几种触控技术分析

《几种触控技术分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、几种触控技术分析CYPRESS的CSA(CapSenseSuccessiveApproximation)技术图一CSA的技术概貌图CSA工作原理如下所示：1）、校准阶段1、把①1和①2这两个时钟交替开启，那样感应电容的作用就像一个电阻，CMOD电容上的电压就会稳定在一个固定值Vstart=1/fC,等效电路如下图所示。VODA图二电容采样阶段的等效电路图2、把开关①1断开一固定时间，CMOD±的电压就会线性上升，把CMOD±的电压和VREF进行比较，当CMOD上电压小于VREF时，计数器开始计数；当CMOD上电压大于VREF时，停止计数。3、当计数器的输出为0时，说明Vstart电压高于VR

2、EF,IDAC电流过大；如果计数器的输出值远大于0,那么说明Vstart电压过低，IDAC电流过小。下一步就会依据逐次逼近算法来设置IDAC电流，目标是把IDAC设置在一个适当的值，使得Vstart电压略低于VREF,计数器的输出略大于0。这时IDAC设置完毕，校准完成。Region1showsVstart图三CMOD±的电压波形图CMOD上的电压如上图所示，第一阶段为①1和①2交替开启阶段，CMOD电压稳定在l/fc；第二阶段为①1断开，CMOD±电压直线上升阶段；第三阶段为数据处理阶段,CSA模块空闲，CMOD上电压下降是由于外接示波器漏电导致。2）、检测阶段当有手指触摸时，CX电容变大

3、，VStart=1/fC电压变低，计数器的计数值会变大,那么就可以据此判定触摸的发生。ComparatorThresholdNoFingerPresent

4、FingerPresent

5、图I川触摸发牛•前后的计数值对比二、CYPRESS的CSD(CapSenseSigmaDelta)技术图五CSD技术的系统框图从上图可以看出，在CSD技术框图中，主要有一下儿个模块：开关电容、时钟、sigma-delta调制器、滤波器。CSD结构的工作原理如下所示。步骤1：开关SW1和SW2交替打开，开关电容电路等效为一个电阻，向CMOD电容充电；CMOD±电压达到VREF时，比较器翻转，SW3闭合，CMOD开

6、始通过RB对地放电，CMOD电压开始下降，当CMOD上电压低于VREF时，SW3断开。CMOD又开始充电，如此周期往复。图六调制器的等效工作原理图在图中，等效电阻RCX大小为1/fc。1.4V7.5VVmod5.0V2.5VovI-180us185us190us195us200us205us210us215us220us1.2V图七CMOD以及比较器的输出波形图步骤2：测量输出的占空比。将比较器的输出信号滤波后，进行占空比的测量。■IncreaseinCxreducesRcxcausingmorecurrenttocharge^Mod-■MorecurrentresultsinCModcha

7、rgingfaster.■Morecurrentresultsinslowerdischargetimes.图八触摸前后的波形比对三、SIGMA的CDC(CapDigitalConversion)技术▽V2Vref图九SIGMA的CDC技术原理图SIGMA的CDC技术原理图如上图所示，其工作原理为：步骤1：开关①1导通，CMOD上电压升至VREF。步骤2：开关①2和①3交替导通,CX开关部分电路等效电阻为R二1/fC,这吋CMOD上电压开始下降，当下降到1/2VREF时，计数结束。当有手指触摸时，电容CX变大，等效电阻R变小，计数值变少。四、总结原理比较：1CSA技术的触摸计数值为：初始电压

8、VStart=l/fCx,结束电压VREF,充电电流大小为I对CMOD进行充电。2CSD技术充电电流的等效电阻值为1/fCx，放电电阻为固定阻值RB,计数值的多少取决于计数器开启时间的长短。3SIGMA的CDC技术的初始屯压为VREF,结束电压为1/2VREF,等效放电电阻为1/fCx。计数值的多少可以通过CMOD大小来调节。精度比较：1CSA技术的精度可以通过CMOD的电容大小来调节分辨率。但是实际上CMOD的犬小受限于Cx电容的人小和计数时间的长短等因素，分辨率的提高还是会有限制。2CSD技术的精度的提高只需耍简单的增加计数的时间即可，通过加长计数时间，CSD可以做到很高精度。3SIGM

9、A的CDC技术的精度提高也和CSA类似，也是通过改变CMOD电容来改变分辨率的。三者都可以做到高精度，只是CSD的精度设置不需要改变硬件电路就可以实现，这会在有些应用上带来方便。比如可以在初期检测有无手指触摸的时候用更低的精度，后期检测具体触摸电容改变大小时用更高的精度。抗干扰能力比较：与CSR(CapSenseRelaxationOscillator)技术相比，CSA、CSD^CDC都在开关电容电路与外部调