FTS touch panel controller introduction for Market 091116.ppt

1、FTS Touch Panel Controller Introduction,Nov. 13, 2009 Michael Mo,Contents,电容式触摸屏原理介绍 电容式触摸屏分类 电容式触摸屏应用与市场 FTS 电容式触摸屏控制器介绍,电容式触摸屏基本原理,Electronic Field Capacitive Sensor,通过检测电容传输的能量来检测电容 振荡器输出正弦波加到电容一端 信号检测处理电路接电容另一端 根据接收点信号电平高低判断电容的大小,Relaxation Oscillator Capacitive Sensor,通过检测张弛振荡器频率来检测电容 一个恒流源给电容充

2、电 一个受反馈控制的开关给电容放电 迟滞比较器把电容电压变化整形方波,Charge Transfer Device Capacitive Sensor,首先，感应电容充电 其次，把感应电容的电荷转移到另一个电容 通过检测电荷转移量来检测电容的大小,Capacitive Sensor Comparison,Electronic Field Sensor原理简单。但检测的是电压，容易受到干扰，并且正弦波不易产生。 Relaxation Oscillator实现简单，但对寄生电容，RF干扰十分敏感。 Charge Transfer Device原理复杂，实现复杂，也容易受到RF干扰。,电容式触摸屏分

3、类,Detect Method: Self-capacitance VS. Mutual-Capacitance,自电容 利用单个电极自身的电容 一端接地，另一端激励或采样电路 互电容 利用两个电极传输电荷 通常一端接激励，另一端接采样电路,自电容self-capacitor 测量信号线本身的电容 优点：简单，计算量小 缺点：虚拟两点，速度慢 互电容-mutual capacitor 测量垂直相交的两根信号之间的电容 优点：真实多点，速度快 缺点：复杂，功耗大，成本高,Panel Process,玻璃双面（DITO） ITO图案做在玻璃的上下表面，分别为x轴和Y轴，上表面加Lens 玻璃单面（

4、SITO） ITO图案做在玻璃的上表面 ，下表面为shielding 玻璃单面架桥，X轴与Y轴交汇处采用架桥 玻璃单面双层，使用SiO2隔离 Film 三层，分别为X轴，Y轴和shielding,DITO,SITO,Film,Panel Pattern：Single Layer Self-capacitance,单层ITO。 分别与地或手指构成自电容（人体接地） 有MN个电容 需要M N条线连到控制芯片 可做多点触摸感应,2020/9/4,Panel Pattern：Two Layers Self-capacitance or Mutual capacitance Panel,两层ITO 分别

5、与地或手指构成自电容（人体接地） 自电容有M+N个电容 互电容有MN个电容 需要M+N条线连到控制芯片,Two Layers Mutual Capacitor,两层ITO 相互重叠构成电容 有MN个电容 需要M+N条线连到控制芯片 手指触摸影响相互电容,电容式触摸屏应用与市场,Why touch panel,触摸屏是一种新的人机交互方式 触摸屏能代替键盘，鼠标，并且比键盘鼠标更灵活、直接、方便，功能更丰富 触摸屏给人更强的使用体验,Touch panel Market,Why capacitance,iPhone market trend,Time for capacitance touch

6、panel,触摸屏市场将爆炸性增长 电阻式触摸屏有其固有缺点 电容式触摸屏代替电阻触摸屏已形成趋势 国外高端品牌已经全面转向电容屏 国内design in case逐渐增多，品牌手机几乎都在进行 3G的应用将加速这个趋势,FTS电容式触摸屏控制器简介,FTS 电容式触摸屏控制器方案特点,自主专利的panel pattern 互电容 多点触摸检测：最多达到5点 抗RF干扰 自校正，避免温度，湿度的影响 本地化的服务,FTS方案与其他公司方案比较,FTS电容式触摸屏控制器实现方法,使用传输线原理传送信号 检测接收端信号的损耗来确定传输线的阻抗 传输线的阻抗表征电容的大小 使用时变调频技术，抑制RF

7、干扰 使用噪声预测/检测技术，消除环境噪声的影响,功能框图-FT5201,模拟部分仅仅画出一个通道 集成有20个TX和12个RX，可以支持2.8到5.8的panel,应用方案FT5201,双芯片方案：FT5201+MCU 与Host接口由MCU确定，可以是UART，I2C或SPI MCU与FT5201必须为SPI接口,单芯片方案功能框图-FT5202,增加了MCU，提供丰富灵活的计算与处理 在原有SPI接口基础上，增加了UART，I2C,FTS芯片应用,FT5201+C8051F921 主要用于手机，MID等对RF干扰有非常强抑制能力的产品，并且尺寸4.3 FT5301+C8051F921 主

8、要主要用于尺寸在4.37范围的产品 FT5301+C8051F321/342 主要用于尺寸在4.37范围并且需要用USB接口的产品 FT5202 主要用于手机，MID等对RF干扰有非常强抑制能力的产品，并且尺寸4.3 FT5302 主要主要用于尺寸在4.37范围的产品 FT5502 主要应用于touch pad，数码相机，MP3/MP4/MP5等数码娱乐产品，并且尺寸4.3,FTS方案基本参数：FT5201+C8051F921,FTS方案的缺陷,结构大，特别是双芯片方案 外围元器件多，双芯片方案需要10个电容，1一个电阻 功耗。 功耗大仅仅是相对于自电容是触摸屏而言 与其他互电容方案比较，功耗

9、适中 FT5202/FT5302/FT5502内置OTP，仅仅能编程一次。Design in需要使用FT5201+MCU，量产时换成FT5202/FT5302/FT5502 单芯片FPC size？ 将于10年7月推出单芯片，彻底解决上述问题,FQA,Q1：FTS的方案是什么类型，自电容还是互电容？ A1：互电容 Q2：互电容有什么优点？ A2：互电容信噪比高，抗RF干扰能力强，防水能力强，温度稳定性好 ，支持多点触摸，性能稳定 Q3：什么是投射电容（projected capacitor） A3：投射电容是相对于表面电容（surface capacitor）而言的一个概念。以前笔记本电脑的t

10、ouch pad是表面电容，人触摸时从pad吸走一些电荷，系统检测pad四个角流过的电流来确定触摸的位置。投射电容就是互电容和自电容的统称。 Q4：FTS的touch panel 精度（分辨率，resolution）是多少？ A4：大于300dpi。举例说明，某个case，是3.5 800480 WVGA的OLED，则长边为3.0，短边为1.8。该OLED的DPI为267。即TP上报的坐标比该OLED的解析度更高，能精确到OLED上面的每个点。 Q5：FTS方案的能支持多少个点的触摸 A5：最高5点 Q6：FTS方案两点最小距离是多少 A6：典型10mm。与触摸物大小、TP的Pitch有关（T

11、P Pitch为TP 重复Pattern的size） Q7：FTS方案支持什么功能，手势 A7：基本的点击、平移、放到、缩小，同时还可以为客户定制手势和功能,FQA,Q8：FTS的touch panel controller刷新速度，坐标报告频率是多少 A8：典型值是60HZ，高速模式是80Hz Q9：FTS的solution最大支持的panel是多大 A9：7。超过7需要多个controller组合 Q10：FTS的touch panel controller接口是什么 A10：I2C，SPI，UART，USB Q11：FTS的touch panel controller功耗多少 A11： 5点触摸时最大7.5mA，无触摸时4mA，休眠时100uA Q12：FTS的touch