采用电荷迁移感应技术实现创新的低成本触摸控制

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1、采用电荷迁移感应技术实现创新的低成本触摸控制

2、第1lunouseg(this)">图1：QT1080的一种典型应用电路。基于专利电荷迁移技术的芯片能提供这种灵活性，可以产生由简单触摸按钮、开关阵列、滑动键、控制轮，甚至触摸屏构成低成本、耐用的面板。电荷迁移感应技术QuantumResearch公司的电荷迁移感应(QT)技术是一种基于电荷保存基本物理原理的技术。在工程学上，“Q”代表电荷，因此以“QT”指代“电荷迁移”。同样根据开关电容感应技术，QT传感器使用电子开关来对一个未知电容的感应金属板进行充电，达到一个已知的电动势，然后将最终的电荷

3、迁移到一个测量电路中。通过测量在一个或者几个充电-迁移周期后的电荷，可以确定感应金属板的电容。通过利用微处理器控制的MOSFET晶体管开关来以突发模式实现充电-迁移-获取的过程，这样可以通过监测电容的微小改变来确定有什么东西接近或者触摸到感应表面。QT技术比其它的电容性感应技术更具有稳定性和准确性，具有几十倍程的动态范围。QT传感器不需要线圈、振荡器、RF器件、特殊电缆、RC(电阻电容)网络等很多离散器件，具有简单、稳固、精巧的特点，并且成本可接受。此外，因为基于QT的设备依赖于扩频调制，因此实际上消除了电子噪声，同时大大抑制了发射干扰。这

4、些特性对电路的敏感度、稳定性、复杂度、EMC兼容性和成本具有很大的影响。更重要的是，所有的QT器件具有自动漂移补偿，能解决老化或者环境条件改变带来的缓慢变化。触摸键最近推出的QT1080是一种8键的QTouch传感器IC，用于像移动、MP3播放器、PC外设、遥控等相似的便携式消费产品中的低功率传感应用。在低功率模式中，电压为3V时只消耗40uA的电流，驱动8个触摸键，可以采用各种不同尺寸、各种面板材料实现多种机械设计。像其它QT产品一样，它通过只在预先定义的采样周期数之后才记录一次触摸，来提供完全去反弹的结果。邻键抑制(AKS)是这个器件中

5、的一种正在申请专利的功能，能防止一次触摸多个键响应，它是通过比较一组按键的信号强度，并忽略那些信号弱于最强信号按键的键来实现的。AKS技术可以用于所有的8个键，或者分别有四个按键的两个键组，也可以禁止该功能。该器件在上电时还能自校准，并在很长的探测时间之后重新校准，这样就不会因为外物接触感应表面或者其它不期望的影响将按键“冻结”。500)this.style.ouseg(this)">图2：QSlide提供7位的分辨率，通过串行SPI接口向主控制器提供位置数据。当用于实现单触摸按键时，通过改变一个外部参考电容就可以独立地调整每个按键的灵敏度

6、。QT1080还包含一种快速检测模式，这种模式适用于那些需要一种简单的触摸滑动键的应用。通过使用一串触摸传感器电极可以实现简单的触摸滑动键。图1显示了一种典型的应用电路。QT1080具有一种独特的“低功率唤醒”模式，这种模式允许非常低的电流消耗，一般为40μA，同时保持在按键按下时能快速响应。这种模式可以用于在人接触时唤醒产品。这个器件具有两种输出模式：一个引脚对应一个按键和二进制编码。该器件采用单电源工作，电压范围为2.8VDC到5VDC，采用微型无铅QFN-32封装。触摸滑动键对于需要不断进行连续调整控制的应用中，QT401QSlide

7、芯片模仿使用触摸来控制的滑动电位计。像QT1080一样，基于QSlide的控制可以在完全封闭的面板内实现。QSlide还实现了设计灵活性，允许选用很多种材料用于外壳，因为滑动感应非常可靠，甚至可以检测到戴手套的手对坚固的玻璃或者塑料面板的触摸。滑动键串不需要排列整齐，它们可以组成弧形或者其它形状以适合具体的应用，因此系统美学设计可以满足于终端产品的需要。QSlide提供7位的分辨率，通过串行SPI接口向主控制器提供位置数据，如图2所示。尽管QSlide是针对于消费应用，但同样适合用于医疗、工业、汽车和计算机外设。例如，从速度、温度和声音控制

8、到照明、显示器亮度和机械位置感应都可以使用。QSlide使用了两个横跨一个简单线性电阻单元的电荷迁移感应通道。它利用一种算法来确定触摸位置，与信号强度无关，使检测又准确又可靠。电阻单元可以由串联的分离电阻组成，在显示器上使用一个电阻性厚膜层，或者一种可见的铟锡氧化物(ITO)薄膜。通过将ITO滑动键串附着在LCD面板的保护玻璃上，可以实现很简单的触摸屏，这种方法比电阻触摸屏的成本更低，因为QSlide只需要一层ITO。这种方法还能保证较好的可靠性，因为传感器受到上面覆盖的玻璃保护，除非上面的这层玻璃被破坏，否则不会损坏。与QT1080相似，

9、QT401提供一种独特的“睡眠唤醒”模式，这种模式可以用来对产品唤醒。QT401通过提供一种接近模式，允许通过检测接近面板50毫米远的手来唤醒产品。这种功能可以用于在用户触摸到产