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william威廉希尔:如何解决触摸屏的电磁干扰问题

发布时间:2022-02-13 06:51:40 来源:william威廉希尔 作者:williamhill吧

  能够精确定位手指轻触屏幕的位置,它通过测量电容的微小变化来判别手指位置。在此类触摸屏应用中,需要考虑的一个关键设计问题是(EMI)对系统性能的影响。干扰引起的性能下降可能对触摸屏设计产生不利影响,本文将对这些干扰源进行探讨和分析。

  典型的投射式电容传感器安装在玻璃或塑料盖板下方。图1所示为双层式传感器的简化边视图。发射(Tx)和接收(Rx)电极连接到透明的氧化铟锡(ITO),形成交叉矩阵,每个Tx-Rx结点都有一个特征电容。Tx ITO位于Rx ITO下方,由一层聚合物薄膜或光学胶(OCA)隔开。如图所示,Tx电极的方向从左至右,Rx电极的方向从纸外指向纸内。

  让我们暂不考虑干扰因素,来对触摸屏的工作进行分析:操作人员的手指标称处在地电势。Rx通过触摸屏控制器电路被保持在地电势,而Tx电压则可变。变化的Tx电压使电流通过Tx-Rx电容。一个仔细平衡过的Rx集成电路,隔离并测量进入Rx的电荷,测量到的电荷代表连接Tx和Rx的“互电容”。

  图2显示了未触摸状态下的磁力线示意图。在没有手指触碰的情况下,Tx-Rx磁力线占据了盖板内相当大的空间。边缘磁力线投射到电极结构之外,因此,术语“投射式电容”由之而来。

  当手指触摸盖板时,Tx与手指之间形成磁力线,这些磁力线取代了大量的Tx-Rx边缘磁场,如图3所示。通过这种方式,手指触摸减少了Tx-Rx互电容。电荷测量电路识别出变化的电容(△C),从而检测到Tx-Rx结点上方的手指。通过对Tx-Rx矩阵的所有交叉点进行△C测量,便可得到整个面板的触摸分布图。

  图3还显示出另外一个重要影响:手指和Rx电极之间的电容耦合。通过这条路径,电干扰可能会耦合到Rx。某些程度的手指-Rx耦合是不可避免的。