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侦测投射式电容触控面板电容变化的晶片━━maXTouchR触控晶片
 

【作者: 陳宇翔】2020年03月17日 星期二

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侦测投射式电容触控面板电容变化的晶片━━maXTouch® 触控晶片


作者:陈宇翔


常用投射式电容技术的应用就是触控晶片透过触控面板可精确的检测电容变化,辨识出在人体接触时作为输入的侦测,较成熟的产品是提供使用者有良好的手指点击和划线操作体验。此技术应用於许多的人机介面输入装置已有十馀年,一开始被应用於消费型市场,拜2007年iPhone发表所赐,电容式触控相关产品开始处於明星产业阶段。2009年maXTouchR触控晶片率先被开发出来,进而成为业界第一颗支援多指操作触控功能的mXT224晶片,之後应用於Android阵营手机上。如图一,可叁考自mXT224发表以来,各个maXTouch触控晶片的世代。



图一


从2017年截至目前为止,统计全部的maXTouch触控晶片总共出货数量已超过一亿八千万颗,其原因在於使用自互电容检测与Differential、Single-Ended ADC硬体,并持续的获得客户大量开案使用,已通过各种电磁干扰的严格验证以及精进触控演算法。同时,也具备了可稳定生产和风险极低的触控晶片解决方案,其各世代演变功能,如图二。



图二


Microchip maXTouch触控车用晶片,目前在全球的前装车用市场拥有六成以上的市占率,其主要特色,除了结合触控面板感测器和晶片自我诊断功能,并可以持续监控触控系统的功能完整性。这些自我诊断功能满足《ISO 26262乘用车功能安全规范》所规定的「汽车安全完整性等级」(ASIL)分级指标。同时,TD系列还新增了Microchip新的波形整型专利技术如图三,可大幅调整信号发射频率,有效的让maXTouch触控车用晶片满足CISPR-25 5级汽车电磁干扰要求。新的触控晶片还满足3级(-40到+85。C)和2级(-40到+105。C)汽车级温度范围,并已通过汽车零组件可靠度AEC-Q100认证。



图三


Microchip新发表如图四的mXT2952TD产品,是应用於商业和工业控制领域的触控晶片。TD系列其中一个的特点是使用互电容搭配Differential取样技术来测量多指讯号。这个检测技术带来了更好的讯号与杂讯比(SNR),有效地消除LCM杂讯干扰,且可支援10mm厚度的玻璃盖板。



图四


Microchip maXTouch触控晶片夹带着以往完善的电容式触控技术,如;三倍输入电压的驱动面板能力,足以用来驱动大尺寸触控面板的能力。具备输出讯号的跳频和波形整形技术以及自互容和Differential、Single-Ended ADC取样技术,只要在晶片内储存一个配置设定,不需要使用者手动切换模式,便能支援不同厚度手套与被动笔的应用、动态侦测防水演算法等的多种外在环境干扰,以通过各种严格的使用者体验和电磁干扰测试。同时也已建构支援不同作业系统maXTouch驱动软体的GitHub资源和触控出货模组检验工具(MaxTouch Analyzer Tool),以确保一致的出货品质。


综合以上,Microchip maXTouch触控晶片是一个成熟并完整的产品。良好完善的maXTouch Studio开发工具,值得业界人士用来了解其技术以及进一步开发终端产品。最後,分享更进一步的资讯,Microchip每年在全球各地区为合作夥伴举办maXTouch触控晶片产品的技术培训。课堂上,提供触控面板设计以及触摸效能调整上的谘询和新产品规划的更新。补充说明,在Microchip的官网上,对於每一个maXTouch触控晶片都有规格书可供下载。若客户与Microchip双方签属保密协议,则会有更多文件以及调整工具提供客户进行开发产品。欲知更多详情,可叁照网页上的资讯,以获取maXTouch触控晶片文件增进更多电容式触控技术的认识。


https://www.microchip.com/design-centers/capacitive-touch-sensing/touch-pads-touch-screens/maxtouch


作者 陈宇翔 Microchip 应用工程师


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