本發(fā)明涉及一種讀出系統(tǒng)，特別是涉及一種具有校正及省電功能的讀出系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

參閱圖1，一種以往的讀出系統(tǒng)9，包含一個感應(yīng)模塊91、一個轉(zhuǎn)換電路92及一個仿真數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog to Digital Converter；ADC)93。

該感應(yīng)模塊91用于感測一個環(huán)境參數(shù)，例如加速度、溫度、濕度等，并包括一個可變電容器(圖未示)，該可變電容器根據(jù)該環(huán)境參數(shù)值，例如加速度的變化量、溫度的大小、濕度的大小等，改變其電容的大小。

該轉(zhuǎn)換電路92偵測該感應(yīng)模塊91的該可變電容器的電容，并據(jù)以產(chǎn)生一個模擬電壓信號，該模擬電壓信號的振幅大小正比于該電容的大小。

該仿真數(shù)字轉(zhuǎn)換器93接收來自該轉(zhuǎn)換電路91的該模擬電壓信號，并將該模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字的輸出碼而輸出。

該以往的讀出系統(tǒng)9的感應(yīng)模塊91的可變電容器會因為制程的漂移(process variation)，使得該讀出系統(tǒng)9在大量生產(chǎn)時，出現(xiàn)每一個讀出系統(tǒng)9的可變電容器的電容大小不同的現(xiàn)象，導(dǎo)致在相同的環(huán)境參數(shù)下，每一個讀出系統(tǒng)9所感測到的輸出碼卻不相同的錯誤。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有校正及省電功能的讀出系統(tǒng)。

本發(fā)明提供一種讀出系統(tǒng)用于產(chǎn)生一個相關(guān)于一個環(huán)境參數(shù)的輸出碼，并包含一個感應(yīng)模塊及一個讀出模塊。該讀出模塊包括一個第一延遲鎖定回 路及一個讀出電路。

該感應(yīng)模塊適于感測該環(huán)境參數(shù)且接收一個輸入電壓信號，并根據(jù)所感測的環(huán)境參數(shù)及該輸入電壓信號產(chǎn)生一個第一電壓信號及一個第二電壓信號。該第一電壓信號及該第二電壓信號的正緣間具有一個相關(guān)于該環(huán)境參數(shù)值的第一時間差。

該第一延遲鎖定回路電連接該感應(yīng)模塊，并接收來自該感應(yīng)模塊的該第一電壓信號及該第二電壓信號，且將該第一電壓信號與該第二電壓信號中的落后者輸出作為一個第三電壓信號，還將該第一電壓信號與該第二電壓信號中的領(lǐng)先者延遲一個相關(guān)于一個預(yù)定環(huán)境參數(shù)值的校正時間后，輸出作為一個第四電壓信號，還同時輸出一個校正信號。

該讀出電路電連接該第一延遲鎖定回路，并接收來自該第一延遲鎖定回路的該第三電壓信號與該第四電壓信號、及該輸入電壓信號，且根據(jù)該輸入電壓信號，將該第三電壓信號與該第四電壓信號的正緣間的第二時間差，轉(zhuǎn)換成該輸出碼，該輸出碼的值相關(guān)于該第二時間差。

本發(fā)明還提供一種讀出系統(tǒng)用于產(chǎn)生一個相關(guān)于一個環(huán)境參數(shù)的輸出碼，并包含一個感應(yīng)模塊及一個讀出模塊。該讀出模塊包括一個讀出電路及一個監(jiān)控電路。

該感應(yīng)模塊適于感測該環(huán)境參數(shù)且接收一個輸入電壓信號，并根據(jù)所感測的環(huán)境參數(shù)及該輸入電壓信號產(chǎn)生一個第一電壓信號及一個第二電壓信號，該第一電壓信號及該第二電壓信號的正緣間具有一個相關(guān)于該環(huán)境參數(shù)值的第一時間差。

該讀出電路電連接該感應(yīng)模塊，并接收來自該感應(yīng)模塊的該第一電壓信號及該第二電壓信號、及該輸入電壓信號，且根據(jù)該輸入電壓信號及一個喚醒信號，決定是否將該第一電壓信號與該第二電壓信號的正緣間的第二時間差，轉(zhuǎn)換成該輸出碼，該輸出碼的值相關(guān)于該第二時間差。

該監(jiān)控電路電連接該感應(yīng)模塊以接收該第一電壓信號及該第二電壓信號，并根據(jù)該第一電壓信號及該第二電壓信號產(chǎn)生該喚醒信號并將該喚醒信號傳送至該讀出電路。

本發(fā)明的有益效果是通過該第一延遲鎖定回路將信號延遲該校正時間所作的校正，使得即使每一個讀出系統(tǒng)的感應(yīng)模塊會因為制程而在相同環(huán)境參數(shù)值而有不同的第一時間差，但都能得到相同的輸出碼。且通過該監(jiān)控電路判斷該環(huán)境參數(shù)值的變化量是否在一個預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，以控制該讀出模塊是否轉(zhuǎn)換出該輸出碼而能省電。

附圖說明

圖1是一個方塊圖，說明一種以往的讀出系統(tǒng)；

圖2是一個電路示意圖，說明本發(fā)明讀出系統(tǒng)的一個第一實施例；

圖3是一個電路示意圖，說明該第一實施例的延遲電路；

圖4是一個電路示意圖，說明該第一實施例的讀出電路；

圖5是一個電路示意圖，說明該第一實施例的監(jiān)控電路；

圖6是一個時序示意圖，說明該第一實施例的讀出模塊操作在一個校正模式的信號的關(guān)系；

圖7是一個時序示意圖，說明該第一實施例的讀出模塊操作在一個正常模式的信號的關(guān)系；

圖8是一個時序示意圖，說明分別在一個穩(wěn)定環(huán)境及一個第一假設(shè)環(huán)境時，該第一實施例的監(jiān)控電路的信號的關(guān)系；

圖9是一個時序示意圖，說明在一個第二假設(shè)環(huán)境時，該第一實施例的監(jiān)控電路的信號的關(guān)系；

圖10是一個時序示意圖，說明在一個第三假設(shè)環(huán)境時，該第一實施例的監(jiān)控電路的信號的關(guān)系；

圖11是一個電路示意圖，說明本發(fā)明讀出系統(tǒng)的一個第二實施例；

圖12是一個電路示意圖，說明本發(fā)明讀出系統(tǒng)的一個第三實施例；

圖13是一個電路示意圖，說明本發(fā)明讀出系統(tǒng)的一個第四實施例。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

在本發(fā)明被詳細描述前，應(yīng)當(dāng)注意在以下的說明內(nèi)容中，類似的元件以相同的編號來表示。

參閱圖2，本發(fā)明讀出系統(tǒng)的第一實施例用于產(chǎn)生一個相關(guān)于一個環(huán)境參數(shù)的輸出碼D_OUT，并包含一個感應(yīng)模塊1及一個讀出模塊2。該讀出模塊2包括一個第一延遲鎖定回路(Delay-Locked Loop；DLL)21、一個讀出電路22及一個監(jiān)控電路23。該環(huán)境參數(shù)例如為加速度、濕度、溫度等，該輸出碼D_OUT的值反映該環(huán)境參數(shù)值的大小或變化量。在本實施例中，該環(huán)境參數(shù)是該感應(yīng)模塊1所處的濕度，該輸出碼D_OUT的值反映該濕度的大小。

該感應(yīng)模塊1適于感測該環(huán)境參數(shù)且接收一個矩形波(Rectangular Wave)的輸入電壓信號V_IN，并根據(jù)所感測的環(huán)境參數(shù)及該輸入電壓信號V_IN產(chǎn)生一個矩形波的第一電壓信號V1及一個矩形波的第二電壓信號V2。該第一電壓信號V1及該第二電壓信號V2的正緣間具有一個相關(guān)于該環(huán)境參數(shù)值的第一時間差。

該感應(yīng)模塊1接收該輸入電壓信號V_IN并輸出作為該第二電壓信號V2，且包括一個第一電阻器R1、一個第一電容器C1及一個第一比較器11。該第一電阻器R1具有一個適于接收該輸入電壓信號V_IN且輸出該第二電壓信號V2的第一端、及一個第二端。該第一電容器C1具有一個電連接該第一電阻器R1的該第二端的第一端、及一個接地的第二端，該第一電容器C1的電容相關(guān)于該當(dāng)前環(huán)境參數(shù)值，例如濕度越大，該電容越大。該第一比較器11 具有一個電連接該第一電容器C1的第一端的輸入端、及一個輸出該第一電壓信號V1的輸出端。

該第一比較器11的輸入端接收該第一電容器C1的第一端及第二端間的跨壓V_A，且當(dāng)該跨壓V_A大于一個臨界值時，該第一電壓信號V1為邏輯1，當(dāng)該跨壓小于該臨界值時，該第一電壓信號V1為邏輯0。在本實施例中，該第一比較器11是一個施密特觸發(fā)器(Schmitt Trigger)，該臨界值介于零電位及一個電源電位間。在其他實施例中，該第一比較器11也可以是其他種類的比較電路。

當(dāng)該輸入電壓信號V_IN由邏輯0變?yōu)檫壿?(正緣)時，該第一電容器C1的二端的跨壓V_A由代表邏輯0的零電位，慢慢充電至代表邏輯1的該電源電位，因此，在本實施例中，該第二電壓信號V2的正緣一定會領(lǐng)先該第一電壓信號V1的正緣。由于該第一電阻器R1及該第一電容器C1所形成的時間常數(shù)(Time Constant)是該電阻與該電容的乘積，又因為該第一電容器C1的電容相關(guān)于該濕度的大小，因此，該第一電容器C1的二端的跨壓V_A由零電位充電至該電源電位的充電時間也會相關(guān)于該濕度的大小，進而使得該第一時間差的大小相關(guān)于該環(huán)境參數(shù)值的大小。

該讀出模塊2的該第一延遲鎖定回路21電連接該感應(yīng)模塊1，并接收來自該感應(yīng)模塊1的該第一電壓信號V1及該第二電壓信號V2，且將該第一電壓信號V1與該第二電壓信號V2中的落后者輸出作為一個第三電壓信號V3，還將其中的領(lǐng)先者延遲一個相關(guān)于一個預(yù)定環(huán)境參數(shù)值的校正時間后，輸出作為一個第四電壓信號V4，還同時輸出一個校正信號LOCK。在本實施例中，因為該第二電壓信號V2的正緣一定會領(lǐng)先該第一電壓信號V1的正緣，因此，該第一電壓信號V1直接被輸出為該第三電壓信號V3。

該第一延遲鎖定回路21包含一個延遲電路211、一個相位偵測器(Phase Detector；PD)212及一個判斷單元213。該延遲電路211電連接該感應(yīng)模塊1 的第一電阻器R1的第一端用于接收該第二電壓信號V2，且根據(jù)一個控制信號SC1決定該校正時間以便產(chǎn)生該第四電壓信號V4。

參閱圖3，該延遲電路211包括N個串接的延遲單元(Delay Cell)214。該控制信號SC具有2N位(bit)，其中N位的邏輯值為另外N位的邏輯值的反向。第一個延遲單元214根據(jù)該控制信號SC[0]及其反向邏輯值，決定將一個輸入信號反向再輸出至第二個延遲單元214且將來自第二個延遲單元214的信號反向再輸出為一個輸出信號，或?qū)⒃撦斎胄盘栄舆t后再輸出為該輸出信號。第K個延遲單元214根據(jù)該控制信號SC[K-1]及其反向邏輯值，決定將來自第K-1個延遲單元214的信號反向再輸出至第K+1個延遲單元214且將來自第K+1個延遲單元214的信號反向再輸出至第K-1個延遲單元214，或?qū)碜缘贙-1個延遲單元214的信號延遲后再輸出至第K-1個延遲單元214，K＝1、2…N-1。第N個延遲單元214根據(jù)該控制信號SC[N-1]及其反向邏輯值，決定將來自第N-1個延遲單元214的信號延遲后再輸出至第N-1個延遲單元214。

為方便說明起見，以N＝4為例說明該延遲電路211的運作，當(dāng)該控制信號SC[3:0]＝1111時，該輸入信號經(jīng)由四個延遲單元214的延遲而為該輸出信號，當(dāng)該控制信號SC[3:0]＝0111時，該輸入信號經(jīng)由三個延遲單元214的延遲而為該輸出信號。因此，該延遲電路211根據(jù)該控制信號SC1，能控制該輸入信號所經(jīng)過的所述延遲單元214的數(shù)量，且每一個延遲單元214能將信號延遲相同的單位時間，也就能控制該輸入信號延遲多少單位時間而輸出為該輸出信號。所以，該延遲電路211能根據(jù)該控制信號SC1，將該第二電壓信號V2延遲該校正時間而輸出為該第四電壓信號V4，且控制該校正時間的大小。

特別值得一提的是：在本實施例中，每一個延遲單元214由四個與非門(NAND Gate)所組成，在其他實施例中，每一個延遲單元214也可由其他現(xiàn) 有技術(shù)的邏輯元件所組成。

參閱圖2，該相位偵測器212電連接該感應(yīng)模塊1的第一比較器11的輸出端以接收作為該第三電壓信號V3的該第一電壓信號V1，還電連接該延遲電路211以接收該第四電壓信號V4，且偵測該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4的相位，并據(jù)以產(chǎn)生一個輸出信號。

在本實施例中，該相位偵測器212為一個D型正反器(D Flip-Flop；DFF)，并具有一個接收該第三電壓信號V3的時脈端CLK、一個接收該第四電壓信號V4的數(shù)據(jù)端D及一個輸出該輸出信號的輸出端Q。當(dāng)該第四電壓信號V4的正緣領(lǐng)先該第三電壓信號V3的正緣時，該輸出信號為邏輯1。當(dāng)該第四電壓信號V4的正緣落后該第三電壓信號V3的正緣時，該輸出信號為邏輯0。

該判斷單元213電連接該相位偵測器212及該延遲電路211，并接收來自該相位偵測器212的該輸出信號，且根據(jù)該輸出信號產(chǎn)生該控制信號SC1及該校正信號LOCK，還將該控制信號SC1輸出至該延遲電路211。

該讀出模塊2的該讀出電路22電連接該第一延遲鎖定回路21，并接收來自該第一延遲鎖定回路21的該第三電壓信號V3與該第四電壓信號V4及該輸入電壓信號V_IN，且根據(jù)該輸入電壓信號V_IN及來自該監(jiān)控電路23的一個喚醒信號V_W，決定是否將該第三電壓信號V3與該第四電壓信號V4的正緣間的第二時間差，轉(zhuǎn)換成該輸出碼D_OUT，該輸出碼D_OUT的值相關(guān)于該第二時間差。

參閱圖4，該讀出電路22包含一個異或門(XOR Gate)XOR1、一個與門(AND Gate)AND1、一個數(shù)字控制振蕩器(Digital Controlled Oscillator；DCO)DCO及一個計數(shù)器(Counter)222。

該異或門XOR1電連接該第一延遲鎖定回路21以接收該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4，且將該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4 作異或運算后，產(chǎn)生一個輸出信號V_B。在本實施例中，當(dāng)該輸出信號V_B為邏輯1時的持續(xù)時間即為該第二時間差。

該與門AND1電連接該異或門XOR1，并接收該輸入電壓信號V_IN及來自該異或門XOR1的輸出信號V_B，且將該輸入電壓信號V_IN及該輸出信號V_B作與運算后，產(chǎn)生一個輸出信號V_C。

該數(shù)字控制振蕩器DCO電連接該與門AND1以接收該與門AND1的輸出信號V_C，且根據(jù)該輸出信號V_C及來自該監(jiān)控電路23的該喚醒信號V_W決定是否產(chǎn)生一個振蕩輸出信號V_D。在本實施例中，當(dāng)該輸出信號V_C及該喚醒信號V_W都為邏輯1時，該數(shù)字控制振蕩器DCO才會產(chǎn)生該振蕩輸出信號V_D，否則，該振蕩輸出信號都保持在邏輯0或邏輯1。

該數(shù)字控制振蕩器DCO包括一個與門AND2、一個與非門NAND1及一個延遲電路221。該與門AND2接收來自該讀出電路22的該與門AND1的輸出信號V_C、及來自該延遲電路221的一個輸出信號V_E，并將其作與運算后，產(chǎn)生一個輸出信號V_F。該與非門NAND1接收來自該與門AND2的該輸出信號V_F及來自該監(jiān)控電路23的該喚醒信號V_W，并將其作與非運算后，產(chǎn)生該振蕩輸出信號V_D。該延遲電路221接收來自該與非門NAND1的該振蕩輸出信號V_D，將該振蕩輸出信號V_D延遲一個第一參數(shù)時間而輸出為該延遲電路221的該輸出信號V_E。

參閱圖3與圖4，該數(shù)字控制振蕩器DCO的該延遲電路221的架構(gòu)如圖3所示，但要特別注意的是：該數(shù)字控制振蕩器DCO的該延遲電路221及該第一延遲鎖定回路21的該延遲電路211所具有的所述延遲單元214的數(shù)量，不一定會相同。此外，該數(shù)字控制振蕩器DCO的該延遲電路221可通過一個控制信號SC2決定該第一參數(shù)時間，而決定該數(shù)字控制振蕩器DCO所產(chǎn)生的該振蕩輸出信號V_D的振蕩頻率，且該控制信號SC2可以由其它外部電路控制，也可以直接給予一個固定參數(shù)值。

參閱圖4，該計數(shù)器222電連接數(shù)字控制振蕩器DCO，并接收該輸入電壓信號V_IN及來自該數(shù)字控制振蕩器DCO的振蕩輸出信號V_D，且根據(jù)該輸入電壓信號V_IN及該振蕩輸出信號V_D產(chǎn)生該輸出碼D_OUT。

當(dāng)該輸入電壓信號V_IN為邏輯0時，該計數(shù)器222的輸出碼D_OUT的值被重設(shè)為零。當(dāng)該輸入電壓信號V_IN為邏輯1且該振蕩輸出信號V_D的正緣時，該計數(shù)器222將該輸出碼D_OUT的值加1，以計算該振蕩輸出信號V_D總共有多少個正緣。由于該振蕩輸出信號V_D的頻率為可控制的已知參數(shù)，且只會在該輸出信號V_C及該喚醒信號V_W都為邏輯1時振蕩，因此，通過該輸出碼D_OUT能獲得該第二時間差的大小，再通過該第二時間差及濕度的對應(yīng)關(guān)系，即能獲得該濕度的大小。

參閱圖2與圖5，該監(jiān)控電路23電連接該第一延遲鎖定回路21及以接收該校正信號LOCK、該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4，并根據(jù)該校正信號LOCK、該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4產(chǎn)生該喚醒信號V_W。該監(jiān)控電路23包含一個第二延遲鎖定回路231及一個偵測單元236。

該第二延遲鎖定回路231電連接該第一延遲鎖定回路21以接收該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4，且將該第三電壓信號V3輸出作為一個第五電壓信號V5，還將該第四電壓信號V4延遲一個相關(guān)于一個之前環(huán)境參數(shù)值的穩(wěn)定時間后，輸出作為一個第六電壓信號V6。

該第二延遲鎖定回路231包括一個延遲電路232、一個相位偵測器233及一個判斷單元234。該延遲電路232電連接該第一延遲鎖定回路21以接收該第三電壓信號V3，并根據(jù)一個控制信號SC3決定該穩(wěn)定時間以便產(chǎn)生該第六電壓信號V6。再參閱圖3，該延遲電路232的架構(gòu)如圖3所示，但要特別注意的是：該第二延遲鎖定回路231的該延遲電路232及該第一延遲鎖定回路21的該延遲電路211所具有的所述延遲單元214的數(shù)量，不一定會相同。

參閱圖2與圖5，該相位偵測器233電連接該第一延遲鎖定回路21以接收作為該第五電壓信號V5的該第三電壓信號V3，還電連接該延遲電路232以接收該第六電壓信號V6，且偵測該第五電壓信號V5及該第六電壓信號V6的相位，并據(jù)以產(chǎn)生一個輸出信號。在本實施例中，該第二延遲鎖定回路231的該相位偵測器233與該第一延遲鎖定回路21的該相位偵測器212相同，都是一個D型正反器(DFF)，并具有一個接收該第五電壓信號V5的時脈端CLK、一個接收該第六電壓信號V6的數(shù)據(jù)端D及一個輸出該輸出信號的輸出端Q。

該判斷單元234電連接該相位偵測器233及該延遲電路232，并接收來自該相位偵測器233的該輸出信號，且根據(jù)該輸出信號產(chǎn)生該控制信號SC3，還將該控制信號SC3輸出至該延遲電路232。

參閱圖5，該偵測單元236包括一個第一延遲電路237、一個第二延遲電路238、一個第一正反器DFF1、一個第二正反器DFF2及一個與非門NAND2。

該第一延遲電路237電連接該第二延遲鎖定回路231以接收該第五電壓信號V5，并將該第五電壓信號V5延遲一個第一延遲時間后而輸出作為一個第一信號V5D。

該第二延遲電路238電連接該第二延遲鎖定回路231以接收該第六電壓信號V6，并將該第六電壓信號V6延遲一個第二延遲時間后而輸出作為一個第二信號V6D。再參閱圖3，該第一延遲電路237及該第二延遲電路238的架構(gòu)都如圖3所示，但要特別注意的是：該第一延遲電路237、該第二延遲電路238及該第一延遲鎖定回路21的該延遲電路211分別所具有的所述延遲單元214的數(shù)量，不一定會相同。此外，該第一延遲電路237及該第二延遲電路238可分別通過二個控制信號SC4、SC5分別決定該第一延遲時間及該第二延遲時間，且所述控制信號SC4、SC5可以由其它外部電路控制，也 可以直接給予一個固定參數(shù)值。

參閱圖5，該第一正反器DFF1電連接該第一延遲鎖定回路21、該第二延遲鎖定回路231及該第一延遲電路237，并具有一個接收該第一信號V5D的時脈端CLK、一個接收該第六電壓信號V6的數(shù)據(jù)端D、一個接收該校正信號LOCK的重設(shè)端、及一個產(chǎn)生一個第三信號的輸出端Q。

該第二正反器DFF2電連接該第一延遲鎖定回路21、該第二延遲鎖定回路231及該第二延遲電路238，并具有一個接收該第二信號V6D的時脈端CLK、一個接收該第五電壓信號V5的數(shù)據(jù)端D、一個接收該校正信號LOCK的重設(shè)端及一個產(chǎn)生一個第四信號的輸出端Q。在本實施例中，該第一正反器DFF1及該第二正反器DFF2都是一個D型正反器(DFF)。

該與非門NAND2，電連接該第一正反器DFF1及該第二正反器DFF2以接收該第三信號及該第四信號，并將該第三信號及該第四信號作與非運算后，產(chǎn)生該喚醒信號V_W。

參閱圖2與圖5，該讀出模塊2可操作在一個校正模式、一個正常模式及一個省電模式中的一個。當(dāng)操作在該校正模式時，該感應(yīng)模塊1處于該預(yù)定環(huán)境參數(shù)值，如濕度為零的環(huán)境，該校正信號LOCK具有一個第一邏輯值，如邏輯0，且該第一延遲鎖定回路21使該第三電壓信號V3與該第四電壓信號V4同相(in-phase)，并且該校正時間等于該第一時間差，且該輸出碼D_OUT的值為零。

當(dāng)操作在該正常模式時，該校正信號LOCK具有一個不同于該第一邏輯值的第二邏輯值，如邏輯1，且該監(jiān)控電路23根據(jù)該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4判斷該環(huán)境參數(shù)值的變化量不在一個預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。此時，該喚醒信號V_W具有一個第四邏輯值，如邏輯1，該讀出電路22轉(zhuǎn)換該輸出碼D_OUT，且該輸出碼D_OUT的值相關(guān)于當(dāng)前的環(huán)境參數(shù)值。

當(dāng)操作在該省電模式時，該監(jiān)控電路23根據(jù)該第三電壓信號V3及該第 四電壓信號V4判斷該環(huán)境參數(shù)值的變化量是在該預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。此時，該喚醒信號V_W具有一個不同于該第四邏輯值的第三邏輯值，如邏輯0，該讀出電路22不轉(zhuǎn)換該輸出碼D_OUT而不耗電。

參閱圖2、圖4與圖6，圖6說明該第一實施例的讀出模塊2操作在該校正模式時的信號的關(guān)系，為方便說明起見，圖6的該矩形波的輸入電壓信號V_IN僅畫出一個正緣的時序變化。該感應(yīng)模塊1處于濕度為零的環(huán)境，該第一電容器C1的電容為第一參考值，此時，該第一電壓信號V1的正緣相對該第二電壓信號V2的正緣落后該第一時間差(其大小為T1)，且假設(shè)此時的該延遲電路211的所造成的延遲時間為T2，則該第三電壓信號V3的正緣相對該第四電壓信號V4的正緣落后一個時間差為T1-T2。

該第一延遲鎖定回路21的該相位偵測器212的該輸出信號為邏輯1，該第一延遲鎖定回路21的該判斷單元213根據(jù)該輸出信號為邏輯1調(diào)整該控制信號SC1，以控制該延遲電路211所造成的延遲時間(其大小為T2)變大，進而使該第四電壓信號V4的正緣相對該第三電壓信號V3的正緣的領(lǐng)先時間縮小。相反地，若該相位偵測器212的該輸出信號為邏輯0，該判斷單元213根據(jù)該輸出信號為邏輯0調(diào)整該控制信號SC1，以控制該延遲電路211所造成的延遲時間(其大小為T2)變小，進而使該第四電壓信號V4的正緣相對該第三電壓信號V3的正緣的落后時間縮小。

換句話說，該判斷單元213會根據(jù)該相位偵測器212的該輸出信號，使該第四電壓信號V4的正緣及該第三電壓信號V3的正緣的時間差縮小直到對齊，即同相。如圖6中，該第四電壓信號V4由虛線的正緣漸漸被延遲至實線的正緣。當(dāng)該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4同相時，該校正時間等于該第一時間差(其大小為T1)。此時，該讀出電路22的該數(shù)字振蕩器的該振蕩信號V_D為邏輯1，該輸出碼D_OUT的值為0。

特別值得一提的是：在數(shù)字電路中，第四電壓信號V4的正緣與第三電 壓信號V3的正緣對齊，即同相，所指的對齊或同相，并不一定是理想上的完全對齊或零相位差，更合理的真實情況是受限于該延遲電路211的解析度，即每個延遲單元214能提供的延遲時間，使該第四電壓信號V4的正緣與該第三電壓信號V3的正緣的時間差小于該延遲電路211的解析度。

當(dāng)該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4同相后，該第一延遲鎖定回路21的該相位偵測器212的該輸出信號的邏輯會有連續(xù)且間隔的邏輯0及邏輯1的交替變化。該判斷單元213根據(jù)該相位偵測器212的該輸出信號判斷該輸出信號的邏輯變化達到一個預(yù)定次數(shù)時，如01010101共八次，將該校正信號LOCK由邏輯0變?yōu)檫壿?，使該讀出模塊2開始操作在該正常模式。

參閱圖2、圖4與圖7，圖7說明該第一實施例的讀出模塊2操作在該正常模式時的信號的關(guān)系。該感應(yīng)模塊1處于一個待測環(huán)境參數(shù)的環(huán)境，如濕度大于零的環(huán)境，該第一電容器C1的電容為第二參考值，此時，該第二參考值大于該第一參考值，該第一電壓信號V1的正緣相對該第二電壓信號V2的正緣落后該第一時間差(其大小為T3)，且此時的該延遲電路211的所造成的延遲時間的大小為T1，即該校正時間，則該第三電壓信號V3的正緣相對該第四電壓信號V4的正緣落后一個時間差為T3-T1，即該第二時間差。

當(dāng)該輸入電壓信號V_IN、該喚醒信號V_W及該讀出模塊2的該讀出電路22的該異或門XOR1的該輸出信號V_B，都為邏輯1時，該數(shù)字振蕩器的該振蕩輸出信號V_D才會振蕩，且該振蕩頻率為已知，因此，通過該輸出碼D_OUT能獲得該第二時間差的大小，再通過該第二時間差及濕度的對應(yīng)關(guān)系，即能獲得該濕度的大小。

由上可知，即使每一個讀出系統(tǒng)的該感應(yīng)模塊1的該第一電容器C1的電容會因為制程漂移而有差異，也都能通過該讀出系統(tǒng)的該讀出模塊2操作在該校正模式，先使每一個讀出系統(tǒng)在相同環(huán)境參數(shù)下，得到相同的輸出碼 D_OUT，以修正該差異的影響，再將該讀出系統(tǒng)操作在該正常模式，以感測當(dāng)前的環(huán)境參數(shù)。

參閱圖2與圖5，當(dāng)該讀出模塊2操作在該正常模式或該省電模式時，該監(jiān)控電路23根據(jù)該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4判斷該環(huán)境參數(shù)值的變化量是否在該預(yù)設(shè)范圍內(nèi)。若是，則該喚醒信號V_W具有一個第三邏輯值，如邏輯0，使該讀出模塊2操作在該省電模式，該讀出電路22不轉(zhuǎn)換該輸出碼D_OUT而不耗電；若否，則該喚醒信號V_W具有一個不同于該第三邏輯值的第四邏輯值，如邏輯1，該讀出模塊2操作在該正常模式，該讀出電路22轉(zhuǎn)換該輸出碼D_OUT。

參閱圖2、圖5與圖8，圖8說明當(dāng)該感應(yīng)模塊1分別處于一個穩(wěn)定環(huán)境及一個第一假設(shè)環(huán)境時，該第一實施例的監(jiān)控電路23的信號的關(guān)系。當(dāng)該感應(yīng)模塊1處于該穩(wěn)定環(huán)境時，該待測環(huán)境參數(shù)保持穩(wěn)定，如濕度保持在50％，并假設(shè)該第三電壓信號V3的正緣相對該第四電壓信號V4的正緣落后該第二時間差為T4。該監(jiān)控電路23的該第二延遲鎖定回路231的判斷單元234根據(jù)該相位偵測器233的該輸出信號調(diào)整該控制信號SC3，以控制該第四電壓信號V4延遲該穩(wěn)定時間而輸出為該第六電壓信號V6，直到該第五電壓信號V5及該第六電壓信號V6同相，此時，該穩(wěn)定時間等于該第二時間差(其大小為T4)。

當(dāng)該第二延遲鎖定回路231的判斷單元234判斷該第五電壓信號V5及該第六電壓信號V6同相時，該喚醒信V_W號由邏輯1變?yōu)檫壿?，該判斷單元234保持該控制信號SC3不變，使該穩(wěn)定時間保持為T4，該讀出電路22的該數(shù)字振蕩器DCO的該振蕩輸出信號V_D不振蕩而不耗電，該讀出模塊2開始操作在該省電模式。特別值得一提的是：該第二延遲鎖定回路231的該判斷單元234判斷該第五電壓信號V5及該第六電壓信號V6同相的方式，與該第一延遲鎖定回路21的該判斷單元213判斷該第三電壓信號V3及該第 四電壓信號V4同相的方式相同。

當(dāng)該處理模塊1處于該第一假設(shè)環(huán)境時，該環(huán)境參數(shù)值改變，如濕度由50％增加到52％，使得該感應(yīng)模塊1的該第一電容器C1的電容增加，導(dǎo)致該第三電壓信號V3’的正緣相對該第四電壓信號V4’的正緣落后該第二時間差為T5。若(T5-T4)<P2，也就是對應(yīng)該濕度增加的變化如2％所造成的該第二時間差的變化量T5-T4小于該第二延遲時間P2，根據(jù)圖8的該第五電壓信號V5’、該第六電壓信號V6’、該第一信號V5D’及該第二信號V6D’，可獲得該喚醒信號V_W’為邏輯0，該讀出模塊2仍繼續(xù)操作在該省電模式。

參閱圖2、圖5與圖9，圖9說明當(dāng)該感應(yīng)模塊1處于一個第二假設(shè)環(huán)境時，該第一實施例的監(jiān)控電路23的信號的關(guān)系。此時該環(huán)境參數(shù)值改變，如濕度由50％增加到60％，使得該感應(yīng)模塊1的該第一電容器C1的電容增加，導(dǎo)致該第三電壓信號V3’的正緣相對該第四電壓信號V4’的正緣落后該第二時間差為T6。若(T6-T4)>P2，也就是對應(yīng)該濕度增加的變化如10％所造成的該第二時間差的變化量T6-T4大于該第二延遲時間P2，根據(jù)圖9的該第五電壓信號V5’、該第六電壓信號V6’、該第一信號V5D’及該第二信號V6D’，可獲得該喚醒信號V_W’在該第二信號V6D’的正緣變?yōu)檫壿?，該讀出模塊2開始操作在該正常模式。

參閱圖2、圖5與圖10，圖10說明當(dāng)該感應(yīng)模塊1處于一個第三假設(shè)環(huán)境時，該第一實施例的監(jiān)控電路23的信號的關(guān)系。此時該環(huán)境參數(shù)值改變，如濕度由50％減少到45％，使得該感應(yīng)模塊1的該第一電容器C1的電容減小，導(dǎo)致該第三電壓信號V3’的正緣相對該第四電壓信號V4’的正緣落后該第二時間差為T7。若(T4-T7)>P1，也就是對應(yīng)該濕度減少的變化如5％所造成的該第二時間差的變化量T4-T7大于該第一延遲時間P1，根據(jù)圖10的該第五電壓信號V5’、該第六電壓信號V6’、該第一信號V5D’及該第二信號V6D’，可獲得該喚醒信號V_W’在該第一信號V5D’的正緣變?yōu)檫壿?，該 讀出模塊開始操作在該正常模式。

由上可知，通過該第一延遲時間P1及該第二延遲時間P2可以決定該環(huán)境參數(shù)值的變化量的該預(yù)設(shè)范圍，當(dāng)該環(huán)境參數(shù)值的變化量在該預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)時，該讀出模塊2操作于該省電模式以達到省電的功能，相反地，當(dāng)該環(huán)境參數(shù)值的變化量在該預(yù)設(shè)范圍之外時，該讀出模塊2操作于該正常模式以正確反映出該環(huán)境參數(shù)值的大小。

參閱圖11，本發(fā)明讀出系統(tǒng)的第二實施例，大致上是與該第一實施例相似，但該讀出系統(tǒng)的該感應(yīng)模塊1及該讀出模塊2的該第一延遲鎖定回路21并非完全相同。

該感應(yīng)模塊1包括一個第一電阻器R1、一個第二電阻器R2、一個第一電容器C1、一個第二電容器C2、一個第一比較器11及一個第二比較器12。該環(huán)境參數(shù)為作用于該感應(yīng)模塊1且沿一個第一方向的加速度分量，該第一電容器C1及該第二電容器C2的其中一個的電容正相關(guān)于該當(dāng)前環(huán)境參數(shù)值，其中另一個的電容負相關(guān)于該當(dāng)前環(huán)境參數(shù)值。

在本實施例中，該環(huán)境參數(shù)是加速度，該輸出碼D_OUT的數(shù)值反映該加速度的變化量。在其他實施例中，該環(huán)境參數(shù)也可以是其他利用該第一電容器C1及該第二電容器C2的電容值能產(chǎn)生正相關(guān)及負相關(guān)于該環(huán)境參數(shù)值的環(huán)境變數(shù)。

該第一電阻器R1與該第一電容器C1串聯(lián)連接，該第一電阻器R1具有一個適于接收該輸入電壓信號V_IN的一端，該第一電容器C1具有一個接地端，該第一電容器C1的電容正相關(guān)于該當(dāng)前環(huán)境參數(shù)值。

該第二電阻器R2與該第二電容器C2串聯(lián)連接，該第二電阻器R2具有一個適于接收該輸入電壓信號V_IN的一端，該第二電容器C2具有一個接地端，該第二電容器C2的電容負相關(guān)于該當(dāng)前環(huán)境參數(shù)值。

該第一比較器11具有一個電連接該第一電容器C1與該第一電阻器R1 間的一個第一共同接點的輸入端、及一個用于輸出該第一電壓信號V1的輸出端。

該第二比較器12具有一個電連接該第二電容器C2與該第二電阻器R2間的一個第二共同接點的輸入端、及一個用于輸出該第二電壓信號V2的輸出端。再參閱圖2，該第一比較器11及該第二比較器12的功能都與該第一實施例的該第一比較器11相同。

參閱圖11，為簡化說明起見，在不考慮重力所造成的加速度下，當(dāng)作用于該感應(yīng)模塊1且沿該第一方向的加速度分量為正時，該第一電容器C1的電容變大且該第二電容器C2的電容變小。相反地，當(dāng)作用于該感應(yīng)模塊1且沿該第一方向的加速度分量為負時，該第一電容器C1的電容變小且該第二電容器C2的電容變大。該第一電容器C1及該第二電容器C2的電容的變化量的絕對值會相等，且相關(guān)于該加速度分量的變化量的絕對值。因此，在本實施例中，該第二電壓信號V2的正緣可能會領(lǐng)先該第一電壓信號V1的正緣，也可能會落后該第一電壓信號V1的正緣。

該讀出模塊2的該第一延遲鎖定回路21還根據(jù)該第一電壓信號V1與該第二電壓信號V2產(chǎn)生一個用于指示該第一電壓信號V1與該第二電壓信號V2彼此的領(lǐng)先落后關(guān)系的指示信號RL，并包含一個第一相位偵測器215、一個第一多工器MUX1、一個第二多工器MUX2、一個延遲電路217、一個第二相位偵測器216及一個判斷單元218。

該第一相位偵測器215電連接該感應(yīng)模塊1的該第一比較器11及該第二比較器12的輸出端以接收該第一電壓信號V1及該第二電壓信號V2，且偵測該第一電壓信號V1及該第二電壓信號V2的相位，并據(jù)以產(chǎn)生該指示信號RL。

該第一多工器MUX1電連接該第一相位偵測器215、該感應(yīng)模塊1的該第一比較器11及該第二比較器12的輸出端以接收該第一電壓信號V1、該 第二電壓信號V2及該指示信號RL，且根據(jù)該指示信號RL選擇該第一電壓信號V1及該第二電壓信號V2中的落后者而輸出為該第三電壓信號V3。

該第二多工器MUX2電連接該第一相位偵測器215、該感應(yīng)模塊1的該第一比較器11及該第二比較器12的輸出端以接收該指示信號RL、該第一電壓信號V1及該第二電壓信號V2，且根據(jù)該指示信號RL選擇該第一電壓信號V1及該第二電壓信號V2中的領(lǐng)先者而輸出為一個輸出信號。

該延遲電路217電連接該第二多工器MUX2以接收該第二多工器MUX2的輸出信號，并根據(jù)一個控制信號SC6決定該校正時間以便產(chǎn)生該第四電壓信號V4。再參閱圖3，該延遲電路217的架構(gòu)如圖3所示，但要特別注意的是：該延遲電路217的所述延遲單元214的數(shù)量，與該第一實施例的該延遲電路211的所述延遲單元214的數(shù)量不一定會相同。

參閱圖11，該第二相位偵測器216電連接該第一多工器MUX1及該延遲電路217以接收該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4，且偵測該第三電壓信號V3及該第四電壓信號V4的相位，并據(jù)以產(chǎn)生一個輸出信號。再參閱圖2，該第一相位偵測器215及該第二相位偵測器216與該第一實施例的該相位偵測器212相同，都是一個D型正反器。

該判斷單元218電連接該第二相位偵測器216及該延遲電路217，并接收來自該第二相位偵測器216的該輸出信號，且根據(jù)該輸出信號產(chǎn)生該控制信號SC6及該校正信號LOCK，還將該控制信號SC6輸出至該延遲電路217。再參閱圖2，該第二實施例的該判斷單元218與該第一實施例的該判斷單元213相同。

在該第二實施例中，舉例來說，當(dāng)加速度沿該第一方向的分量為零時，該第一電容器C1及該第二電容器C2的電容的大小約為200fF，而1G的加速度大小會產(chǎn)生約1fF的電容變化量，但因為制程漂移所造成的所述電容的誤差量可能會高達5至10fF。因此，通過該第一延遲鎖定回路21將信號延 遲該校正時間所作的校正，更顯得非常重要。此外，該輸出碼D_OUT的數(shù)值能通過所述電容器C1、C2的電容變化量反映該環(huán)境參數(shù)的大小，相較于先前技術(shù)所使用的仿真數(shù)字轉(zhuǎn)換器直接偵測所述電容器的跨壓所產(chǎn)生的電壓信號，更能兼顧較佳的動態(tài)范圍及解析度。

參閱圖12，本發(fā)明讀出系統(tǒng)的第三實施例，大致上是與該第一實施例相同，不同的地方在于：該讀出系統(tǒng)的該讀出模塊2不包含該第一延遲鎖定回路21(如圖2)；該讀出模塊2的該讀出電路22的該異或門XOR1(如圖4)電連接該感應(yīng)模塊1以接收該第一電壓信號V1及該第二電壓信號V2；該讀出模塊2的該監(jiān)控電路23的該第二延遲鎖定回路231的該延遲電路232(如圖5)及該相位偵測器233(如圖5)電連接該感應(yīng)模塊1以分別接收該第二電壓信號V2及該第一電壓信號V1；該監(jiān)控電路23不接收該校正信號LOCK(如圖5)，并根據(jù)該第一電壓信號V1(相當(dāng)于圖5的第三電壓信號V3)及該第二電壓信號V2(相當(dāng)于圖5的第四電壓信號V4)產(chǎn)生該喚醒信號V_W，也就是說，該偵測單元236的該第一正反器DFF1及該第二正反器DFF2(如圖5)的重設(shè)端保持浮接(floating)或不具有該重設(shè)端。

參閱圖13，本發(fā)明讀出系統(tǒng)的第四實施例，大致上是與該第三實施例相同，不同的地方在于：該感應(yīng)模塊1包括一個第一電阻器R1、一個第二電阻器R2、一個第一電容器C1、一個第二電容器C2、一個第一比較器11、一個第二比較器12、一個第一相位偵測器215、一個第一多工器MUX1及一個第二多工器MUX2；該監(jiān)控電路23不接收該校正信號LOCK(如圖5)，并根據(jù)該第一電壓信號V1(相當(dāng)于圖5的第三電壓信號V3)及該第二電壓信號V2(相當(dāng)于圖5的第四電壓信號V4)產(chǎn)生該喚醒信號V_W，也就是說，該偵測單元236的該第一正反器DFF1及該第二正反器DFF2(如圖5)的重設(shè)端保持浮接(floating)或不具有該重設(shè)端。

該第一電阻器R1與該第一電容器C1串聯(lián)連接，該第一電阻器R1具有 一個適于接收該輸入電壓信號V_IN的一端，該第一電容器C1具有一個接地端，該第一電容器C1的電容正相關(guān)于該當(dāng)前環(huán)境參數(shù)值。

該第二電阻器R2與該第二電容器C2串聯(lián)連接，該第二電阻器R2具有一個適于接收該輸入電壓信號V_IN的一端，該第二電容器C2具有一個接地端，該第二電容器C2的電容負相關(guān)于該當(dāng)前環(huán)境參數(shù)值。

該第一比較器11具有一個電連接該第一電容器C1與該第一電阻器R1間的一個第一共同接點的輸入端、及一個用于輸出該第一中間信號V1M的輸出端。

該第二比較器12具有一個電連接該第二電容器C2與該第二電阻器R2間的一個第二共同接點的輸入端、及一個用于輸出該第二中間信號V2M的輸出端。特別值得一提的是：該第一比較器11及該第二比較器12的功能都與該第一實施例的該第一比較器11(如圖2)相同。

該第一相位偵測器215電連接該感應(yīng)模塊1的該第一比較器11及該第二比較器12的輸出端以接收該第一中間信號V1M及該第二中間信號V2M，且偵測該第一中間信號V1M及該第二中間信號V2M的相位，并據(jù)以產(chǎn)生一個用于指示該第一電壓信號V1與該第二電壓信號V2彼此的領(lǐng)先落后關(guān)系的指示信號RL。

該第一多工器MUX1電連接該第一相位偵測器215、該第一比較器11及該第二比較器12的輸出端以接收該第一中間信號V1M、該第二中間信號V2M及該指示信號RL，且根據(jù)該指示信號RL選擇該第一中間信號V1M及該第二中間信號V2M中的落后者而輸出為該第一電壓信號V1。

該第二多工器MUX2電連接該第一相位偵測器215、該第一比較器11及該第二比較器12的輸出端以接收該指示信號RL、該第一中間信號V1M及該第二中間信號V2M，且根據(jù)該指示信號RL選擇該第一中間信號V1M及該第二中間信號V2M中的領(lǐng)先者而輸出為該第二電壓信號V2。

特別值得一提的是：該第三實施例及該第四實施例雖然沒有該第一延遲電路而不具備校正該感應(yīng)模塊因制程漂移所造成的差異的功能，但也能通過該監(jiān)控電路使該讀出模塊操作于該省電模式而達到省電的功能。

綜上所述，通過該第一延遲鎖定回路將信號延遲該校正時間所作的校正，使得即使每一個讀出系統(tǒng)的感應(yīng)模塊會因為制程而在相同環(huán)境參數(shù)值而有不同的第一時間差，但都能得到相同的輸出碼。此外，通過該監(jiān)控電路判斷該環(huán)境參數(shù)值的變化量是否在該預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，以控制該讀出模塊進入省電模式而省電，所以確實能達成本發(fā)明的目的。

以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在此基礎(chǔ)上做進一步的改進和變化，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)以本申請的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。