感測器TK1~TKN的一輸出端OUT。其中，由於上述電容式壓力感測器TK1~TKN可以是經由習知的電容式觸控感測器來實現，因此有關於其細部內容於此便不再多加贅述。然而，為了方便以下說明，本發明實施例的電容式壓力感測器TK1~TKN僅是採用數量為1的例子來進行說明(亦即，N等於1)，但其並非用以限制本發明。

接著，以下將針對本實施例的壓力感測電路1的實現方式作進一步地介紹。請一併參閱圖2，圖2是圖1之壓力感測電路於第一較佳實施例下的示意圖。其中，圖2中部分與圖1相同之元件以相同之圖號標示，故於此便不再多加贅述。

於圖2的實施例中，轉換器10則可例如為一電容電壓轉換器20，且其主要包括運算放大器210及負回饋電路220。其中，運算放大器210的反相輸入端(inverting input)耦接於輸入引腳P1與消除電路12間的節點A，而運算放大器210的非反相輸入端(non-inverting input)耦接於一接地電壓GND，且運算放大器210的輸出端則耦接於類比數位轉換器14。

另外，負回饋電路220耦接於運算放大器210的反相輸入端及輸出端間，並且該負回饋電路220用以經由相互並聯的電容Cf及第一開關SW1所組成。其中，第一開關SW1受控於第一控制信號TS1，以決定其自身的導通或截止狀態。值得注意的是，由於電容電壓轉換器20的動作原理亦為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於運算放大器210及負回饋電路220的細部內 容於此就不再多加贅述。

然而，如同前面內容所述，當在電容式壓力感測器TK1所產生出的感應電容量過大的情況下，由於電容電壓轉換器20容易受其影響而產生溢位現象的發生，因此將連帶導致該感應電容量並無法被正確地轉換成為相關的電壓值。也就是說，當在關聯於該電容式壓力感測器TK1所引起的等效電容Cp(未繪示)過大的情況下，電容電壓轉換器20將亦無法有效輸出所相對應於該等效電容Cp的類比電壓信號VS1。

因此，本發明實施例的主要精神之一乃在於，藉由額外增設於輸入引腳P1及電容電壓轉換器20間的消除電路12，來進而使得電容式壓力感測器TK1所產生的感應電容量(亦即，感測信號S1)將可以被衰減，以藉此避免壓力感測電路1中的電容電壓轉換器20因耦合過大的該感應電容量而產生溢位現象的發生，並且使得該電容電壓轉換器20能夠有效輸出所相對應於經衰減後的該感應電容量的類比電壓信號VS1。

值得注意的是，本發明並不限制對於該感應電容量進行衰減時的具體實現方式，故本技術領域中具有通常知識者應可依據實際需求或應用來進行設計。需說明的是，上述所謂的「對於該感應電容量進行衰減」，可以是指透過定量化的方式，又或者是非定量化的方式來實現該衰減的效果，且本發明亦不以此為限制。總而言之，本發明並不限制對於該感應電容量進行衰減時的具體實現方式。

另一方面，根據以上內容之教示，並且透過現有技術，本技術領域中具有通常知識者應可理解到，圖2中的電容電壓轉換器20亦可視作為一種離散(discrete)類型結構的電路設計。因此，應當理解的是，圖2中的壓力感測電路1更可包括第二開關SW2及第三開關SW3。其中，第二開關SW2耦接於輸入引腳P1及節點A間，並且第二開關SW2受控於第二控制信號TS2，以決定其自 身的導通或截止狀態。另外，第三開關SW3耦接於輸入引腳P1及接地電壓GND間，並且第三開關SW3則受控於第一控制信號TS1，以決定其自身的導通或截止狀態。

具體來說，第一控制信號TS1控制第一及第三開關SW1、SW3皆分別為導通狀態時的時間彼此一致，並且第一控制信號TS1控制第一及第三開關SW1、SW3皆為導通狀態時的時間，則與第二控制信號TS2控制第二開關SW2為導通狀態時的時間彼此錯開。其中，圖2中亦示意了第一控制信號TS1與第二控制信號TS2的運作時序，故於此就不再多加贅述。

然而，為更進一步說明關於本實施例是該如何地對於該感應電容量進行衰減，因此本發明提供出了以下一種具體實現方式。復請參閱圖2，圖2中的消除電路12則可例如為一分支接線120。其中，分支接線120耦接於節點A及接地電壓GND間，並且用以降低電容式壓力感測器TK1所產生的感應電容量，使得電容電壓轉換器20則是根據經降低後的該感應電容量來輸出類比電壓信號VS1。其中，該分支接線120對於該感應電容量的衰減程度可以是以一個預設參數所決定，或者是根據目前壓力感測電路1的操作環境(例如工作溫度、平均感應電容量等)所決定，但本發明皆並不以此為限制。

另外，如同前面內容所述，若考量到是指透過定量化的方式來實現該衰減的效果。因此，實務上，分支接線120中更可包括一定電流源電路120a。其中，當在第二控制信號TS2控制第二開關SW2為導通狀態時，定電流源電路120a則會用以根據一預設參數，來對電容式壓力感測器TK1所產生的該感應電容量進行衰減，使得電容電壓轉換器20則是根據再經衰減後的該感應電容量來輸出該類比電壓信號VS1。值得一提的是，由於定電流源電路120a的運作原理為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於其細部內容於此就不再多加贅述。

需說明的是，上述所謂的「預設參數」，可以是指該定電流源電路120a所提供的定電流值I。因此，應當理解的是，當在定電流值I越大的情況下，該感應電容量所受到的衰減程度也就越大。然而，本發明並不限制定電流值I的具體實現方式，故本技術領域中具有通常知識者應可依據實際需求或應用來進行設計。

因此，根據上述內容可知，本發明實施例的壓力感測電路1將不僅可以利用定電流源電路120a來定量化的衰減掉電容式壓力感測器TK1所產生的該感應電容量外，本發明實施例的壓力感測電路1還可以利用交錯控制第一、第二及第三開關SW1、SW2、SW3時的差異，以進而避免電容電壓轉換器20內的電容Cf產生急遽變異，並藉此使得電壓轉換器20能夠輸出更為安定的類比電壓信號VS1。

值得注意的是，上述所採用定電流源電路120a的實現方式在此也僅是舉例，其並非用以限制本發明。另一方面，若考量到電容電壓轉換器20也可以是一種連續(continuous)類型結構的電路設計。因此，以下將針對本實施例的壓力感測電路1的另一實現方式作進一步地介紹。請一併參閱圖3，圖3是圖1之壓力感測電路於第二較佳實施例下的示意圖。其中，圖3中部分與圖1及圖2相同或相似之元件以相同或相似之圖號標示，故於此便不再多加贅述。

詳細來說，相較於圖2的電容電壓轉換器20，圖3中的電容電壓轉換器30則包括運算放大器310及負回饋電路320。其中，運算放大器310的反相輸入端則通過一加法電路124來耦接於輸入引腳P1，而運算放大器310的輸出端耦接於類比數位轉換器14，且運算放大器310的非反相輸入端則耦接於一參考電壓Vref。

另外，負回饋電路320耦接於運算放大器310的反相輸入端及輸出端之間，並且該負回饋電路320則是用以經由相互並聯的電容Cf及電阻Rf所組成。值得一提的是，由於電容電壓轉換器30 的動作原理亦為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於運算放大器310及負回饋電路320的細部內容於此就不再多加贅述。

然而，為更進一步說明關於本實施例是該如何地對於該感應電容量進行衰減，因此本發明另提供出了一種具體實現方式。復請參閱圖3，圖3中的消除電路12則包括一信號產生器122及加法電路124。其中，信號產生器122用以產生消除信號S2，並且信號產生器122所產生的消除信號S2之極性，則與電容式壓力感測器TK1所產生的感應電容量(亦即，感測信號S1)之極性彼此完全相反。另外，加法電路124用以使得電容式壓力感測器TK1所產生的感應電容量，來與信號產生器122所產生的消除信號S2進行相加，並且再將加上消除信號S2後的該感應電容量提供給電容電壓轉換器30。

值得一提的是，上述所採用加法電路124的實現方式在此僅只是舉例，其並非用以限制本發明。舉例來說，在另一些實施例中，當信號產生器122所產生的消除信號S2之極性，則與電容式壓力感測器TK1所產生的感應電容量之極性彼此完全相同時，該加法電路124也可以是改成經由一減法電路(未繪示)來取代。

如此一來，該減法電路則將用於使得電容式壓力感測器TK1所產生的感應電容量，來與信號產生器122所產生的消除信號S2進行相減，並且再將減去掉該消除信號S2後的感應電容量提供給電容電壓轉換器30。換言之，該消除電路12對於該感應電容量所進行衰減時採用的運算方式(例如，加或減)，可以是以信號產生器122產生的消除信號S2之極性所決定，又或者是根據目前壓力感測電路1的操作需求所決定，但本發明皆並不以此為限制。

根據上述內容可知，本實施例的壓力感測電路1將還可以利用信號產生器122所產生出的消除信號S2，來減弱掉電容式壓力感測器TK1所產生的感應電容量，以藉此避免電容電壓轉換器30 因收到過大的感應電容量而產生溢位現象的發生，並且使得該電容電壓轉換器30能夠有效輸出相應於經衰減後的該感應電容量的類比電壓信號VS1。然而，應當理解的是，實務上，該信號產生器122則可例如為一數位類比轉換器(digital-to-analog converter，DAC)，但本發明亦並不以此為限制。

需說明的是，上述所謂的「經衰減後的該感應電容量」，可以是指為零的衰減結果，又或者是為非零的衰減結果，但本發明皆並不以此為限制。總而言之，本發明並不限制對於該感應電容量進行衰減時的具體實現方式。換言之，信號產生器122可以是根據電容式壓力感測器TK1所產生出的該感應電容量之大小，而來可程式化的設計該消除信號S2之大小。

另一方面，若仍考量到是指透過定量化的方式來實現該衰減的效果。因此，於其他實施方式中，信號產生器122所產生的消除信號S2之大小，則可例如為與電容式壓力感測器TK1因未被加壓時所產生的感應電容量之大小彼此完全相同。如此一來，本實施例的壓力感測電路1將不僅可以利用信號產生器122所產生的消除信號S2，來完全抵消掉該電容式壓力感測器TK1因未被加壓時所產生的該感應電容量外(也就是說，使得電容電壓轉換器30將只會收到為零的結果的感測信號S1)，壓力感測電路1還可以利用該消除信號S2來定量化的衰減掉該電容式壓力感測器TK1因被加壓時所產生的該感應電容量，故藉此使得電容電壓轉換器30將不會因收到過大的該感應電容量而產生溢位現象的發生。

總而言之，根據以上內容可知，圖2及圖3的壓力感測電路1皆可以是在該電容式壓力感測器TK1所產生的該感應電容量欲被輸入至該轉換器10(例如，電容電壓轉換器20及30)之前，就先透過消除電路12來對該感應電容量進行衰減(例如，定量化的衰減，又或者是非定量化的衰減，但本發明皆並不以此為限)，以藉此避免轉換器10因收到過大的該感應電容量而產生出溢位現象 的發生，並且使得轉換器10能夠有效地輸出所相應於經衰減後的該感應電容量的類比電壓信號VS1。

另一方面，若先不將轉換器10可能會發生溢位現象的機率給考量進去，於其他實施方式中，消除電路12也可以是改在轉換器10已經根據該電容式壓力感測器TK1所產生的該感應電容量來輸出類比電壓信號VS1之後，才開始對類比電壓信號VS1進行衰減，以藉此使得類比數位轉換器14則是根據經衰減後的類比電壓信號VS1來產生出相對應的數位電壓信號VS2。

因此，請參閱圖4，圖4是本發明另一實施例所提供的利用電容式感測的壓力感測電路之功能方塊圖。其中，圖4中部分與圖1相同或相似之元件以相同或相似之圖號標示，故於此便不再多加詳述其細節。

簡言之，相較於圖1的消除電路12，圖4的消除電路12’則是耦接於轉換器10及類比數位轉換器14間，並且用以產生消除信號S2’，使得類比數位轉換器14則是根據再減去掉該消除信號S2’後的類比電壓信號VS1來產生出所相對應的數位電壓信號VS2。接著，以下將針對本實施例的壓力感測電路1’的實現方式作進一步地介紹。請一併參閱圖5，圖5是圖4之壓力感測電路於第一較佳實施例下的示意圖。其中，圖5中部分與圖4相同之元件以相同之圖號標示，故於此便不再多加贅述。

於圖5的實施例中，轉換器10則可例如為電容電壓轉換器40且其包括運算放大器410及負回饋電路420。其中，運算放大器410的反相輸入端耦接於輸入引腳P1，運算放大器410的非反相輸入端耦接於接地電壓GND。另外，運算放大器410的輸出端則通過一減法電路126來耦接於類比數位轉換器14，並且負回饋電路420耦接於運算放大器410的反相輸入端及輸出端間。其中，該負回饋電路420則是用以經由相互並聯的電容Cf及電阻Rf所組成。然而，由於電容電壓轉換器40的動作原理亦為本技術領域 中具有通常知識者所習知，因此有關於運算放大器410及負回饋電路420的細部內容於此就不再多加贅述。

再者，圖5中的消除電路12’則包括減法電路126、運算放大器410’、負回饋電路420’及參考電容Cref。其中，運算放大器410’的非反相輸入端耦接於接地電壓GND，運算放大器410’的輸出端耦接於減法電路126。另外，運算放大器410’的反相輸入端則耦接於電容式壓力感測器TK1的一輸入端IN，並且負回饋電路420’耦接於運算放大器410’的反相輸入端及輸出端間，而負回饋電路420’則是用以經由相互並聯的電容C1及電阻R1所組成。最後，參考電容Cref則耦接於運算放大器410’的反相輸入端及電容式壓力感測器TK1的輸入端IN間。

應當理解的是，運算放大器410’及負回饋電路420’乃可視作為另一分支線路上的電容電壓轉換器40。因此，上述所謂的「電容C1及電阻R1」，則可以是指分別等同於電容Cf及電阻Rf的電容及電阻，但本發明卻不以此為限制。總而言之，本發明並不限制另一分支線路上的電容電壓轉換器40的具體實現方式，故本技術領域中具有通常知識者應可依據實際需求或應用來進行運算放大器410’及負回饋電路420’的設計。

根據以上內容之教示，本技術領域中具有通常知識者應可理解到，運算放大器410’、負回饋電路420’、參考電容Cref及電容電壓轉換器40皆可以是共同地設置於同一晶片基板之上，並且當在一驅動信號(未繪示)輸入至電容式壓力感測器TK1的輸入端IN時(亦即，致能電容式壓力感測器TK1開始進行感測時)，該消除電路12’才會用以使得運算放大器410’來開始根據該參考電容Cref而輸出一個參考電壓信號VS1’(亦即，圖4中的消除信號S2’)。另外，減法電路126則用以使得該電容電壓轉換器40所輸出的該類比電壓信號VS1，來與運算放大器410’所輸出的參考電壓信號VS1’進行相減，並且再將經相減後的結果提供給類比數位 轉換器14。

也就是說，類比數位轉換器14則是根據經衰減後的類比電壓信號VS1來產生出相對應的數位電壓信號VS2。需說明的是，上述所謂的「經相減後的結果」，可以是指為零的結果，又或者是為非零的結果，但本發明皆並不以此為限制。因此，本實施例的消除電路12’可以是根據電容式壓力感測器TK1所產生出的該感應電容量之大小，而來可程式化的設計該參考電容Cref之大小，以便使得運算放大器410’可以根據該參考電容Cref來輸出一個大於、小於或甚至等於該類比電壓信號VS1的參考電壓信號VS1’。

另一方面，若仍考量到是指透過定量化的方式來實現該衰減的效果。因此，於其他實施方式中，參考電容Cref之大小則可預先設作為等同於該電容式壓力感測器TK1因未被加壓時所產生的該感應電容量之大小。如此一來，當在該電容式壓力感測器TK1未有被加壓的情況下，且該驅動信號輸入至電容式壓力感測器TK1的輸入端IN時，圖5的壓力感測電路1’將可以利用運算放大器410’所輸出的參考電壓信號VS1’，來完全抵消掉該電容電壓轉換器40所產生出的類比電壓信號VS1，以藉此使得類比數位轉換器14將只會收得到一個為零的結果的類比電壓信號VS1。

同理，當在該電容式壓力感測器TK1有被加壓的情況下(亦即，該感應電容量必定會大於該參考電容Cref的情況下)，且在驅動信號輸入至電容式壓力感測器TK1的輸入端IN時，圖5的壓力感測電路1’將還可以利用運算放大器410’所輸出的參考電壓信號VS1’，來定量化的減去掉該電容電壓轉換器40所產生的類比電壓信號VS1，以藉此使得類比數位轉換器14則是根據再經相減過的類比電壓信號VS1來產生出所相對應的數位電壓信號VS2。值得注意的是，上述所採用的具體實現方式在此僅只是用以舉例，其並非用以限制本發明，故本技術領域中具有通常知識者應可依據實際需求或應用來進行有關於該參考電容Cref之大小的設計。

另一方面，再請參閱圖6，圖6是圖4之壓力感測電路於第二較佳實施例下的示意圖。其中，圖6中部分與圖4及圖5相同之元件以相同之圖號標示，故於此便不再多加詳述其細節。

簡言之，相較於圖5的消除電路12’，圖6的消除電路則是可以直接地被整合設置於電容電壓轉換器60之中。因此，於圖6的實施例中，電容電壓轉換器60則包括運算放大器610、負回饋電路620、正回饋電路630及參考電容Cref。其中，運算放大器610的反相輸入端耦接於輸入引腳P1，且運算放大器610的非反相輸入端則是透過該參考電容Cref以耦接至該電容式壓力感測器TK1的輸入端IN。

另外，運算放大器610的輸出端則耦接於類比數位轉換器14，並且負回饋電路620耦接於運算放大器610的反相輸入端及輸出端間，而正回饋電路630耦接於運算放大器610的非反相輸入端及輸出端間。

其中，該負回饋電路620用以經由相互並聯的電容Cf及電阻Rf所組成，而正回饋電路630則是用以經由相互並聯的電容C1及電阻R1所組成。然而，由於運算放大器610、負回饋電路620及正回饋電路630的動作原理亦為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於運算放大器610、負回饋電路620及正回饋電路630的細部內容於此就不再多加贅述。

應當理解的是，本實施例的壓力感測電路1’也可以是根據電容式壓力感測器TK1所產生的該感應電容量之大小，而來可程式化的設計該參考電容Cref之大小，以便使得電容電壓轉換器60將可以根據該參考電容Cref來輸出一個經衰減過的類比電壓信號VS1給類比數位轉換器14。

另一方面，若仍考量到是指透過定量化的方式來實現該衰減的效果。因此，於其他實施方式中，參考電容Cref之大小則可預先設作為等同於該電容式壓力感測器TK1因未被加壓時所產生的該 感應電容量之大小。因此，根據上述內容可知，當在該電容式壓力感測器TK1未有被加壓的情況下，且該驅動信號(未繪示)輸入至電容式壓力感測器TK1的輸入端IN時，圖6的壓力感測電路1’將可以利用電容電壓轉換器60來輸出一個為零的結果的類比電壓信號VS1。

同理，當在該電容式壓力感測器TK1有被加壓的情況下(亦即，該感應電容量必定會大於該參考電容Cref的情況下)，且在驅動信號輸入至電容式壓力感測器TK1的輸入端IN時，圖6的壓力感測電路1’將還可以利用電容電壓轉換器60來輸出經衰減過的類比電壓信號VS1，並藉以使得類比數位轉換器14則是根據再經衰減過的類比電壓信號VS1來產生出所相對應的數位電壓信號VS2。

值得注意的是，上述所採用的具體實現方式在此僅只是用以舉例，其並非用以限制本發明，故本技術領域中具有通常知識者應可依據實際需求或應用來進行有關於該參考電容Cref的設計。另一方面，再請參閱圖7，圖7是圖4之壓力感測電路於第三較佳實施例下的示意圖。其中，圖7中部分與圖4、圖5及圖6相同之元件以相同之圖號標示，故於此便不再多加詳述其細節。

簡言之，相較於圖6的電容電壓轉換器60，圖7的電容電壓轉換器70則是利用運算放大器610的非反相輸入端，來直接耦接於一信號產生器128。也就是說，圖7的信號產生器128所產生出的參考信號RS之內容即可表示為圖6中的該參考電容Cref。

另外，若仍考量到是指透過定量化的方式來實現該衰減的效果。因此，於其他實施方式中，信號產生器128所產生出的參考信號RS之大小，則可預先設作為等同於該電容式壓力感測器TK1因未被加壓時所產生的該感應電容量之大小。

如此一來，當在該電容式壓力感測器TK1未有被加壓的情況下，且該驅動信號(未繪示)輸入至電容式壓力感測器TK1的輸 入端IN時，圖7的壓力感測電路1’將可以利用電容電壓轉換器70來輸出一個為零的結果的類比電壓信號VS1。同理，當在該電容式壓力感測器TK1有被加壓的情況下(亦即，該感應電容量必定會大於參考信號RS之大小的情況下)，且在驅動信號輸入至電容式壓力感測器TK1的輸入端IN時，圖7的壓力感測電路1’將還可以利用電容電壓轉換器70來輸出經衰減過的類比電壓信號VS1，並藉以使得類比數位轉換器14則是根據再經衰減過的類比電壓信號VS1來產生出所相對應的數位電壓信號VS2。

然而，應當理解的是，實務上，該信號產生器128則可例如為一數位類比轉換器(digital-to-analog converter，DAC)，但本發明卻並不以此為限制。另外，由於電容電壓轉換器70的動作原理亦為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於其細部內容於此就不再多加贅述。

總而言之，根據以上內容可知，相較於圖2及圖3的壓力感測電路1，圖5至圖7的壓力感測電路1’則是改成在類比電壓信號VS1欲被輸入至類比數位轉換器14之前，才透過消除電路12’(或電容電壓轉換器60、70)來對該類比電壓信號VS1進行衰減，以藉此使得類比數位轉換器14則是根據再經衰減後的類比電壓信號VS1來產生出相對應的數位電壓信號VS2。然而，上述所採用各具體實現方式在此也僅只是用以舉例，其並非用以限制本發明，故本技術領域中具有通常知識者應可依據實際需求或應用來進行設計。

更進一步來說，如同前面內容所述，本發明並不限制對於該感應電容量進行衰減時的具體實現方式，因此請參閱圖8，圖8是本發明另一實施例所提供的利用電容式感測的壓力感測電路之功能方塊圖。其中，圖8中部分與圖1相同之元件以相同之圖號標示，故於此便不再多加詳述其細節。

詳細來說，相較於圖1所示的功能方塊圖，圖8中的壓力感測 電路8除了轉換器10、類比數位轉換器14及數位信號處理器16外，還主要包括了一抑制電路18。與圖2的消除電路1相比較，該消除電路1主要是將該感測信號(或感應電容值)進行減法動作，將其部分感應量消除，而該抑制電路18則是將該感測信號(或感應電容值)進行除法動作，使其信號大小(或感應量)成比例降低。值得一提的是，為了方便以下說明，本實施例的電容式壓力感測器TKN乃採用數量同樣為1的例子來進行說明(亦即，N等於1)，但其並非用以限制本發明。另外，上述各元件也可以是透過純硬件電路來實現，或者是透過硬件電路搭配固件或軟件來實現。總而言之，本發明亦不限制壓力感測電路8的具體實現方式。

具體來說，抑制電路18耦接於轉換器10及輸入引腳P1間，並且抑制電路18用以對感測信號S1進行抑制，再將被抑制後的感測信號S1’提供給轉換器10，使得轉換器10則是根據被抑制後的感測信號S1’來輸出類比電壓信號VS1。其中該抑制電路18對該感應電容量的抑制程度可以是以一個預設參數所決定，或者是根據目前壓力感測電路8的操作環境(例如工作溫度、平均感應電容量等)所決定，但本發明皆並不以此為限制。另外，如同前面內容所述，感測信號S1的內容則可表示為電容式壓力感測器TK1所產生出的該感應電容量。因此，以下將針對本實施例的壓力感測電路8的實現方式作進一步地介紹。請一併參閱圖9，圖9是圖8之壓力感測電路於第一較佳實施例下的示意圖。其中，圖9中部分與圖8相同或相似之元件以相同或相似之圖號標示，故於此便不再多加贅述。

於圖9的實施例中，轉換器10則可例如為電容電壓轉換器90，且其主要包括運算放大器910及負回饋電路920。其中，運算放大器910的反相輸入端通過抑制電路18來耦接至該輸入引腳P1，而運算放大器910的輸出端則耦接於類比數位轉換器14，且運算放大器910的非反相輸入端則耦接於參考電壓Vref。

另外，負回饋電路920耦接於運算放大器910的反相輸入端及輸出端之間，並且該負回饋電路920則是用以經由相互並聯的電容Cf及電阻Rf所組成。值得一提的是，由於電容電壓轉換器90的動作原理亦為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於運算放大器910及負回饋電路920的細部內容於此就不再多加贅述。

根據以上內容之教示，本技術領域中具有通常知識者應可理解到，抑制電路18則可例如為一阻抗元件Z。其中，該阻抗元件Z耦接於運算放大器910的反相輸入端及該輸入引腳P1間，且該阻抗元件Z則用以根據該阻抗元件Z的阻抗值來作為該預設參數，並藉以對於該電容式壓力感測器TK1所產生的該感應電容量來進行抑制，使得電容電壓轉換器90則是根據再被抑制後的該感應電容量來輸出所相對應的類比電壓信號VS1。其中，由於利用該阻抗元件Z來進行抑制的原理亦為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於其細部內容於此就不再多加贅述。

值得一提的是，本技術領域中具有通常知識者應可亦理解到，該阻抗元件Z則可經由至少一被動元件(passive component)所組成。也就是說，該阻抗元件Z不僅可以是一電阻、一電容、或一電感等之外，還可以是上述各被動元件的任意之組合。總而言之，本發明並不限制阻抗元件Z的具體實現方式，故本技術領域中具有通常知識者應可依據實際需求或應用來進行設計。另外，該阻抗元件Z還可以是整合於電容電壓轉換器90之中，又或者是分開設置，且本發明亦不以此為限制。

根據以上內容可知，相較於圖1的消除電路12，圖9的抑制電路18則是利用一種除法運算來進行有關該感應電容量的衰減。然而，上述所採用阻抗元件Z的具體實現方式在此也僅只是用以舉例，其並非用以限制本發明，故本技術領域中具有通常知識者應可依據實際需求或應用來進行設計。

另一方面，於其他實施方式中，抑制電路18也可例如為一分壓電路。因此，請參閱圖10，圖10是圖8之壓力感測電路於第二較佳實施例下的示意圖。其中，圖10中部分與圖9相同之元件以相同之圖號標示，故於此便不再多加詳述其細節。

於圖10的實施例中，分壓電路180則包含電阻Rs1及電阻Rs2。其中，電阻Rs1耦接於運算放大器910的反相輸入端及輸入引腳P1間。電阻Rs2的第一端則耦接於電阻Rs1與輸入引腳P1間的節點B，並且電阻Rs2的第二端則耦接於參考電壓Vref。

因此，應當理解的是，抑制電路18則會用以根據電阻Rs1及電阻Rs2間的阻抗比值來作為該預設參數，並藉以對於該電容式壓力感測器TK1所產生的該感應電容量來進行抑制，使得電容電壓轉換器90則是根據再被抑制後的該感應電容量來輸出所相對應的類比電壓信號VS1。然而，由於分壓電路180的動作原理亦為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於分壓電路180的細部內容於此就不再多加贅述。

另外，若再考量到參考電壓Vref亦可例如為接地電壓GND的情況下，因此請參閱圖11，圖11是圖8之壓力感測電路於第三較佳實施例下的示意圖。其中，圖11中部分與圖10相同之元件以相同之圖號標示，故於此便不再多加詳述其細節。

於圖11的實施例中，抑制電路18則包含電阻Rs1、電阻Rs2及運算放大器110。其中，電阻Rs1耦接於運算放大器910的反相輸入端及輸入引腳P1間。運算放大器110的非反相輸入端則耦接於接地電壓GND，且運算放大器110的反相輸入端耦接於運算放大器110的輸出端。另外，電阻Rs2的第一端則耦接於輸入引腳P1與電阻Rs2間的節點C，並且電阻Rs2的第二端則耦接於運算放大器110的輸出端。然而，由於圖11的抑制電路18的動作原理亦為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於其細部內容於此就不再多加贅述。

總而言之，根據以上內容可知，本發明實施例所提供的利用電容式感測的壓力感測電路，將可以直接地利用電容式壓力感測器所產生的該感應電容量來轉換成為相關的電壓值。除此之外，本發明實施例的壓力感測電路還可以搭配有不同的技術手段(例如，消除電路或抑制電路)，以藉此來對於該感應電容量所進行的衰減而能有不同的實現方式。總之，本發明實施例所提供的壓力感測電路，將可以皆有效避免電容電壓轉換器因收到過大的該感應電容量而產生溢位現象的發生，並且使得電容電壓轉換器能夠輸出所相應於經衰減後的該感應電容量的類比電壓信號。

另一方面，為了更進一步說明關於壓力感測電路中的電容電壓轉換器的實現細節，本發明進一步提供其電容電壓轉換器的幾種實施方式。請參閱圖12，圖12是本發明實施例所提供的電容電壓轉換器之電路方塊圖。然而，下述僅是壓力感測電路內電容電壓轉換器的其中一種詳細實現方式，其並非用以限制本發明。另外，本例所述的電容電壓轉換器92將可以視作為圖8所示的轉換器10及抑制電路18的整合，因此請一併參閱圖8以利理解。其中圖12中部分與圖8相同之元件以相同之圖號標示，因此在此不再詳述其細節。

詳細來說，電容電壓轉換器92包括運算放大器OP、負回饋電路Nc1以及阻抗元件Z1。其中，運算放大器OP的反相輸入端耦接於輸入電容Cin，運算放大器OP的非反相輸入端則耦接於參考電壓Vref，且運算放大器OP的輸出端則用以根據該輸入電容Cin來輸出類比電壓信號VS1。

另外，負回饋電路Nc1耦接於運算放大器OP的反相輸入端及輸出端間，並且負回饋電路Nc1則是經由相互並聯的電容Cf及電阻Rf所組成。最後，阻抗元件Z1耦接於運算放大器OP的反相輸入端及輸入電容Cin間，並且該阻抗元件Z1用以根據一預設參數來對該輸入電容Cin進行抑制，使得運算放大器OP的輸出端根據 再被抑制後的輸入電容Cin來輸出該類比電壓信號VS1。

需要說明的是，上述所謂的「預設參數」，可以是指該阻抗元件Z1的阻抗值。因此，應當理解的是，當在該阻抗元件Z1的阻抗值越大的情況下，該輸入電容Cin所被受到的抑制程度也就越大。然而，本發明並不限制阻抗元件Z1的阻抗值的具體實現方式，故本技術領域中具有通常知識者應可依據實際需求或應用來進行設計。另外，根據以上內容可知，該阻抗元件Z1將不僅可以經由至少一被動元件所組成外，該阻抗元件Z1還可以使得本例所述的電容電壓轉換器92將能夠有效避免因輸入電容Cin過大而產生溢位現象的發生。

另一方面，再請參閱圖13，圖13是本發明另一實施例所提供的電容電壓轉換器之電路方塊圖。其中，圖13中部分與圖12相同或相似之元件以相同或相似之圖號標示，故於此便不再多加詳述其細節。

相較於圖12的電容電壓轉換器92，圖13的電容電壓轉換器94則包括運算放大器OP、負回饋電路Nc1、電阻Rs1及電阻Rs2。其中，電阻Rs1耦接於運算放大器OP的反相輸入端及輸入電容Cin間。電阻Rs2的第一端則耦接於電阻Rs1與輸入電容Cin間的節點D，並且電阻Rs2的第二端則耦接於參考電壓Vref。

如此一來，應當理解的是，電容電壓轉換器94則會是用以根據電阻Rs1及電阻Rs2間的阻抗比值來作為該預設參數，並藉以對於該輸入電容Cin進行抑制，使得電容電壓轉換器94則是根據再被抑制後的該輸入電容Cin來輸出所相對應的類比電壓信號VS1。然而，由於電容電壓轉換器94的動作原理亦為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於電容電壓轉換器94的細部內容於此就不再多加贅述。

再者，請參閱圖14，圖14是本發明另一實施例所提供的電容電壓轉換器之電路方塊圖。其中，圖14中部分與圖12及圖13相 同或相似之元件以相同或相似之圖號標示，故於此便不再多加詳述其細節。

圖14的電容電壓轉換器96則包括運算放大器OP1、負回饋電路Nc1、電阻Rs1、運算放大器OP2及電阻Rs2。其中，運算放大器OP1的反相輸入端耦接於輸入電容Cin，運算放大器OP1的非反相輸入端則耦接於接地電壓GND，且運算放大器OP1的輸出端則用以根據該輸入電容Cin來輸出類比電壓信號VS1。另外，負回饋電路Nc1耦接於運算放大器OP1的反相輸入端及輸出端間，並且負回饋電路Nc1則是經由相互並聯的電容Cf及電阻Rf所組成。電阻Rs1則耦接於運算放大器OP1的反相輸入端及輸入電容Cin間。

另外，運算放大器OP2的非反相輸入端則耦接於接地電壓GND，且運算放大器OP2的反相輸入端則耦接於運算放大器OP2的輸出端。最後，電阻Rs2的第一端耦接於輸入電容Cin與電阻Rs1間的節點E，且電阻Rs2的第二端則耦接於運算放大器OP2的輸出端。然而，由於電容電壓轉換器96的動作原理亦為本技術領域中具有通常知識者所習知，因此有關於電容電壓轉換器96的細部內容於此就不再多加贅述。

綜上所述，本發明實施例所提供的利用電容式感測的壓力感測電路及其電容電壓轉換器，並不需要引入複雜的電路設計，而是僅需要透過簡單的電路設計，便可使得電容式壓力感測器所產生出的感應電容量將可以被衰減，以藉此避免所述壓力感測電路中的電容電壓轉換器因收到過大的感應電容量而產生溢位現象的發生，並且使得該電容電壓轉換器能夠有效輸出相應於經衰減後的該感應電容量的類比電壓信號。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

Claims (30)

1. 一種利用電容式感測(capacitive sensing)的壓力感測電路，包括：一轉換器，耦接於一輸入引腳(pin)，且接收自該輸入引腳所提供而來的一感測信號，並藉以輸出一類比電壓信號；一消除電路，耦接於該轉換器及該輸入引腳間，並且用以產生一消除信號，使得該轉換器則是根據再加上該消除信號後的該感測信號來輸出該類比電壓信號；一類比數位轉換器(analog-to-digital converter，ADC)，耦接於該轉換器，並且用以將該類比電壓信號轉換成為一數位電壓信號；以及一數位信號處理器(digital signal processor，DSP)，耦接於該類比數位轉換器，並且用以根據該數位電壓信號來產生出相關聯於該感測信號的一壓力感測值。
2. 如請求項第1項所述的壓力感測電路，其中該感測信號的內容表示為至少一電容式壓力感測器所產生出的一感應電容量，且該輸入引腳用以將該壓力感測電路耦接至該電容式壓力感測器的一輸出端。
3. 如請求項第2項所述的壓力感測電路，其中該轉換器為一電容電壓轉換器(capacitance-to-voltage converter)，且其包括：一運算放大器，具有一反相輸入端(inverting input)耦接於該輸入引腳與該消除電路間的一節點、一非反相輸入端(non-invertinginput)耦接於一接地電壓，以及一輸出端耦接於該類比數位轉換器；以及一負回饋電路，耦接於該運算放大器的該反相輸入端及該輸出端間，其中該負回饋電路經由相互並聯的一電容及一第一開關所組成，並且該第一開關受控於一第一控制信號，以決定其自身的導通或截止狀態。
4. 如請求項第3項所述的壓力感測電路，其中該壓力感測電路更包括：一第二開關，耦接於該輸入引腳及該節點間，並且該第二開關受控於一第二控制信號，以決定其自身的導通或截止狀態；以及一第三開關，耦接於該輸入引腳及該接地電壓間，並且該第三開關受控於該第一控制信號，以決定其自身的導通或截止狀態；其中該第一控制信號控制該第一及該第三開關皆分別為導通狀態時的時間彼此一致，並且該第一控制信號控制該第一及該第三開關皆為導通狀態時的時間，則與該第二控制信號控制該第二開關為導通狀態時的時間彼此錯開。
5. 如請求項第4項所述的壓力感測電路，其中該消除電路係為一分支接線，耦接於該節點及該接地電壓間，並且用以降低該電容式壓力感測器所產生出的該感應電容量，使得該電容電壓轉換器則是根據經降低後的該感應電容量來輸出該類比電壓信號。
6. 如請求項第5項所述的壓力感測電路，其中該分支接線包括：一定電流源電路，其中當在該第二控制信號控制該第二開關為導通狀態時，該定電流源電路用以根據一預設參數來對該電容式壓力感測器所產生的該感應電容量進行衰減，使得該電容電壓轉換器則是根據經衰減後的該感應電容量來輸出該類比電壓信號。
7. 如請求項第2項所述的壓力感測電路，其中該消除電路包括：一信號產生器，用以產生該消除信號，其中該信號產生器所產生的該消除信號之極性，則與該電容式壓力感測器所產生出的該感應電容量之極性彼此相反；以及一加法電路，用以使得該電容式壓力感測器所產生的該感 應電容量來與該消除信號進行相加，並且再將加上該消除信號後的該感應電容量提供給該轉換器。
8. 如請求項第7項所述的壓力感測電路，其中該轉換器為一電容電壓轉換器，且其包括：一運算放大器，具有一反相輸入端通過該加法電路來耦接於該輸入引腳、一非反相輸入端耦接於一參考電壓，以及一輸出端耦接於該類比數位轉換器；以及一負回饋電路，耦接於該運算放大器的該反相輸入端及該輸出端間，其中該負回饋電路經由相互並聯的一電容及一電阻所組成。
9. 一種利用電容式感測的壓力感測電路，包括：一轉換器，耦接於一輸入引腳，且接收自該輸入引腳所提供而來的一感測信號，並藉以輸出一類比電壓信號；一類比數位轉換器，耦接於該轉換器，並且用以將該類比電壓信號轉換成為一數位電壓信號；一消除電路，耦接於該轉換器及該類比數位轉換器間，並且用以產生一消除信號，使得該類比數位轉換器則是根據再減去掉該消除信號後的該類比電壓信號來輸出該數位電壓信號；以及一數位信號處理器，耦接於該類比數位轉換器，並且用以根據該數位電壓信號來產生出相關聯於該感測信號的一壓力感測值。
10. 如請求項第9項所述的壓力感測電路，其中該感測信號的內容表示為至少一電容式壓力感測器所產生出的一感應電容量，且該輸入引腳用以將該壓力感測電路耦接至該電容式壓力感測器的一輸出端。
11. 如請求項第10項所述的壓力感測電路，其中該轉換器為一電容電壓轉換器，且其包括： 一第一運算放大器，具有一反相輸入端耦接於該輸入引腳、一非反相輸入端耦接於一接地電壓，以及一輸出端耦接於該類比數位轉換器；以及一第一負回饋電路，耦接於該第一運算放大器的該反相輸入端及該輸出端間，其中該第一負回饋電路經由相互並聯的一第一電容及一第一電阻所組成。
12. 如請求項第11項所述的壓力感測電路，其中該消除電路包括：一減法電路，耦接於該第一運算放大器的該輸出端及該類比數位轉換器間；一第二運算放大器，具有一反相輸入端耦接於該電容式壓力感測器的一輸入端、一非反相輸入端耦接於該接地電壓，以及一輸出端耦接於該減法電路；一第二負回饋電路，耦接於該第二運算放大器的該反相輸入端及該輸出端間，其中該第二負回饋電路經由相互並聯的一第二電容及一第二電阻所組成；以及一參考電容，耦接於該第二運算放大器的該反相輸入端及該電容式壓力感測器的該輸入端間。
13. 如請求項第12項所述的壓力感測電路，其中該第二運算放大器、該第二負回饋電路、該參考電容及該電容電壓轉換器係共同設置於同一晶片基板上，並且當在一驅動信號輸入至該電容式壓力感測的該輸入端時，該第二運算放大器才會開始根據該參考電容來輸出一參考電壓信號，並且該減法電路用以使得該電容電壓轉換器所輸出的該類比電壓信號，來與該第二運算放大器所輸出的該參考電壓信號進行相減，並且再將經相減後的結果提供給該類比數位轉換器。
14. 如請求項第10項所述的壓力感測電路，其中該轉換器為一電容電壓轉換器，且其包括：一運算放大器，具有一反相輸入端耦接於該輸入引腳、一 非反相輸入端耦接於該電容式壓力感測器的一輸入端，以及一輸出端耦接於該類比數位轉換器；以及一負回饋電路，耦接於該運算放大器的該反相輸入端及該輸出端間，其中該負回饋電路經由相互並聯的一第一電容及一第一電阻所組成。
15. 如請求項第14項所述的壓力感測電路，其中該消除電路包括：一正回饋電路，耦接於該運算放大器的該非反相輸入端及該輸出端間，其中該正負回饋電路經由相互並聯的一第二電容及一第二電阻所組成；以及一參考電容，耦接於該運算放大器的該反相輸入端及該電容式壓力感測器的該輸入端間。
16. 如請求項第10項所述的壓力感測電路，其中該轉換器為一電容電壓轉換器，且該消除電路共同整合於該電容電壓轉換器之中，該電容電壓轉換器則包括：一運算放大器，具有一反相輸入端耦接於該輸入引腳、一非反相輸入端耦接於一信號產生器，以及一輸出端耦接於該類比數位轉換器；一負回饋電路，耦接於該運算放大器的該反相輸入端及該輸出端間，其中該負回饋電路經由相互並聯的一第一電容及一第一電阻所組成；以及一正回饋電路，耦接於該運算放大器的該非反相輸入端及該輸出端間，其中該正負回饋電路經由相互並聯的一第二電容及一第二電阻所組成。
17. 一種利用電容式感測的壓力感測電路，包括：一轉換器，耦接於一輸入引腳，且用以接收自該輸入引腳所提供而來的一感測信號，並藉以輸出一類比電壓信號；一抑制電路，耦接於該轉換器及該輸入引腳間，並且用以根據一預設參數來對該感測信號進行抑制，再將被抑制後的該 感測信號提供至該轉換器，使得該轉換器則是根據被抑制後的該感測信號來輸出該類比電壓信號；一類比數位轉換器，耦接於該轉換器，並且用以將該類比電壓信號轉換成為一數位電壓信號；以及一數位信號處理器，耦接於該類比數位轉換器，並且用以根據該數位電壓信號來產生出相關聯於該感測信號的一壓力感測值。
18. 如請求項第17項所述的壓力感測電路，其中該感測信號的內容表示為至少一電容式壓力感測器所產生的一感應電容量，且該輸入引腳用以將該壓力感測電路耦接至該電容式壓力感測器的一輸出端。
19. 如請求項第18項所述的壓力感測電路，其中該轉換器為一電容電壓轉換器，且其包括：一第一運算放大器，具有一反相輸入端通過該抑制電路來耦接於該輸入引腳、一非反相輸入端耦接於一參考電壓，以及一輸出端耦接於該類比數位轉換器；以及一負回饋電路，耦接於該第一運算放大器的該反相輸入端及該輸出端間，其中該負回饋電路經由相互並聯的一電容及一第一電阻所組成。
20. 如請求項第19項所述的壓力感測電路，其中該抑制電路為一阻抗元件(impedance component)，耦接於該第一運算放大器的該反相輸入端及該輸入引腳間，其中該阻抗元件用以根據該阻抗元件的一阻抗值來作為該預設參數，並藉以對於該電容式壓力感測器所產生的該感應電容量來進行抑制，使得該電容電壓轉換器則是根據再被抑制後的該感應電容量來輸出該類比電壓信號。
21. 如請求項第20項所述的壓力感測電路，其中該阻抗元件經由至少一被動元件(passive component)所組成。
22. 如請求項第19項所述的壓力感測電路，其中該抑制電路為一分壓電路，且該分壓電路包含一第二電阻及一第三電阻，其中該第二電阻耦接於該第一運算放大器的該反相輸入端及該輸入引腳間，並且該第三電阻的一第一端則耦接於該第二電阻與該輸入引腳間的一節點，以及該第三電阻的一第二端則耦接於該參考電壓。
23. 如請求項第19項所述的壓力感測電路，其中當該參考電壓係為一接地電壓時，該抑制電路包括：一第二電阻，耦接於該第一運算放大器的該反相輸入端及該輸入引腳間；一第二運算放大器，具有一非反相輸入端耦接於該接地電壓、一反相輸入端耦接於該第二運算放大器的一輸出端；以及一第三電阻，具有一第一端耦接於該輸入引腳與該第二電阻間的一節點，以及一第二端耦接於該第二運算放大器的該輸出端。
24. 一種電容電壓轉換器，適用於避免因輸入電容過大而產生溢位現象的發生，該電容電壓轉換器包括：一運算放大器，具有一反相輸入端耦接於該輸入電容、一非反相輸入端耦接於一參考電壓，以及一輸出端用以根據該輸入電容來輸出一類比電壓信號；一負回饋電路，耦接於該運算放大器的該反相輸入端及該輸出端間，其中該負回饋電路經由相互並聯的一電容及一電阻所組成；以及一阻抗元件，耦接於該運算放大器的該反相輸入端及該輸入電容間，其中該阻抗元件用以根據一預設參數來對該輸入電容進行抑制，使得該運算放大器的該輸出端則是根據再被抑制後的該輸入電容來輸出該類比電壓信號。
25. 如請求項第24項所述的電容電壓轉換器，其中該阻抗元件經由至少一被動元件所組成。
26. 一種電容電壓轉換器，適用於避免因輸入電容過大而產生溢位現象的發生，該電容電壓轉換器包括：一運算放大器，具有一反相輸入端耦接於該輸入電容、一非反相輸入端耦接於一參考電壓，以及一輸出端用以根據該輸入電容來輸出一類比電壓信號；一負回饋電路，耦接於該運算放大器的該反相輸入端及該輸出端間，其中該負回饋電路經由相互並聯的一電容及一第一電阻所組成；一第二電阻，耦接於該運算放大器的該反相輸入端及該輸入電容間；以及一第三電阻，具有一第一端耦接於該第二電阻與該輸入電容間的一節點，以及一第二端耦接於該參考電壓。
27. 一種電容電壓轉換器，適用於避免因輸入電容過大而產生溢位現象的發生，該電容電壓轉換器包括：一第一運算放大器，具有一反相輸入端耦接於該輸入電容、一非反相輸入端耦接於一接地電壓，以及一輸出端用以根據該輸入電容來輸出一類比電壓信號；一負回饋電路，耦接於該第一運算放大器的該反相輸入端及該輸出端間，其中該負回饋電路經由相互並聯的一電容及一第一電阻所組成；一第二電阻，耦接於該第一運算放大器的該反相輸入端及該輸入電容間；一第二運算放大器，具有一非反相輸入端耦接於該接地電壓、一反相輸入端耦接於該第二運算放大器的一輸出端；以及一第三電阻，具有一第一端耦接於該輸入電容與該第二電阻間的一節點，以及一第二端耦接於該第二運算放大器的該輸出端。
28. 一種利用電容式感測的壓力感測電路，包括：一轉換器，耦接於一輸入引腳，且接收自該輸入引腳所提供而來的一電容感測信號，並藉以輸出與該電容感測信號所感測到的一壓力值相關的一電路信號；以及一消除電路，耦接於該轉換器及該輸入引腳間，並且用以產生一消除信號，使得該轉換器則是根據再加上該消除信號後的該電容感測信號來輸出該電路信號。
29. 如請求項第28項所述的壓力感測電路，其中該電路信號為一電壓信號，且該電壓信號的電壓值係正比於該電容感測信號所感測到的該壓力值。
30. 如請求項第29項所述的壓力感測電路，其中該電壓信號為一類比電壓信號，且該轉換器更耦接於一類比數位轉換器，其中該類比數位轉換器則用以將該類比電壓信號轉換成為一數位電壓信號。