接触屏设备或许会在一天中遭到许多不同噪声源的搅扰,既包含内部噪声也包含外部噪声。充电器和显现器噪声是当今两种最常见的问题噪声源。跟着商场上的充电设备变得越来越轻浮、噪声越来越大,这种应战只会变得愈加难以办理。此外,许多其他日常物件也会发生噪声,引起搅扰,如无线电信号、交流电源甚至荧光灯镇流器等。在存在噪声的情况下,低功用电容式接触体系陈述的方位或许失真,然后影响精确度和可靠性。
今日的接触屏控制器选用各种不同的办法来进步信噪比,并从噪声中过滤出不良数据,这些办法包含片上生成高压发射信号、专业化硬件加速、高频发射、自适应跳频技能以及饱满防治技能。可是,接触技能不断持续开展,触及的方面包含:接触控制器怎么运用上述特性,怎么动态地适应于体系中存在的噪声,以及怎么在改变的环境条件下精确进行接触盯梢。
注入噪声构成的影响包含较大颤动(针对非移动手指陈述的接触坐标改变很大)、没有手指接触屏幕却误报有手指接触、手指触屏时却不陈述手指存在,并且甚至会构成设备彻底锁死等。假如以接触屏手机为例,这意味着无法对手机进行解锁(因为无法陈述手指的控制),或许因为颤动或过错接触而拨错号码(本想深夜打给朋友的电话,成果却错拨给了老板,这问题可不小)。图1显现了运用现在商场上最热销的智能手机测验手指追寻所取得的成果(例如,用一个手指画一个圈)。跟着噪声的添加,手指在面板上的方位陈述(如蓝色所示)会犯错,并且会在面板上检测到过错的接触(其他色彩所示)。
接触屏控制器怎么应对噪声影响,会对用户接触界面的质量体会构成严重影响。在噪声条件下接触功用欠安,或许会导致客户不满,从而添加退货量。因为各种噪声之间存在不同,接触屏控制器需求可以检测、区别并应对这些噪声,特别是两种最简单引起问题的噪声源:充电器和显现屏噪声。
充电器与共模噪声
电容式接触屏设备的一大问题在于充电器宣布高强度的高频噪声时接触功用会下降。一些移动设备在刺进充电器时只提供有限的接触功用,或是在衔接设备不适用的充电器时显现不能运用该充电器的信息,以此来应对高噪声充电器的问题。上述解决方案往最好了说也并不完善。快速阅读一下在线论坛和留言板上的相关信息,咱们就能发现接触屏设备受充电器噪声影响的问题很遍及,并且现已让一些顾客感到很头疼了。
USB正作为一种标准的充电接口在移动设备中快速推行,这也催生了很多低本钱的售后选配商场充电器。许多充电器更注重本钱问题,而不注重功用,这些充电器选用廉价组件,或许缺少能帮忙下降共模噪声的特定组件。
设备的电源和接地供电电压相关于地压动摇,但一起二者之间又坚持相同的压差,就会构成共模噪声。这种动摇仅在接地耦合手指接触屏幕时才会影响接触屏的功用。手指的电势与地压相同,手机电源和接地相对其动摇,就会导致噪声经过手指注入接触屏。注入的电荷量首要取决于噪声的峰值对峰值电压。
此外,电荷的传输量还受别的两个要素的明显影响:手指和接触屏之间的接触面积,以及接触屏掩盖透镜的厚度。这两个要素的影响可经过平行板电容器的电容方程式来了解:
电容越高,意味着注入接触屏的噪声就越大。在这种情况下,电容平行板的一侧由手指接触区域构成,另一侧由接触屏传感器的接纳电极构成。首要,跟着手指与接触屏接触面积的添加,电容也相应成份额添加。不过,因为接纳电极由极窄的行或列构成,因而实践起作用的是手指的直径(参见图2)。
一些OEM厂商运用较小手指(如7毫米)来测验其设备对充电器噪声的抗扰才能。不过,这不能包括一切运用事例。典型的手指直径为9毫米,典型的拇指直径为18到22毫米。假如只测验7毫米的手指,并不能保证拇指解锁手机或控制翻滚列表这样的常见事例。事实上,假如咱们来剖析直径的不同,那么22毫米的拇指注入的电荷是7毫米手指的3倍多!
手指和接纳电极之间的间隔(d)首要由接触屏掩盖透镜的厚度决议(见图3)。典型的掩盖透镜厚度规模从0.5毫米到1.0毫米不等。这就意味着具有0.5毫米掩盖透镜的设备其“d”是1.0毫米掩盖透镜设备的一半,而电容则为2倍。换言之,0.5毫米掩盖透镜注入的噪声是1.0毫米掩盖透镜的两倍。跟着设备的外观形状向更轻浮的趋势开展,掩盖透镜的厚度以及接触控制器接受更轻浮透镜构成更大噪声的才能也变得愈发重要。
尽管充电器需求经过若干项产品认证,但关于共模噪声并没有什么相关的要求。2010年,一批手机OEM厂商就拟定通用标准EN62684到达一致,用以办理充电器在频率规模内可答应的最大峰值对峰值电压。该标准要求充电器发生的噪声不得超越1Vpp(从1kHz到100kHz),而在100kHz频率以上则要求更低的电压强度。典型的选配商场充电器并不遵从这一辅导性要求。
尽管较低噪声的充电器发生的噪声在1–5Vpp之间,但噪声较高的充电器的动摇规模则到达20–40Vpp,这就会发生巨量电荷转移。注入电荷的量取决于噪声的电压起伏(Q=C*V)。尽管噪声量很大,但接触屏控制器仍有必要能检测到引发起伏较小的电荷改变的手指。
电容式接触屏手机还面对一种新式共模噪声,那就是移动高清链接(MHL),这是用来从手机向HDTV传输音频视频的标准接口。手机经过MHL适配器衔接到HDTV,该适配器将手机的USB接口转换成电视的HDMI接口。这种共模噪声来源于电视电源,并会经过HDMI和USB线缆传递给手机。