电容式触摸屏技术交流资料

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1、电容式触摸屏技术交流资料CTP技术支持周子玉内容概要电容感应基本原理电容屏常见问题电容屏叠构牧东合作触控IC简介结束语电容屏工作简单数学模型当手指或导体触摸到TP时，电容值Cp就会产生变化工作原理概括1.触摸TP，寄生电容产生变化2.发射极发射信号，经过容抗，阻抗后，信号产生滞后或超前，接收极接受信号后计算出具体数值，扫描整屏，产生数据矩阵3.和基准数据矩阵对比，产生DIFF值矩阵，使用重心算法映射到LCD分辨率，得出具体坐标值，赋予ID号4.产生中断，主控使用IIC读走数据自电容和互电容自电容检测通道与地之间的寄生电容变化，有手指存在时寄生电容会增加，IC通道pin既是发射

2、极又是接收极互电容检测发射通道和接受通道交叉处的互电容（也就是耦合电容）的变化，有手指存在时互电容会减小，IC通道pin发射极和接受极是分开的自电容原理穿行驱动/感应特点M+N个电容M+N条连线模拟多点（2点）互电容原理串行驱动并行感应特点M*N个电容M+N条连线真实多点互电容VS自电容电容式IC设计几个挑战1.检测微小电容变化的挑战来自多点电容触摸屏设计的第一个挑战是如何将由于手指触摸而产生的微小的互电容变化转化成数字信号并具有足够的分辨率。我们知道，一般地讲，多点触摸是基于互电容感应原理，而互电容是发射感应条与接受感应条在交叉点处的寄生电容，这个电容是非常的小，通常在0.

3、2~4pF,而手指触摸而产生的互电容的变化就更小了。对这种微小的互电容变化的检测，不仅需要有对电容变化高度灵敏的硬件检测电路以实现微弱模拟电量到数字信号的转换，同时也需要相应的软件来进行控制协调以保证在整个触摸屏上的每一点对手指触摸信号有足够高的灵敏度。悬空问题是这种挑战一种极端的表现电容式设计几个挑战2.如何提高信噪比SNR的表现信噪比(SNR)是多点电容触摸屏设计中最重要的指标之一对一个触摸屏来讲，有足够大的手指信号是远远不够的。事实上，触摸屏并非置身于象牙塔上，在它的周围有诸多的噪声源。比如，紧贴在它下面的LCD就是一个噪声源，它能够在LCD的表面产生高达15nA/mm

4、2的电流噪声和1V以上的电压噪声。虽然一个ITO的屏蔽层被放在触摸屏的下面的方案被一些设计者所采用,但屏蔽层的增加，导致触摸屏厚度的增加和成本的增加，也一定程度影响了可视性。并非所有的终端客户都可以接受。手机本身的射频信号和外界的电磁波也会对其产生干扰。当采用触摸屏的终端采用外部市电供电时，通过来自电网和电源适配器可能产生很大的共模噪声。还有使人感到棘手的充电器噪声，触摸屏及系统本身所产生的噪声如AD转换带来噪声、开关噪声以及电源噪声和ESD测试所使用的8千伏ESD噪声。在这么一个多噪声的环境中，如何使触摸屏系统对各种噪声源的噪声有很好的噪声免疫力获得足够高的信噪比是多点电容

5、触摸屏设计的一个挑战。TP与LCDairgap不够，通道走线或触控IC与RF天线太近，会是TP失灵，或自动报点ESD测试时，自动报点，程序跑飞。电容式设计几个挑战3.如何克服来自低档充电器的噪声在中国市场，大量的低档充电器被用户所选用。这类充电器所产生的噪声和其他噪声有两个特别的不同：第一是它的噪声在没有手指触摸时并不呈现出来，仅当触摸时才显现出来并且非常地强烈，使得一个有效的触摸变得很不稳定进而变得失效;其次是这个噪声是来自充电器并通过地线传到触摸屏系统的一种共模噪声，它很难通过普通的硬件滤波来滤掉，常用的数字滤波对它的滤波效果也不理想。所以必须有一种高级的滤波方法来对付这

6、种低档充电器的噪声。使用低档充电器时，报点会漂移或自动报点电容式设计几个挑战4.防水（防雾）性能的考验防水性能是电容触摸屏设计的一大挑战。似乎使用互电容扫描的多点电容触摸屏具有天然的防水能力，它并不构成一个设计挑战。为什么这样说呢?因为使用自电容扫描的触摸屏，水滴和手指触摸产生的信号变化的方向是相同的，要将水滴从手指触摸中分辨出来颇费周折。而互电容扫描的触摸屏水滴和手指触摸产生的信号变化的方向正好是相反的，因为手指触摸使互电容减少，水滴却使互电容增加。这就给人这样一个感觉，使用互电容扫描的多点电容触摸屏具有天然的防水能力而不需要采用特别的措施去做防水处理。真实的情况并非如此简

7、单，当水滴滴到互电容屏上时，确实不会也没有产生误触发，但当水滴被擦掉以后再用手指触摸原来的地方就不灵了。运气好的时候，过一段时间可以恢复到原先的手指触摸灵敏度。我们知道一个合格的产品是不允许这样的情况出现的，更不会去依赖好运气。因此如何解决因水而带来的手指触摸失效的问题是多点电容触摸屏设计的又一个挑战。事实上因水而带来的触摸失效的问题不仅仅指水滴，它还包括水膜和大片的水。电容式触摸屏堆叠结构比较CoverLensCoverLensCoverLensITOGlassITOFilm:RXITOFilm:TX