用Gen4平臺(tái)消除電容觸摸屏設(shè)計(jì)屏障

典型ACVCOM類型的顯示器會(huì)有集中在10~30kHz的500mVpp~3mVpp任何幅度的噪聲(如圖3所示)，而DCVCOM噪聲則會(huì)較小。要測(cè)量顯示器的噪聲非常簡(jiǎn)單，可以在顯示器的頂部加一個(gè)小銅帶，將示波器連接到該小銅帶，并將示波器的地連接到顯示器的電路地，然后運(yùn)行顯示器捕獲波形。這種程度的噪聲對(duì)于電容觸摸屏控制器來(lái)說(shuō)是災(zāi)難性的，但是可以通過(guò)氣隙或者屏蔽來(lái)改進(jìn)。氣隙會(huì)使手機(jī)變厚，且會(huì)帶來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題。屏蔽層也會(huì)增加厚度，并帶來(lái)成本問(wèn)題。

幸運(yùn)的是，顯示器噪聲可以采用Gen4輕松減弱。Cypress的Display Armor技術(shù)是業(yè)內(nèi)采用的最先進(jìn)的對(duì)抗顯示器噪聲的方法。通過(guò)在觸摸屏設(shè)備中集成內(nèi)置的監(jiān)聽(tīng)通道，Gen4可以用兩種不同的方式來(lái)消除顯示器噪聲。一種方法是使用先進(jìn)的算法來(lái)區(qū)分噪聲和數(shù)據(jù)；另一種是檢測(cè)噪聲源并獲取波形，以致在沒(méi)有噪聲時(shí)進(jìn)行電容測(cè)量。這兩種方法都由硬件完成，不會(huì)影響到CPU或觸摸屏子系統(tǒng)通常的執(zhí)行。其結(jié)果是可以實(shí)現(xiàn)低成本的輕薄、先進(jìn)的電容觸摸屏層疊結(jié)構(gòu)(stackup)。

觸摸屏控制器必須提供精確的用戶體驗(yàn)，精度和線性度都是關(guān)鍵。精度定義為觸摸屏控制器報(bào)告的位置與實(shí)際目標(biāo)中心有多接近；線性度則度量的是報(bào)告位置與目標(biāo)經(jīng)過(guò)屏幕運(yùn)動(dòng)線路的接近程度。兩者都是關(guān)鍵參數(shù)，且在邊緣周圍非常重要。Gen4可以幫助設(shè)計(jì)人員把精度和線性度提高到0.2mm以下。它還能支持較大范圍的手指尺寸：從小到4mm的較小手指到大到30mm的較大手指，都可以精確識(shí)別。

節(jié)約成本

Gen4系列產(chǎn)品的抗噪聲能力使設(shè)計(jì)人員不僅能夠抵御苛刻的環(huán)境要求，而且還能節(jié)約成本。如何實(shí)現(xiàn)呢？使用Gen4時(shí)，廠商可以使用低成本的電池充電器和低成本的顯示器。在傳感器設(shè)計(jì)時(shí)可以不必使用屏蔽層，也無(wú)需采用保護(hù)觸摸屏IC不受噪聲源影響的其他的昂貴元器件。Gen4甚至可以在FPC上節(jié)省成本，因?yàn)樗梢允褂脝螌硬季€。這要感謝其靈活的IO設(shè)計(jì)以及無(wú)需外部元器件。典型的設(shè)計(jì)可以設(shè)置Tx引腳在器件的任何一側(cè)，而所有的Rx引腳則均位于頂部，如FPC示意圖所示(圖4)。

圖4：Gen4的單層布線FPC。

易于使用

設(shè)計(jì)師面臨的另一個(gè)挑戰(zhàn)就是要不斷的學(xué)習(xí)新的工具和芯片。這是因?yàn)閷?duì)于不同的項(xiàng)目有不同的控制器。無(wú)論是針對(duì)功能手機(jī)的這一項(xiàng)目，針對(duì)智能手機(jī)的另一項(xiàng)目，還是針對(duì)它們的手寫板設(shè)計(jì)的下一項(xiàng)目，試圖在一個(gè)時(shí)間表內(nèi)完成所有這些項(xiàng)目并學(xué)習(xí)很多的新知識(shí)，將帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)性。Gen4可以解決這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗且粋€(gè)單芯片解決方案的平臺(tái)，可以支持所有這些市場(chǎng)的需求。具有31、35、36、40、56、60個(gè)傳感器IO可選(屏幕尺寸從1.5”至12”)，設(shè)計(jì)人員不再需要擔(dān)心針對(duì)新產(chǎn)品提出的新結(jié)構(gòu)。此外，設(shè)計(jì)人員還可以在所有的項(xiàng)目中使用相同的開(kāi)發(fā)環(huán)境：TrueTouch Host Emulator(TTHE)。它無(wú)需任何編碼，只需簡(jiǎn)單點(diǎn)擊就能完全配置和調(diào)整觸摸設(shè)計(jì)，從而可以使設(shè)計(jì)人員節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間。

本文小結(jié)

投射式電容觸摸屏控制器仍將繼續(xù)發(fā)展。性能將會(huì)增加，并且市場(chǎng)還將繼續(xù)對(duì)系統(tǒng)價(jià)格施壓。幸運(yùn)的是，我們已經(jīng)找到解決途徑。Gen4為市場(chǎng)帶來(lái)了無(wú)與倫比的抗噪聲能力，并結(jié)合了革命性的刷新率以及功耗。由于它的集成水平，設(shè)計(jì)人員可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的性能，并在同時(shí)降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本。采用Gen4平臺(tái)方法可以使設(shè)計(jì)人員節(jié)省設(shè)計(jì)的時(shí)間和成本，并為終端客戶帶來(lái)極好的用戶體驗(yàn)。