一種投射式電容觸摸屏控制芯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電容電感工藝產(chǎn)品領(lǐng)域，具體涉及一種投射式電容觸摸屏控制芯片。一種投射式電容觸摸屏控制芯片，芯片由端口配置單元（CFG)，多路選擇器（MUX1，MUX2),驅(qū)動(dòng)電路(DrivingUnit)，放大器(Amplifier)，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生器（LD0)，逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SARADC)和數(shù)字控制邏輯（DigitalLogic)組成。該方案采用雙端差分驅(qū)動(dòng)單端感應(yīng)方法，可以檢測手指觸摸導(dǎo)致的互電容變化，檢測靈敏度高，軟件開銷小，可輕松實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸信號檢測。
【專利說明】一種投射式電容觸摸屏控制芯片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電容電感工藝產(chǎn)品領(lǐng)域，具體涉及一種投射式電容觸摸屏控制芯片。

【背景技術(shù)】
[0002] 在當(dāng)今的信息技術(shù)時(shí)代，觸摸屏因?yàn)槠浔憬菔孢m的用戶體驗(yàn)和快速直觀的用戶接 口，越來越受廣大消費(fèi)者的青睞。如今，觸摸屏已廣泛應(yīng)用于手機(jī)、PDA和電腦上，而觸摸感 應(yīng)方法也成為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的研究開發(fā)重點(diǎn)。
[0003] 觸摸屏依據(jù)感應(yīng)原理可以分為：電阻式、電容式、紅外式和表面聲波式。其中，只有 電阻式和電容式觸摸屏被廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品中，并順利實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。電阻觸摸屏 透光率低、閃光效應(yīng)嚴(yán)重，且只支持單點(diǎn)觸摸，已逐漸被電容觸摸屏取 代。投射式電容觸摸屏具有經(jīng)久耐用、靈敏度高、噪聲抑制能力強(qiáng)和支持多點(diǎn)觸摸等優(yōu) 點(diǎn)，已被越來越多的模組廠商和芯片設(shè)計(jì)者采用。當(dāng)手指或者其他導(dǎo)體接近投射式電容觸 摸屏?xí)r，該處的電場就會受到影響，導(dǎo)致自電容增加、互電容減小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提出一種新的觸摸信號檢測方案。
[0005] -種投射式電容觸摸屏控制芯片，芯片由端口配置單元（CFG)，多路選擇器 (MUX1，MUX2)，驅(qū)動(dòng)電路（Driving Unit)，放大器（Amplifier)，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生器（LD0)，逐次 逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC)和數(shù)字控制邏輯（Digital Logic)組成。
[0006] 優(yōu)選地，端口配置單元CFG可以將未掃描到的端口接電源、基準(zhǔn)電壓接地或者懸 浮。
[0007] 優(yōu)選地，多選一多路選擇器MUX1在數(shù)字控制邏輯的控制下，依次選通感應(yīng)電極到 放大器的輸入端。
[0008] 優(yōu)選地，多選二多路選擇器MUX2在數(shù)字控制邏輯控制下，依次選通兩條相鄰的電 極作驅(qū)動(dòng)線。
[0009] 該方案采用雙端差分驅(qū)動(dòng)單端感應(yīng)方法，可以檢測手指觸摸導(dǎo)致的互電容變化， 檢測靈敏度高，軟件開銷小，可輕松實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸信號檢測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為一種投射式電容觸摸屏控制芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 一種投射式電容觸摸屏控制芯片。芯片由端口配置單元（CFG)，多路選擇器 (MUX1，MUX2)，驅(qū)動(dòng)電路（Driving Unit)，放大器（Amplifier)，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生器（LD0)，逐次 逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC)和數(shù)字控制邏輯（Digital Logic)組成。面板由N根橫電極和 Μ根堅(jiān)電極組成，?C?代表觸摸屏面板上橫堅(jiān)電極之間的互電容。
[0012] 端口配置單元CFG可以按照需要將未掃描到的端口接電源、基準(zhǔn)電壓接地或者懸 浮。多選一多路選擇器MUX1在數(shù)字控制邏輯的控制下，依次選通感應(yīng)電極到放大器的輸入 端。多選二多路選擇器MUX2在數(shù)字控制邏輯控制下，依次選通兩條相鄰的電極作驅(qū)動(dòng)線。 驅(qū)動(dòng)電路可以按照測量需求，對選擇出的驅(qū)動(dòng)電極進(jìn)行差分驅(qū)動(dòng)。放大器將感應(yīng)電極上的 感應(yīng)電壓進(jìn)行放大，可以顯著提高芯片的信噪比。（；是放大器的反饋電容。LD0可以產(chǎn)生 芯片需要的基準(zhǔn)電壓V Mf。
[0013] SAR ADC具有8?16位的精度，功耗低、面積小，是采樣頻率低于5 MS/s的中/高 分辨率應(yīng)用的常見結(jié)構(gòu)。手指觸摸信號的頻率并不高，因此，SAR ADC成為本文觸控芯片的 首選結(jié)構(gòu)。SAR ADC將放大器的輸出電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，發(fā)送給MCU進(jìn)行處理。數(shù)字邏輯控 制整個(gè)芯片的工作時(shí)序。
[0014] 芯片工作原理如下：首先，多路選擇器MUX2選通Rowl和Row2,使其為差分驅(qū)動(dòng) 端，MUH選通Columnl，使其為感應(yīng)端。驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在預(yù)充階段，預(yù)充開關(guān)St閉合， 放大器成為單位增益緩沖器，Columnll因此被預(yù)充到參考電壓V Mf、。在測量階段，開關(guān)St 斷開，Columnl上的電壓會根據(jù)電荷守恒和電荷重分配原理而變化為％。電壓％經(jīng)過電荷 放大器放大后，再經(jīng)過SAR ADC量化輸出。Columnl上的電壓量化輸出后，Column2被選擇 為感應(yīng)線，此時(shí)驅(qū)動(dòng)線保持不變。上述過程重復(fù)進(jìn)行，直到Column Μ上的電壓量化輸出完 畢。然后，MUX2選通Row2和Row3,使其為差分驅(qū)動(dòng)端，上述過程重復(fù)進(jìn)行，直到Row(N-l) 和Row N作為驅(qū)動(dòng)端，Column Μ的數(shù)據(jù)量化輸出完畢。此時(shí)，一幀的數(shù)據(jù)測量結(jié)束。
【權(quán)利要求】
1. 一種投射式電容觸摸屏控制芯片，其特征在于：芯片由端口配置單元（CFG)，多路選 擇器（MUX1，MUX2)，驅(qū)動(dòng)電路（Driving Unit)，放大器（Amplifier)，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生器（LDO)， 逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC)和數(shù)字控制邏輯（Digital Logic)組成。
2. 如權(quán)利要求1 一種投射式電容觸摸屏控制芯片，其特征在于：端口配置單元CFG可 以將未掃描到的端口接電源、基準(zhǔn)電壓接地或者懸浮。
3. 如權(quán)利要求1 一種投射式電容觸摸屏控制芯片，其特征在于：多選一多路選擇器 MUH在數(shù)字控制邏輯的控制下，依次選通感應(yīng)電極到放大器的輸入端。
4. 如權(quán)利要求1 一種投射式電容觸摸屏控制芯片，其特征在于：多選二多路選擇器 MUX2在數(shù)字控制邏輯控制下，依次選通兩條相鄰的電極作驅(qū)動(dòng)線。
【文檔編號】G06F3/044GK104216593SQ201410485303
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】王耀斌 申請人:陜西高新實(shí)業(yè)有限公司