[发明专利]振荡信号发生装置中可避免互相干扰的装置与方法

说明书

本发明涉及一种单一通道多组回路振荡信号发生装置中可避免互相干扰的装置与方法，特别是涉及应用于集成电路中的单一通道多组回路振荡信号发生装置中可避免互相干扰的装置与方法。

随着半导体制造技术的进步，元件集成度日益增加，造成同一晶片上所能完成的功能电路也愈来愈多，拿单晶片的特定应用集成电路(ASIC)而言，同时具有处理多项信号的设计是相当常见的情形，请参见图1所示的电路方框示意图，它是在同一电路上具有多组RC振荡器进行切换的功能电路，其中所示R0、R1是电阻值会应某些待测量物理量的变化而变化的可变电阻，举例而言，R0、R1分别为随温度、湿度等物理量变化而改变其本身电阻值的可变电阻，受控开关121、122、123用来完成在晶片上的振荡器主体11与位于晶片外的R0、R1、C1的连接(图中虚线代表集成电路的内外界线)，这样就可以形成多组RC振荡回路，进而在其电路上产生充放电时间常数(RC)随温度、湿度、压力等物理量变化的振荡信号。例如，当受控开关122被禁能(disable)而受控开关121、123被致能(enable)时，由振荡回路上所读取到的振荡信号的频率变化即代表温度的变化，再依靠后续功能电路进行转换处理，便可获得所欲测量的温度值。相同地，当受控开关121被禁能(disable)而受控开关122、123被致能(enable)时，由振荡回路上所读取到振荡信号的频率变化即为代表湿度的变化，再依靠晶片上后续功能电路的转换处理，便可获得所欲测量的湿度值。

如此一来，依靠控制受控开关121、122、123便可于同一通道而以分时多工方式来对温度、湿度进行个别侦测。可是图1所示电路是一个理想状态，在实际电路以集成电路方式完成时，用以连接外部R0、R1、C1与建于晶片上的振荡器主体11的焊盘(pad)结构131、132、133，实际呈现一接地电容的等效电路(请参见图2所示)，因此当受控开关122被禁能(disable)而受控开关121、123被致能(enable)时，R1仍藉由焊盘(pad)所造成的接地电容212与振荡回路构成连接，导致振荡回路上的充放电时间常数(RC)将受到R1的影响，进而使得由振荡回路上所读取到的原本代表温度变化的振荡信号频率变化，亦将受到湿度变化的影响而造成测量结果产生误差。请参见图3所示的波形示意图，它表示当受控开关122被禁能(disable)而受控开关121、123被致能(enable)时，节点a、b、c、d上电压信号波形，其中c.1波形代表R1的电阻值随湿度变化而变得很大时，而c.2波形则代表R1的电阻值随湿度变化而变得很小时，其中可看出因焊盘(pad)132所造成的接地电容效应，随R1的电阻值的改变，将使得振荡回路上的振荡信号产生频率漂移，严重影响最后的测量结果。

因此，解决上述现有电路构造所造成的缺点，即是本发明的重要目的。

本发明是一种避免互相干扰的装置，应用于一个以一个集成电路型态所完成的单一通道多组回路振荡信号发生装置中，该单一通道多组回路振荡信号发生装置包含有：一个参考阻抗元件，设置于该集成电路外，用以提供一个固定参考阻抗值；一个第一可变阻抗元件，设置于该集成电路外，因其所检测的物理量的变化而变化其阻抗值；一个第二可变阻抗元件，设置于该集成电路外，因其所检测的物理量而变化其阻抗值；一个振荡器主体，设置于该集成电路内，它以焊盘(pad)构造分别与该参考阻抗元件、该第一可变阻抗元件以及该第二可变阻抗元件连接后，再共用一个单一通道经焊盘结构接回而形成一个第一振荡回路与一个第二振荡回路；一个第一受控开关装置，电连接于该振荡器主体与该第一可变阻抗元件之间，用以应一个第一控制信号的触发而处于导通或断路状态；以及一个第二受控开关装置，电连接于该振荡器主体与该第二可变阻抗元件之间，用以应一第二控制信号的触发而处导通或断路状态，该可避免互相干扰的装置包含：一个第一短路装置，设置于该第一受控开关装置与其焊盘(pad)构造的一个节点以及该单一通道之间，应该第一控制信号的触发而处于与该第一受控开关装置反相的状态，用以当该第一受控开关装置处于断路时，能使得该节点与该单一通道间的电连接为一低阻抗状态；以及一个第二短路装置，设置于该第二受控开关装置与其焊盘(pad)构造间的一个节点以及该单一通道之间，它也应该第二控制信号的触发而处于与该第二受控开关装置反相的状态，用以当该第二受控开关装置处于断路时，能使得该节点与该单一通道间的电连接为一低阻抗状态。

因此能避免此种振荡回路因焊盘(pad)构造的电容效应在该单一通道上所造成的互相相互干扰。