用Gen4平臺消除電容觸摸屏設計屏障

典型ACVCOM類型的顯示器會有集中在10~30kHz的500mVpp~3mVpp任何幅度的噪聲(如圖3所示)，而DCVCOM噪聲則會較小。要測量顯示器的噪聲非常簡單，可以在顯示器的頂部加一個小銅帶，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，然后運行顯示器捕獲波形。這種程度的噪聲對于電容觸摸屏控制器來說是災難性的，但是可以通過氣隙或者屏蔽來改進。氣隙會使手機變厚，且會帶來機械設計問題。屏蔽層也會增加厚度，并帶來成本問題。

幸運的是，顯示器噪聲可以采用Gen4輕松減弱。Cypress的Display Armor技術是業(yè)內采用的最先進的對抗顯示器噪聲的方法。通過在觸摸屏設備中集成內置的監(jiān)聽通道，Gen4可以用兩種不同的方式來消除顯示器噪聲。一種方法是使用先進的算法來區(qū)分噪聲和數據；另一種是檢測噪聲源并獲取波形，以致在沒有噪聲時進行電容測量。這兩種方法都由硬件完成，不會影響到CPU或觸摸屏子系統(tǒng)通常的執(zhí)行。其結果是可以實現低成本的輕薄、先進的電容觸摸屏層疊結構(stackup)。

觸摸屏控制器必須提供精確的用戶體驗，精度和線性度都是關鍵。精度定義為觸摸屏控制器報告的位置與實際目標中心有多接近；線性度則度量的是報告位置與目標經過屏幕運動線路的接近程度。兩者都是關鍵參數，且在邊緣周圍非常重要。Gen4可以幫助設計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，都可以精確識別。

節(jié)約成本

Gen4系列產品的抗噪聲能力使設計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。如何實現呢？使用Gen4時，廠商可以使用低成本的電池充電器和低成本的顯示器。在傳感器設計時可以不必使用屏蔽層，也無需采用保護觸摸屏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，因為它可以使用單層布線。這要感謝其靈活的IO設計以及無需外部元器件。典型的設計可以設置Tx引腳在器件的任何一側，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

設計師面臨的另一個挑戰(zhàn)就是要不斷的學習新的工具和芯片。這是因為對于不同的項目有不同的控制器。無論是針對功能手機的這一項目，針對智能手機的另一項目，還是針對它們的手寫板設計的下一項目，試圖在一個時間表內完成所有這些項目并學習很多的新知識，將帶來極大的挑戰(zhàn)性。Gen4可以解決這個問題，因為它是一個單芯片解決方案的平臺，可以支持所有這些市場的需求。具有31、35、36、40、56、60個傳感器IO可選(屏幕尺寸從1.5”至12”)，設計人員不再需要擔心針對新產品提出的新結構。此外，設計人員還可以在所有的項目中使用相同的開發(fā)環(huán)境：TrueTouch Host Emulator(TTHE)。它無需任何編碼，只需簡單點擊就能完全配置和調整觸摸設計，從而可以使設計人員節(jié)省設計時間。

本文小結

投射式電容觸摸屏控制器仍將繼續(xù)發(fā)展。性能將會增加，并且市場還將繼續(xù)對系統(tǒng)價格施壓。幸運的是，我們已經找到解決途徑。Gen4為市場帶來了無與倫比的抗噪聲能力，并結合了革命性的刷新率以及功耗。由于它的集成水平，設計人員可以實現先進的性能，并在同時降低系統(tǒng)設計的成本。采用Gen4平臺方法可以使設計人員節(jié)省設計的時間和成本，并為終端客戶帶來極好的用戶體驗。