CN120224513A 光学编码系统的频率检测器及其运行方法（原相科技股份有限公司）

(19)国家知识产权局(10)申请公布号CN120224513A(30)优先权数据(62)分案原申请数据(71)申请人原相科技股份有限公司地址中国台湾新竹科学工业园区新竹县创新一路5号5楼(72)发明人沈冠宗周锦荣(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283专利代理师肖冰滨(54)发明名称光学编码系统的频率检测器及其运行方法一种包含光检测器、频率检测器、差分放大检测器根据光检测器输出的检测电压信号判断信号频率并据以产生控制信号。NMOS驱动器根据差分放大器的输出改变光源的驱动电流。差分放频率检测器70V_cos-控制器RR参考电压产生电路PDTDPVref21.一种光学编码系统的频率检测器，该频率检测器用于从所述光学编码系统差分的放大器接收第一检测信号及第二检测信号，所述频率检测器包含：低通滤波器，该低通滤波器用于滤波所述第一检测信号并具有截止频率；第一比较器，该第一比较器用于比较滤波后第一检测信号与第一参考电压以输出比较信号；第二比较器，该第二比较器用于比较所述第二检测信号与第二参考电压以输出时钟信触发器，该触发器的数据输入端用于接收所述比较信号，其时钟输入用于接收所述时钟信号，其输出端用于当所述第一检测信号的相位领先所述第二检测信号的相位时产生输出信号用于改变所述光学编码系统的差分放大器的带宽。2.根据权利要求1所述的频率检测器，还包含连接于所述触发器的下游的反相器。3.根据权利要求1所述的频率检测器，其中，所述第一参考电压为所述第一检测信号的平均电压加上预定电压值，且所述第一参考电压小于所述第一检测信号的峰值。4.根据权利要求1所述的频率检测器，其中，所述第一检测信号为正弦电压信号且所述第二检测信号为余弦电压信号。5.根据权利要求1所述的频率检测器，其中，所述输出信号用于输出至所述光学编码系统的控制器，以通过改变所述差分放大器的所述带宽来调整光源的驱动电流的响应时间。6.根据权利要求5所述的频率检测器，其中，所述第二参考电压为所述控制器的电压源电压的一半。7.根据权利要求1所述的频率检测器，还包含：反向器，该反向器用于反向所述时钟信号的相位；及第二触发器，该第二触发器的数据输入端用于接收所述比较信号，其时钟输入用于接收反向后时钟信号，其输出端用于当所述第一检测信号的所述相位落后所述第二检测信号的所述相位时产生另一输出信号用于改变所述差分放大器的所述带宽。8.根据权利要求1所述的频率检测器，还包含：或门，该或门用于接收所述输出信号及所述另一输出信号。9.一种光学编码系统的频率检测器的运行方法，该光学编码系统包含差分放大器，且所述频率检测器包含低通滤波器、第一比较器、第二比较器及第一触发器，所述运行方法包以所述低通滤波器从所述差分放大器接收第一检测信号并输出滤波后第一检测信号；以所述第一比较器比较所述滤波后第一检测信号与第一参考电压以输出比较信号；以所述第二比较器从所述差分放大器接收第二检测信号并比较该第二检测信号与第二参考电压以输出时钟信号，其中，所述第一检测信号的相位领先或落后所述第二检测信当所述第一检测信号的所述相位领先所述第二检测信号的所述相位时，以所述第一触发器接收所述比较信号及所述时钟信号并产生第一输出信号以改变所述光学编码系统的差分放大器的带宽。10.根据权利要求9所述的运行方法，其中，所述频率检测器还包含第一反相器及第二3触发器，当所述第一检测信号的所述相位落后所述第二检测信号的所述相位时，所述运行方法还包含：以所述第一反相器对所述时钟信号进行反相；及以所述第二触发器接收所述比较信号及反相后时钟信号并产生第二输出信号以改变所述差分放大器的所述带宽。11.根据权利要求10所述的运行方法，其中，所述频率检测器还包含或门及连接于所述或门的下游的第二反相器，所述运行方法还包含：以所述或门接收所述第一输出信号及所述第二输出信号；及以所述第二反相器对所述或门的输出信号进行反相。4光学编码系统的频率检测器及其运行方法[0001]本申请是申请号为202110660538.5、申请日为2021年6月15日、名称为“适应输入信号频率的光源控制电路及其运行方法”的中国发明专利申请的分案申请。技术领域[0002]本发明涉及一种光源控制电路，更特别涉及一种光学编码系统中的可适应输入信号的频率变化的光源控制电路及其运行方法。背景技术[0003]光学检测系统通常要求检测到的光强度能够稳定，其中一种方式是控制系统光源以维持稳定的发光强度。信号，例如图2A所示。光检测器91还萃取所述检测信号的共模电压Vc以作为输出信号Vdet。参考电压产生器93基于预期的共模电压以输出参考电压Vref。差分放大器95则比较所述输出信号Vdet及所述参考电压Vref以消除共模噪声(commonmodenoise)。NMOS驱动器97则根据差分放大器95的输出调节发光二极管LED的驱动电流以控制其发光强度。[0005]然而，光检测器91的输出信号Vdet的信号频率会随着被检测轴的转速变化而改变，因此期望调节发光二极管LED的调节响应时间(regulationresponsetime)也能够随着输出信号Vdet的信号频率改变。[0006]有鉴于此，一种能够适应检测信号的频率变化的光学编码系统的光源控制电路及其运行方法即为所需。发明内容[0007]本发明提供一种根据检测信号频率与至少一个频率阈值的比较结果调整光源驱动电流的调节速率的光学编码系统的光源控制电路及其运行方法。[0008]本发明还提供一种相对光学编码系统的编码媒体的不同转向调整光源驱动电流的调节响应时间的光学编码系统的光源控制电路及其运行方法。[0009]本发明提供一种包含低通滤波器、第一比较器、第二比较器及触发器的光学编码系统的频率检测器。所述频率检测器用于从所述光学编码系统差分的放大器接收第一检测信号及第二检测信号。所述低通滤波器用于滤波所述第一检测信号并具有截止频率。所述第一比较器用于比较滤波后第一检测信号与第一参考电压以输出比较信号。所述第二比较器用于比较所述第二检测信号与第二参考电压以输出时钟信号。所述触发器的数据输入端用于接收所述比较信号，其时钟输入用于接收所述时钟信号，其输出端用于当所述第一检测信号的相位领先所述第二检测信号的相位时产生输出信号用于改变所述光学编码系统的差分放大器的带宽。[0010]本发明还提供一种光学编码系统的频率检测器的运行方法。所述光学编码系统包5含差分放大器。所述频率检测器包含低通滤波器、第一比较器、第二比较器及第一触发器。所述运行方法包含下列步骤：以所述低通滤波器从所述差分放大器接收第一检测信号并输出滤波后第一检测信号；以所述第一比较器比较所述滤波后第一检测信号与第一参考电压以输出比较信号；以所述第二比较器从所述差分放大器接收第二检测信号并比较该第二检测信号与第二参考电压以输出时钟信号，其中，所述第一检测信号的相位领先或落后所述第二检测信号90度；以及当所述第一检测信号的所述相位领先所述第二检测信号的所述相位时，以所述第一触发器接收所述比较信号及所述时钟信号并产生第一输出信号以改变所述光学编码系统的差分放大器的带宽。[0011]本发明实施方式的光源控制电路中，参考电压产生电路可由固定电压源、由包含参考平方电路及转换电路的电路或由其他电压产生器所构成。[0012]本发明的光学编码系统中，编码媒体上制作有不同编码以调变入射光。调变后的反射光入射至光检测器的不同光二极管以产生彼此相位差为90度的电流信号，例如包含正弦信号(sinsignal)和余弦信号(cossignal)。转阻放大器用于将所述电流信号放大并转换为电压信号。[0013]为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，于本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，于此合先述明。附图说明[0014]图1是已知的光源控制电路的示意图；[0015]图2A是图1的光源控制电路所输出没有直流偏移的电压信号；[0016]图2B是图1的光源控制电路所输出具有直流偏移的电压信号；[0017]图3是本发明实施例的光学编码系统的示意图；[0018]图4是本发明实施例的光源控制电路的方框图；[0019]图5是本发明实施例的光源控制电路的共模电压电路的示意图；[0020]图6是本发明实施例的光源控制电路的平方电路的电路图；[0021]图7是本发明实施例的光源控制电路的控制器的部分电路图；[0022]图8是本发明实施例的光源控制电路的电流平方和的示意图；[0023]图9是本发明实施例的光源控制电路的电路图；[0024]图10A是本发明另一实施例的光源控制电路的方框示意图；[0025]图10B是本发明另一实施例的光源控制电路的另一方框示意图；[0026]图11是本发明另一实施例的光源控制电路的频率检测器的方框示意图；[0027]图12A-12F是本发明另一实施例的光源控制电路的频率检测器的信号时序图，其中信号频率低于截止频率；[0028]图13A-13F是本发明另一实施例的光源控制电路的频率检测器的信号时序图，其中信号频率高于截止频率；[0029]图14A-14F是本发明另一实施例的光源控制电路的频率检测器的信号时序图，其中编码媒体的转向与图12A-12F相反；[0030]图15是本发明再一实施例的光源控制电路的方框示意图；及[0031]图16是本发明另一实施例的光源控制电路的运行方法的流程图。6[0032]附图标记说明[0035]20参考电压产生电路[0037]40编码媒体[0038]50光检测器[0039]60转阻放大器[0040]70频率检测器[0041]71低通滤波器[0042]72第一比较器[0043]73第二比较器[0044]74第一触发器[0045]75第二反相器[0046]76第一反相器[0047]77第二触发器[0048]78或门具体实施方式[0049]请参照图3所示，其为本发明实施例的光学编码系统100的示意图。光学编码系统100包含控制器10、参考电压产生电路2(trans-impedanceamplifier,TIA)60。一种非限定的实施例中，光学编码系统100的所述控制器10、所述参考电压产生电路20、所述光源30、所述光检测器50及所述转组放大器60例如形成于同一封装中以形成控制模块，只要相对编码媒体40设置即可进行译码操作。[0050]一种非限定的实施例中，所述控制器10、所述参考电压产生电路20及所述转组放大器60形成本发明实施例的光源控制电路，其用于根据光检测器50的检测结果控制光源30发出稳定的光强度。[0051]编码媒体40例如为编码盘(codedisk),其上形成有不同编码用于调变来自光源30入射光。光源30例如为发光二极管或激光二极管，用于发出预定波长的发射光Le(例如红光或红外光)照射编码媒体40,以通过编码媒体40上的编码产生调变后反射光Lm。图3显示编码盘被马达控制而逆时针转动，故其上的不同编码则被光源30的发射光Le照射以产生调变后反射光Lm。由于所述编码媒体40编码的方式并非为本发明的目的，只要光检测器50能够检测调变后反射光Lm产生预定的电流信号(举例说明于后)即可，可使用任何已知方式进行编码。[0052]光检测器50设置于适当位置以接收调变后反射光Lm。光检测器50例如是CCD图像传感器、CMOS图像传感测或其他用于检测光能量以产生电信号的传感器。例如，光检测器50包含第一光二极管(photodiode)PD1、第二光二极管PD2、第三光二极管PD3及第四光二极管PD4,用于接收所述调变后反射光Lm并分别产生第一电流信号I_sin-、第二电流信号I_sin+、第三电流信号I_cos-及第四电流信号I_cos+,其中，第一电流信号I_sin-与第二电流信7号I_sin+(例如为正弦信号)为相位相反且第三电流信号I_c如为余弦信号)为相位相反，第一电流信号I_sin-与第三电流信号I_cos-具有90度相位差个第一光二极管PD1的输出平均电流或电流和，第二电流信号I_sin+是多个第二光二放大器60用于放大并转换第一电流信号I_sin-、第二电流信号I_sin+、第三电流信号I_cos-及第四电流信号I_cos+以分别产生并输出第一检测信号V_sin-、第二检测信号V_sin[0055]一种实施例中，转阻放大器60进行电流-电压转换时并不改变第一电流信号I_检测信号V_sin-、第二检测信号V_sin+、第三检测信号V_cos-+具有相同相位。测信号V_sin-、第二检测信号V_sin+、第三检测信号V_cos-及第一电流信号I_sin-、第二电流信号I_sin+、第三电流信号I_cos-及第四电流信号I_cos+cos-及第四检测信号V_cos+彼此间的相位关系相同于第一电流信号I_sin-、平方电路113、平方和电路及第一转换电路115。控制器10还包含差分放大器(error[0059]共模电压电路110包含平均电阻电路用于平均第一检测信号V_sin-、第二检测信8[0060]第一平方电路111用于接收第一检测信号V_sin-、第二检测信号V_sin+及共模电压信号Vc并输出第一电流平方信号I_sin²。请参照图6,其为本发明实施例的第一平方电路111的电路图。第一平方电路111包含第一晶体管组1111、第二晶体管组1113、第一减法电路1115以及第一偏压电路1117。图6显示第一晶体管组1111、第二晶体管组1113及第一偏压电路1117的晶体管是PMOS晶体管，而第一减法电路1115的晶体管是NMOS晶体管，但本发明不以此为限。[0061]如图6所示，第一晶体管组1111包含汲极相互连接与源极相互连接的两晶体管M1及M2,第一晶体管组1111的两晶体管M1及M2的闸极分别接收所述共模体管组1111用于输出第一电流I1。[0062]如图6所示，第二晶体管组1113包含汲极相互连接与源极相互连接的两晶体管M3及M4,第二晶体管组1113的两晶体管M3及M4的闸极分别接收第一检测信号V_sin-和第二检测信号V_sin+。第二晶体管组1113用于输出第二电流I2。[0063]如图6所示，第一偏压电路1117连接于电压源Vs与所述第一晶体管组1111及所述第二晶体管组1113之间。第一偏压电路1117包含闸极相互连接的两晶体管M10及M10’。所述第一偏压电路1117的两晶体管M10及M10'的源极连接所述电压源Vs。所述第一偏压电路1117的两晶体管的其中一个(此处显示为M10)的闸极连接其汲极。所述第一偏压电路1117的两晶体管的其中另一个(此处显示为M10')的汲极连接所述第一晶体管组1111的两晶体[0064]如图6所示，第一减法电路1115连接于地电压Vg与所述第一晶体管组1111及所述第二晶体管组1113之间。第一减法电路1115用于对所述第一电流I1及所述第二电流I2进行差分以产生第一电流平方信号I_sin²。[0065]根据晶体管原理，晶体管M3的汲极电流Id3可以方程式(1)表示参数(conductiveparameter),Vtp是门槛电压值(thresholdvoltage)。[0068]同理，晶体管M4的汲极电流Id4可以方程式(2)表示[0069]Id4=(Vr-Vamp2)²×[0071]同理，晶体管M1的汲极电流Id1及晶体管M2的汲极电流Id2可以方程式[0073]假设Vampl=Vamp2=Vamp,则(Id3+Id4)-(Id1+Id2)=K×Vamp²=I_sin²,本说明中称为第一电流平方信号。[0075]第五晶体管M5的闸极连接其汲极，第五晶体管M5的汲极连接所述第一晶体管组1111的两晶体管M1及M2的汲极以接收所述第一电流I1。[0076]第六晶体管M6的闸极连接第五晶体管M5的闸极，第六晶体管M6的汲极连接所述第二晶体管组1113的两晶体管M3及M4的汲极以接收所述第二电流I2。9[0077]第七晶体管M7的闸极连接其汲极，第七晶体管M7的汲极连接第五晶体管M5的源极，第七晶体管M7的源极连接地电压Vg。[0078]第八晶体管M8的闸极连接第七晶体管M7的闸极，第八晶体管M8的汲极连接第六晶体管M6的源极，第八晶体管M8的源极连接地电压Vg。[0079]第九晶体管M9的闸极连接其汲极，第九晶体管M9的汲极连接第六晶体管M6的汲极与第二晶体管组1113之间，第九晶体管M9的源极连接所述地电压Vg。第一电流平方信号I_sin²流经第九晶体管M9。[0080]必须说明的是，虽然图6显示第一电流I1流经两个串接的晶体管M5及M7,且第二电流I2流经两个串接的晶体管M6及M8,但本发明并不以此为限。第一电流I1及第二电流I2所分别流经的晶体管数目并不限于2个，该数目根据电路参数而决定。[0081]第二平方电路113用于接收第三检测信号V_cos-、第四检测信号V_cos+及所述共模电压信号V并输出第二电流平方信号I_cos²。[0082]请参照图7,其为本发明实施例的控制器10的部分电路图。第二平方电路113与第一平方电路111相类似，其差异主要在于两者接收的检测信号不同。第二平方电路113包含第三晶体管组M11及M12、第四晶体管组M13及M14、第二偏压电路以及第二减法电路。为简化图式，图7中并未以镖号标示第三晶体管组、第四晶体管组、第二偏压电路以及第二减法电路。[0083]图7显示第三晶体管组、第四晶体管组及第二偏压电路的晶体管是PMOS晶体管，而[0084]如图7所示，第三晶体管组包含汲极相互连接与源极相互连接的两晶体管M11及三晶体管组用于输出第三电流I3。[0085]如图7所示，第四晶体管组包含汲极相互连接与源极相互连接的两晶体管M13及M14,所述第四晶体管组的两晶体管M13及M14的闸极分别接收第三检测信号V_cos-和第四检测信号V_cos+。所述第四晶体管组用于输出第四电流I4。[0086]如图7所示，第二偏压电路连接于电压源Vs与所述第三晶体管组及所述第四晶体管组之间。所述第二偏压电路包含闸极相互连接的两晶体管M10及M10”,所述第二偏压电路的两晶体管M10及M10”的源极连接所述电压源Vs。所述第二偏压电路的两晶体管的其中一个(此处显示为M10)的闸极连接其汲极，所述第二偏压电路的两晶体管的其中另一个(此处显示为M10”)的汲极连接所述第三晶体管组的两晶体管M11及M12的源极及所述第四晶体管[0087]如图7所示，第二减法电路连接于地电压Vg与所述第三晶体管组及所述第四晶体管组之间，并用于对所述第三电流I3及所述第四电流I4进行差分以产生第二电流平方信号I_cos²,其中第二平方电路113根据第三电流I3及第四电流I4产生第二电流平方信号I_cos²的方式类似于第一平方电路111产生第一电流平方信号I_sin²,例如参照方程式(1)～(3),管M19,其连接方式及功用类似第一减法电路1115且已显示于图7,故于此不再赘述。[0088]请再参照图7,平方和电路1151用于计算所述第一电流平方信号I_sin²与所述第二平方电路I_cos²的电流平方和(I_sin²+I_cos²),以产生直流电信号Idetect,请参照图8所示。[0089]平方和电路1151包含第五晶体管组M9’及M19'以及平方和晶体管M40,其中图7显第五晶体管组包含汲极相互连接与源极相互连接的两晶体管M9’及M19',所述第五晶体管组的两晶体管M9’及M19'的闸极分别连接所述第一减法电路1115的晶体管M9的闸极及所述第二减法电路的晶体管M19的闸极以镜射所述第一电流平方信号I_sin²及所述第二电流平个电流镜。此处假设电流镜的镜像比(mirrorratio)均为1。[0090]平方和晶体管M40的源极连接所述电压源Vs,平方和晶体管M40的闸极连接其汲极，平方和晶体管M40的汲极连接所述第五晶体管组的两晶体管M9'及M19'的汲极，用于产生所述电流平方和Idetect=(I_sin²+I_cos²)。[0091]请参照图9所示，其为本发明实施例的光源控制电路的电路图。第一转换电路1153用于将所述电流平方和Idetect转换为检测电压信号Vdetect。第一转换电路1153包含彼此连接的第一转换晶体管M40’及第一转换电阻Rt1。[0092]第一转换晶体管M40'的闸极连接平方和晶体管M40的闸极以产生所述电流平方和(I_sin²+I_cos²)的镜电流Im。当镜像比为1时，所述镜电流Im则大致等于所述电流平方和[0093]当所述电流平方和的镜电流Im流经所述第一转换电阻Rt1时，产生所述检测电压信号Vdetect。藉此，检测电压产生电路101则将不同相位的电压信号(例如图5所示)转换为直流信号，其作为控制光源30的驱动电流的负回授信号。[0094]参考电压产生电路20用于产生参考电压信号Vref至差分放大器13的一个输入端，例如图4显示正输入端。该参考电压信号Vref是用以控制NMOS驱动器15以期望驱动电流驱动光源30的预定电压值。[0095]一种非限定的实施例中，参考电压产生电路20包含定电压源用以输出所述参考电[0096]一种非限定的实施例中，如图4所示参考电压产生电路20包含参考电压产生器210、参考平方电路211及第二转换电路215,其中参考平方电路211利用与第一平方电路111相同的电路结构来应付环境(电压、温度)变化，其差异在于两者输入的电压信号不同。[0097]参考电压产生器210用于产生期望第一振幅电压VHGH、期望第二振幅电压Vow及期所述期望第二振幅电压VL₀的平均值，所述期望第一振幅电压VHIC高于所述期望第二振幅根据产品规格所选择。所述期望共模电压VCMp是定义驱动光源30的驱动电流大小的预定电动器15则增加光源30的发光强度，藉以维持大致相同的驱动电流。[0098]参考平方电路211用于接收所述期望第一振幅电压VHICH、所述期望第二振幅电压连接的第二转换晶体管M50’及第二转换电阻Rt2用于将参考电流平方信号Iref²转换为参11考电压信号Vref。第二转换晶体管M50’及第二转换电阻Rt2的功用类似第一转换晶体管[0099]例如参照图9,参考平方电路211包含第六晶体管组M2[0100]如图9所示，第六晶体管组包含汲极相互连接与源极相互连接的两晶体管M21及M22(此处显示为PMOS晶体管),所述第六晶体管组的两晶体管M21及M22的闸极分别接收期[0101]如图9所示，第七晶体管组包含汲极相互连接与源极相互连接的两晶体管M23及M24(此处显示为PMOS晶体管),所述第七晶体管组的两晶体管M23及M24的闸极分别接收所述期望第二振幅电压VL₀w和所述期望第一振幅电压VHCH所述第七晶体管组用于输出第七[0102]第三偏压电路连接于电压源Vs与所述第六晶体管组及所述第七晶体管组之间。例第三偏压电路的两晶体管M30及M30'的源极连接所述电压源Vs,所述第三偏压电路的两晶体管的其中一个(此处显示为M30)的闸极连接其汲极，所述第三偏压电路的两晶体管的其中另一个(此处显示为M30')的汲极连接所述第六晶体管组的两晶体管M21及M22的源极及所述第七晶体管组的两晶体管M23及M24的源极。[0103]第三减法电路连接于地电压Vg与所述第六晶体管组及所述第七晶体管组之间，用于对所述第六电流I6及所述第七电流I7进行差分以产生参考电流平方信号Iref²。例如，第三减法电路包含晶体管M25、晶体管M26、晶体管M27、晶体管M28以及晶体管M29,其中图9显示第三减法电路所包含者均为NMOS晶体管，但不限于此。[0104]晶体管M25的闸极连接其汲极，晶体管M25的汲极连接所述第六晶体管组的两晶体[0105]晶体管M26的闸极连接晶体管M25的闸极，晶体管M26的汲极连接所述第七晶体管组的两晶体管M23及M24的汲极以接收所述第七电流I7。[0106]晶体管M27的闸极连接其汲极，晶体管M27的汲极连接晶体管M25的源极，晶体管[0107]晶体管M28的闸极连接晶体管M27的闸极，晶体管M28的汲极连接晶体管M26的源[0108]晶体管M29的闸极连接其汲极，晶体管M29的汲极连接晶体管M26的汲极与所述第七晶体管组之间，晶体管M29的源极连接地电压Vg。晶体管M29的汲极电流则为所述第七电流I7与所述第六电流I6相减，以作为参考电流平方信号Iref²。产生Iref²的方式类似I_sin²,故可参照方程式(1)至(3)。[0109]电流镜电路用于产生参考电流平方信号Iref²的第一镜电流Im1,当镜像比为1时，第一镜电流Im1则大致等于参考电流平方信号Iref²。电流镜电路包含晶体管M29用以与晶体管M29形成电流镜，并包含晶体管M50用以与第二转换电路25中的第二转换晶体管M50'形成电流镜。[0110]第二转换电路25包含彼此连接的第二转换晶体管M50’及第二转换电阻Rt2。第二转换晶体管M50’的闸极连接所述电流镜电路的晶体管M50的闸极，以镜射所述第一镜电流Im1以产生所述参考电流平方信号Iref²的第二镜电流Im2。同理，当第二电流镜M50及M50'的镜像比为1时，第二镜电流Im2等于参考电流平方信号Iref²。当所述参考电流平方信号Iref²的第二镜电流Im2流经所述第二转换电阻Rt2时，则产生参考电压信号Vref。[0111]其他未说明的组件的连接可参照图9所示。[0112]差分放大器13的第一输入端(此处显示为-端)接收检测电压信号Vdetect,差分放大器13的第二输入端(此处显示为+端)接收参考电压信号Vref以进行比较。必须说明的是，差分放大器13的第一输入端及第二输入端所接收的电压信号可互换。[0113]NMOS驱动器15连接差分放大器13的输出端，用于根据所述差分放大器13输出的比较结果调节其汲极电流Id,其中所述汲极电流Id作为光源30的驱动电流。[0114]必须说明的是，虽然上述实施例中，各电流镜的镜像比均假设为1以进行说明，但其并非用以限定本发明。只要输入差分放大器13的参考电压信号Vref控制为期望值，各电流镜的镜像比可不为1。[0115]必须说明的是，虽然上述实施例中，编码媒体40是以反射式及旋转运动为例进行说明，但本发明并不以此为限。其他实施例中，编码媒体40可以是穿透式(即光源与光检测器位于其不同侧)且编码媒体40相对光源30的光为透明或半透明。其他实施例中，编码媒体40可进行一维、二维或三维度的直线运动。[0116]必须说明的是，虽然上述实施例中，光源控制电路是以应用于光学编码系统100为例进行说明的，但本发明并不限于此。光源控制电路可应用于任何需要稳定控制光源的发光强度的应用。此外，控制光源发光强度并不限定于控制其驱动电流，亦可控制其驱动电压，视所使用的光源而定。例如使流经NMOS驱动器的汲极电流流经电阻以产生驱动电压。[0117]本发明还提供一种跟随编码媒体40的转速(相对于马达转速)调整NMOS驱动器的用频率检测器70检测与编码媒体40相关的检测信号的信号频率(其由编码媒体40的转速决定)。频率检测器70输出的控制信号I_ctrl用于开启或关闭差分放大器13内的偏压电流131来调节光源30的驱动电流(即所述汲极电流)的响应时间。[0118]请参照图10A,其为本发明另一实施例的光学编码系统100'的方框示意图。图10A与图3的差异在于，图10A的光学编码系统100'与还包含频率检测器70接收检测信号(此处显示为第二检测信号V_sin+及第四检测信号V_cos+)并据以判断信号频率，并根据该信号频率与预定频率的比较结果控制差分放大器13内的偏压电流131,其中该偏压电流131可增加或减少差分放大器13的带宽，以调节光源30的驱动电流的响应时间。[0119]更详言之，当编码媒体40的转速较高时，光源30的调节响应时间优选相对较快以加快调节速度；而当编码媒体40的转速较低时，光源30的调节响应时间优选相对较低以降低调节速度。[0120]如图10A所示，控制器10接收与编码媒体40相关的第一检测信号V_sin-、第二检测信号V_sin+、第三检测信号V_cos-及第四检测信号V_cos+,其中，产生这四个检测信号的方[0121]请参照图10B,其为本发明另一实施例的光学编码系统100'的另一方框图。如前所述，光学编码系统100'包含检测电压产生电路101、差分放大器13以及NMOS驱动器15,其中该差分放大器13的输出用于控制光源30的驱动电流，因其已说明于上，故于此不再赘述。光学编码系统100’的差分放大器13包含偏压电流131受到控制信号I_ctrl的控制，例如启闭或增减。必须说明的是，控制器10的实施方式并不限于图10B所示，只要是用于根据第一检测信号V_sin-、第二检测信号V_sin+、第三检测信号V_cos-及第四检测信号V_cos+产生检测电压信号以作为差分放大器13的一个输入以与参考电压信号比较的电路即可。[0122]请参照图11,其为本发明另一实施例的光学编码系统100的光源控制电路的频率检测器70的方框示意图。频率检测器70接收第二控制信号V_sin+及第四检测信号V_cos+并产生控制信号I_ctrl用于控制差分放大器13内的偏压电流131。一种实施方式中，频率检测器70包含低通滤波器71、第一比较器72、第二比较器73、第一触发器74以及第二反相器75。另一种实施方式中，根据差分放大器13内的电路配置，频率检测器70可不包含第二反相器75,例如差分放大器13包含反相器连接于偏压电流131之上游以作为偏压电流131的控制元件之一。[0123]请同时参照图12A～图12F所示，以下说明当第二检测信号V_sin+的相位领先第四检测信号V_cos+(例如约90度)且输入信号为低频时，频率检测器70的运行方式。[0124]低通滤波器71具有截止频率Fc(例如用作为判断信号频率高低的频率阈值)并用于滤波第二检测信号V_sin+,其具有信号频率Fin。如图12A所示，假设信号频率Fin小于截止频率Fc并具有约1伏特的峰对峰值。由于信号频率Fin小于截止频率Fc,如图12B所示的滤波后第二检测信号V_sin+_F的峰对峰值大致等于(若忽略滤波器的衰减)第二检测信号V_[0125]第一比较器72用于比较滤波后第二检测信号V_sin+_F与第一参考电压CVref以输出比较信号C_out。第一参考电压CVref例如设定为第二检测信号V_sin+的平均电压(例如2.5伏特)加上预定电压值(例如0.35伏特),如图12B所示CVref为2.85伏特，但本发明并不限于此。只要第一参考电压CVref小于第二检测信号V_sin+的峰值以产生图12C的脉冲即可，第一参考电压CVref可设定为任何适当数值。[0126]如图12C所示，当滤波后第二检测信号V_sin+_F大于第一参考电压CVref时，比较信号C_out出现正脉冲。[0127]第二比较器73用于比较第四检测信号V_cos+与第二参考电压Vs/2以输出时钟信12D的脉冲，Vs/2可选择为其他数值。当第四检测信号V_cos+大于第二参考电压Vs/2时，则[0128]第一触发器74的数据输入端D用于接收比较信号C_out,其时钟输入CLK_in用于接收时钟信号CLK,其输出端Q用于产生第一输出信号F1_out,该第一输出信号F1_out用于改变差分放大器13的带宽来调节光源30的驱动电流的响应时间。如图12C～图12D所示，第一触发器74的输出端Q在时钟信号CLK的升缘追踪比较信号C_out,故其第一输出信号F1_out为高水位(例如显示为1伏特，但不限于此),如图12E所示。[0129]如前所述，当频率检测器70不包含第二反相器75时，频率检测器70输出高水位的第一输出信号F1_out(作为控制信号I_ctrl)至差分放大器13,此时频率检测器70可不包含或门(ORgate)78。当频率检测器70包含第二反相器75连接于第一触发器74与差分放大器13之间时，频率检测器70输出低水位的控制信号I_ctrl(例如0伏特，但不限于此)至差分放大器13,如图12F所示。[0130]本实施方式中，当第二检测信号V_sin+的信号频率Fin低于截止频率Fc时，控制信号I_ctrl不开启偏压电流131。本发明中，开启偏压电流131是指加快差分放大器13的响应[0131]接着，说明当第二检测信号V_sin+的相位领先第四检测信号V_cos+(例如约90度)且输入信号为高频时，频率检测器70的运行方式。[0132]如图13A所示，假设信号频率Fin大于或等于截止频率Fc并具有约1伏特的峰对峰值。由于信号频率Fin大于截止频率Fc,滤波后第二检测信号V_sin+_F的峰对峰值将小于第二检测信号V_sin+,如图13B所示。[0133]第一比较器72用于比较滤波后第二检测信号V_sin+_F与第一参考电压CVref以输出比较信号C_out。[0134]如图13C所示，由于第二检测信号V_sin+_F始终小于第一参考电压CVref,比较信号C_out大致为0,但其数值并不限为0。[0135]同理，第二比较器73用于比较第四检测信号V_cos+与第二参考电压Vs/2以输出时钟信号CLK,如图13D所示。当第四检测信号V_cos+大于第二参考电压Vs/2时，则产生时钟信号CLK的正脉冲。[0136]同理，第一触发器74的数据输入端D用于接收比较信号C_out,其时钟输入CLK_in用于接收时钟信号CLK,其输出端Q用于产生第一输出信号F1_out。如图13C～图13D所示，第一触发器74的输出端Q在时钟信号CLK的升缘追踪比较信号C_out,故其第一输出信号F1_out始终为低水位(例如显示为0伏特，但不限于此),如图13E所示。[0137]如前所述，当频率检测器70不包含第二反相器75时，频率检测器70输出低水位的第一输出信号F1_out(作为控制信号I_ctrl)至差分放大器13。当频率检测器70包含第二反相器75连接于第一触发器74与差分放大器13之间时，频率检测器70输出高水位的控制信号I_ctrl(例如1伏特，但不限于此)至差分放大器13,如图13F所示。[0138]本实施方式中，当第二检测信号V_sin+的信号频率Fin高于截止频率Fc时，控制信号I_ctrl开启偏压电流131,以加速差分放大器13的调节响应时间相对应转速较快的编码媒体40。[0139]上述实施方式说明编码媒体40仅能朝向一个方向(即使得V_sin+领先V_cos+的方向)旋转。当编码媒体40能够朝向两相反方向旋转，而使得第二检测信号V_sin+的相位领先或落后第四检测信号V_cos+约90度时，为了在两个方向均能够控制差分放大器13内的偏压电流131,频率检测器70还包含第一反相器76、第二触发器77以及或门78,参照图11。[0140]当编码媒体40朝向使得V_sin+领先V_cos+的方向旋转时，频率检测器70则根据上述相对图12A～图12F以及图13A～图13F的方式运行，而使得第一触发器74产生第一输出信号F1_out至或门78。[0141]当编码媒体40朝向使得V_sin+落后V_cos+的方向旋转时，第一反相器76将时钟信号CLK进行相位反相而产生反相后时钟信号CLK_B。第二触发器77的数据输入端D用于接收比较信号C_out,其时钟输入CLK_in用于接收反相后时钟信号CLK_B,其输出端Q用于产生第二输出信号F2_out以改变差分放大器13的带宽来调节光源30的驱动电流的响应时间。[0142]请同时参照图14A～图14F所示，接着说明当第二检测信号V_sin+的相位落后第四检测信号V_cos+(例如约90)度且输入信号为低频时，频率检测器70的运行方式。[0143]低通滤波器71具有截止频率Fc并用于滤波第二检测信号V_sin+,其具有信号频率Fin。如图14A所示，假设信号频率Fin小于截止频率Fc并具有约1伏特的峰对峰值。由频率Fin小于截止频率Fc,滤波后第二检测信号V_sin+_F的峰对峰值大致等于第二检测信[0144]第一比较器72用于比较滤波后第二检测信号V_sin+_F与第一参考电压CVref(图14B同样显示为2.85伏特，但并不限于此)以输出比较信号C_out。[0145]如图14C所示，当滤波后第二检测信号V_sin+_F大于第一参考电压CVref时，比较信号C_out出现正脉冲。[0146]同理，第二比较器73用于比较第四检测信号V_cos+与第二参考电压Vs/2以输出时[0147]第二触发器77的数据输入端D用于接收比较信号C_out,其时钟输入CLK_in用于接收反相后时钟信号CLK_B,其输出端Q用于产生第二输出信号F2_out,该第二输出信号F2_out用于改变差分放大器13的带宽来调节光源30的驱动电流的响应时间。如图14C～图14D所示，第二触发器77的输出端Q在反相后时钟信号CLK_B的升缘追踪比较信号C_out,故其第二输出信号F2_out为高水位(例如显示为1伏特，但不限于此),如图14E所示。[0148]本实施方式中，第一触发器77同样会运行但只会输出低水位的第一输出信号F1_[0149]当第二检测信号V_sin+的相位落后第四检测信号V_cos+(例如约90度)且输入信号为高频时频率检测器70的运行方式，在参照图13A～图13F及图14A～图14F及其说明后即[0150]本实施方式中，或门78用于接收第一输出信号F1_out及第二输出信号F2_out。当频率检测器70不包含第二反相器时75时，或门78的输出即作为控制信号I_ctrl以控制差分放大器13内的偏压电流131。当频率检测器70包含第二反相器75连接于或门78与差分放大器13之间时，第二反相器75的输出才作为控制信号I_ctrl。[0151]本实施方式中，当第二检测信号V_sin+的信号频率Fin低于截止频率Fc时，控制信号I_ctrl(即第一输出信号F1_out、第二输出信号F2_out、反相后第一输出信号或反相后第二输出信号)不开启偏压电流131;当第二检测信号V_sin+的信号频率Fin高于或等于截止频率Fc时，控制信号I_ctrl开启偏压电流131以加速差分放大器13的调节响应时间对应转速较快的编码媒体40。[0152]此外，本发明还可根据编码媒体40的不同转速控制偏压电流131的不同电流值。例如参照图15,其为本发明再一实施例的光学编码系统100”的方框示意图。图15其与图10A的差异在于，图15的光学编码系统100”包含多个频率检测器(例如显示为第一频率检测器70、第二频率检测器70’及第三频率检测器70”,但其数目不限于3个)。[0153]所述多个频率检测器的每一者都具有图11的架构，用于根据第二检测信号V_sin+及第四检测信号V_cos+产生控制信号(例如显示为I_ctrl1、I_ctrl2及I_ctr13)以改变差分放大器13的带宽来调节光源30的驱动电流的响应时间。本实施方式中，所述多个频率检测器的每一者的低通滤波器都具有各自的截止频率Fc,以作为与输入信号(即检测信号)的信号频率Fin比较的频率阈值，用于对应不同的马达转速分别产生各自的控制信号，其中，每个频率检测器产生各自的控制信号的方式如上所述，故于此不再赘述。分放大器13产生六种(组合三个控制信号)或三种(不组合三制信号I_ctrl1、I_ctrl2及I_ctr13可分别控制各自的偏压电流或一起控制同一个偏压电出滤波后检测信号(步骤S161);以第一比较器72比较滤波后检测信号与第一参考电压以输出比较信号(步骤S162);以第二比较器73接收与编码媒体40相关的另一检测信号并比较该述另一检测信号90度(步骤S163);以及当所述检测信号的相位领先所述另一检测信号时，以第一触发器71接收所述比较信号及所述时钟信号并产生第一输出信号以改变差分放大[0157]如前所述，转阻放大器60根据光检测器50产生的第一电流信号I_sin-、第二电流信号I_sin+、第三电流信号I_cos-及第四电流信号I_cos+分别产生第一检测信号V_sin-、第二检测信号V_sin+以输出滤波后检较滤波后检测信号V_sin+_F与第一参考电压CVref以输出比较信号C_out(步骤S[0158]当编码媒体40仅能检测单一方向旋转时，第一输出信号F1_o着，第二触发器77接收比较信号C_out及反相后时钟信号CLK_B并产生第二输出信号F2_第二检测信号V_sin+的信号频率Fin高于或等于低通滤波器71的截止频率Fc时，第一输出信号F1_out或第二输出信号F2_out开启偏压电流131。[0163]必须说明的是，虽然图10A～图10B、图11及图15显示频率检测器70是根据第二检测信号V_sin+及第四检测信号V_cos+来产生控制信号I_ctrl,但本发明并不以此为限。其他实施方式中，频率检测器70是根据第一控制信号V_sin-及第三检测信号V_cos-来产生控制信号I_ctrl。亦即，频率检测器70的输入信号一个是正弦电压信号且另一个是余弦电压[0164]必须说明的是，虽然图12A～图12B、图13A～图13B及图14A～图14B显示检测信号为弦波，但本发明并不以此为限。根据编码媒体40上的狭缝的不同配置，检测信号可以其他[0165]必须说明的是，上述实施例中，频率检测器70虽然以包括低通滤波器71为例来进行说明，但本发明并不限于此。其他实施方式中，频率检测器70可包含高通滤波器或带通滤波器以取代低通滤波器，以使得输入至第一比较器72的滤波后检测信号在预定信号频率的范围内或范围外时，能使得比较信号产生或不产生正脉冲，以作为触发器的数据输入即可。例如，当使用高通滤波器时，频率检测器70不包含第二反相器75。[0166]当有需要时，频率检测器70输出的控制信号I_ctrl还可用于控制光学编码系统[0167]综上所述，已知光源控制电路会受到暗电流泄漏及反射光泄漏的影响而无法精准控制光源的亮度。因此，本发明另提供一种光源控制电路(图9)及光学编码系统(图1),其通过平方电路先消除检测信号的共模电压后再将检测电压信号与期望控制电压相比较。由于直流偏移已经在差分运算中消除同时所述期望控制电压亦根据环境变化而同步改变，故可有效稳定电源的驱动电流。[0168]虽然本发明已通过前述实例披露，但是其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中具有通常知识技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。调变光调变光光检测器电压个电压十Vref1/18页时间时间参考电压产生电路