隨(sui)著(zhe)屏(ping)幕(mu)尺(chi)寸(cun)不(bu)斷(duan)增(zeng)大(da)
，電(dian)容(rong)式(shi)觸(chu)摸(mo)麵(mian)臨(lin)的(de)主(zhu)要(yao)挑(tiao)戰(zhan)是(shi)如(ru)何(he)滿(man)足(zu)用(yong)戶(hu)的(de)期(qi)望(wang)，讓(rang)較(jiao)大(da)尺(chi)寸(cun)屏(ping)幕(mu)擁(yong)有(you)與(yu)手(shou)機(ji)屏(ping)幕(mu)相(xiang)同(tong)的(de)高(gao)性(xing)能(neng)。這(zhe)就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe)需(xu)要(yao)在(zai)相(xiang)同(tong)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)掃(sao)描(miao)更(geng)大(da)表(biao)麵(mian)上(shang)的(de)更(geng)多(duo)結(jie)點(dian)。另(ling)外(wai)，為(wei)了(le)獲(huo)得(de)理(li)想(xiang)的(de)用(yong)戶(hu)界(jie)麵(mian)體(ti)驗(yan)，處(chu)理(li)器(qi)必(bi)須(xu)能(neng)在(zai)信(xin)號(hao)更(geng)少(shao)、噪點更多的條件下工作，同時還要努力保持其速度
、精確度以及響應能力。

2007年，Apple公司推出iPhone，讓電容式觸摸屏在消費類電子產品上的應用一飛衝天。這款配有3.5英寸屏幕的設備引入了多點觸控用戶體驗，從而改變了用戶與電子設備的互動方式。現在，觸摸屏已成為數碼相機（DSC）、便攜式導航設備（PND）、電子閱讀器、平板電腦、超極本以及一體機（AIO）等(deng)消(xiao)費(fei)類(lei)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)的(de)標(biao)準(zhun)配(pei)置(zhi)。正(zheng)如(ru)我(wo)們(men)看(kan)到(dao)的(de)，這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)發(fa)展(zhan)的(de)一(yi)個(ge)主(zhu)要(yao)趨(qu)勢(shi)就(jiu)是(shi)向(xiang)更(geng)大(da)的(de)屏(ping)幕(mu)尺(chi)寸(cun)發(fa)起(qi)挑(tiao)戰(zhan)。電(dian)容(rong)式(shi)觸(chu)摸(mo)屏(ping)在(zai)進(jin)軍(jun)超(chao)極(ji)本(ben)或(huo)筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)等(deng)新(xin)型(xing)細(xi)分(fen)市(shi)場(chang)的(de)同(tong)時(shi)更(geng)在(zai)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)其(qi)現(xian)有(you)市(shi)場(chang)領(ling)域(yu)。頂(ding)級(ji)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)的(de)OEM製造商紛紛從智能手機轉戰超級手機，通過向客戶提供更大的屏幕尺寸來實現其產品的差異化。

當前消費類電子產品的主要產品細分類型如下：配有3-5英寸屏幕的智能手機
；5-8英寸的超級手機或平板手機；8-11.6英寸的平板電腦；11.6-15.6英寸的超極本；以及最大可達17英寸的筆記本電腦。在其5年的產品曆史中，平板電腦被認為是升溫最快的移動設備，根據預測，到2015年其銷量有望趕超個人電腦。因此
，PC供應商開始將重心轉移至用戶界麵友好的觸摸設計上，比如具有與筆記本電腦或平板電腦相同功能的可翻轉筆記本電腦。

用(yong)戶(hu)期(qi)望(wang)大(da)屏(ping)幕(mu)設(she)備(bei)能(neng)夠(gou)具(ju)備(bei)與(yu)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)類(lei)似(si)的(de)性(xing)能(neng)和(he)觸(chu)摸(mo)體(ti)驗(yan)。大(da)屏(ping)幕(mu)設(she)備(bei)需(xu)要(yao)處(chu)理(li)的(de)使(shi)用(yong)案(an)例(li)通(tong)常(chang)與(yu)我(wo)們(men)在(zai)較(jiao)小(xiao)型(xing)手(shou)機(ji)上(shang)看(kan)到(dao)的(de)不(bu)同(tong)。筆(bi)記(ji)本(ben)電(dian)腦(nao)或(huo)PC更geng常chang插cha入ru電dian源yuan使shi用yong
，它ta們men的de界jie麵mian麵mian積ji更geng大da，因yin此ci在zai打da字zi輸shu入ru時shi可ke將jiang手shou掌zhang或huo其qi它ta大da型xing物wu體ti放fang置zhi其qi上shang
，此ci外wai
，用yong戶hu通tong常chang會hui將jiang這zhe些xie較jiao大da型xing的de設she備bei放fang在zai桌zhuo麵mian或huo膝xi蓋gai上shang而er非fei拿na在zai手shou中zhong使shi用yong。所suo有you這zhe些xie行xing為wei都dou會hui改gai變bian設she備bei的de電dian氣qi性xing能neng。性xing能neng穩wen健jian且qie響xiang應ying速su度du快kuai的de用yong戶hu體ti驗yan主zhu要yao包bao括kuo：靈敏度高
、能跟蹤多個移動碰觸物、在各種噪聲環境下識別並跟蹤手指、在zai各ge種zhong環huan境jing條tiao件jian下xia識shi別bie和he跟gen蹤zong手shou指zhi，並bing能neng保bao持chi可ke接jie受shou的de功gong耗hao以yi實shi現xian理li想xiang的de電dian池chi使shi用yong壽shou命ming。換huan言yan之zhi

，用yong戶hu體ti驗yan的de本ben質zhi是shi指zhi在zai各ge種zhong條tiao件jian下xia觸chu摸mo屏ping幕mu時shi係xi統tong所suo做zuo出chu的de響xiang應ying。

電容式觸摸屏的運行原理是通過將電壓發射至設備上的傳感器麵mian板ban，從cong而er產chan生sheng信xin號hao電dian荷he。然ran後hou由you觸chu摸mo屏ping控kong製zhi器qi接jie收shou信xin號hao
，其qi會hui通tong過guo測ce量liang傳chuan感gan器qi電dian荷he的de變bian化hua來lai確que定ding傳chuan感gan器qi電dian容rong。芯xin片pian接jie收shou到dao的de電dian流liu等deng於yu麵mian板ban電dian容rong與yu發fa射she驅qu動dong器qi的de電dian壓ya的de乘cheng積ji（Q1 = C * VTX）。jichudianlunengyichuedingdefeichumochuanganqidianhe
，congerkeshixitongzhuanzhuyuceliangyinshouzhichumoeryinqidechuanganqidianhedebianhua。zheyouzhuyugaijinchumodeceliang、分辨率以及靈敏度。

隨sui著zhe電dian容rong式shi觸chu摸mo屏ping的de發fa展zhan，我wo們men麵mian臨lin著zhe越yue來lai越yue多duo的de技ji術shu挑tiao戰zhan。較jiao大da型xing屏ping幕mu麵mian臨lin的de主zhu要yao問wen題ti是shi發fa射she電dian壓ya需xu要yao覆fu蓋gai更geng大da的de表biao麵mian麵mian積ji
，以yi及ji傳chuan感gan器qi的de電dian阻zu和he電dian容rong的de增zeng大da。觸chu摸mo麵mian板ban受shou更geng高gao寄ji生sheng電dian容rong和he電dian阻zu的de限xian製zhi，會hui影ying響xiang電dian阻zu電dian容rong（RC）的時間常數，從而導致發射頻率變慢。發射工作頻率會影響信號建立、shuaxinlvyijigonghao。womendemudeshiyaoquedingzaijiangsaomiaoshijianhegonglvxiaohaozuixiaohuadetongshizaigegemianbanshangshixianyizhichumoxiangyingsuoxudezuigaofashegongzuopinlv。
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刷新率

刷新率是指觸摸屏控製器在一秒鍾內測量到的觸摸並將其報告回主機處理器的次數。刷新率越高，設備就會在越短的時間內收集越多的x/y數據坐標，從而提供響應快速的用戶體驗。大多數的消費類電子產品都要求觸摸控製器的刷新率大於100Hz或約10ms。諸如數字繪圖板或銷售點（POS）終端等特定應用甚至要求更高的刷新率才能捕獲和識別簽名以及快速滑過的筆畫。

對dui於yu大da型xing屏ping幕mu來lai說shuo，保bao持chi快kuai速su的de刷shua新xin率lv極ji具ju挑tiao戰zhan性xing，因yin為wei觸chu摸mo控kong製zhi器qi需xu要yao掃sao描miao更geng大da的de表biao麵mian麵mian積ji，從cong所suo有you結jie點dian采cai集ji數shu據ju
，然ran後hou再zai處chu理li這zhe些xie數shu據ju。刷shua新xin率lv主zhu要yao受shou兩liang大da因yin素su影ying響xiang：屏幕的掃描速度以及已掃描數據的處理速度。在相同的傳感器特性下（3108對275），17英寸屏幕的結點數超出5英寸屏幕11倍。為了保持5英寸屏幕的用戶體驗
，17英寸的屏幕就需要更強大的掃描與處理能力。

有you一yi種zhong方fang法fa可ke以yi解jie決jue掃sao描miao問wen題ti，那na就jiu是shi確que保bao觸chu摸mo控kong製zhi器qi具ju有you足zu夠gou的de接jie收shou通tong道dao，從cong而er一yi次ci性xing掃sao描miao整zheng個ge屏ping幕mu。大da多duo數shu觸chu摸mo屏ping堆dui疊die都dou是shi由you位wei於yu護hu罩zhao玻bo璃li下xia的de傳chuan感gan器qi模mo式shi組zu成cheng，其qi中zhong包bao含han大da量liang的de“單位晶胞（unit cell）”，這些晶胞以x和y方向排列
，其中x方向用於發射，y方向用於接收
，或反之亦然。接收通道會收集數據並使用模數轉換器（ADC）將每個單位晶胞中的互電容變化轉換為數字數據
，以供主機解析手指觸摸點的坐標。如果接收信道或ADC的de數shu量liang不bu足zu，則ze需xu要yao多duo次ci掃sao描miao以yi及ji更geng長chang的de時shi間jian來lai掃sao描miao整zheng個ge麵mian板ban。這zhe會hui導dao致zhi在zai既ji定ding的de時shi間jian內nei隻zhi能neng獲huo取qu更geng少shao的de樣yang本ben

，從cong而er帶dai來lai不bu良liang的de用yong戶hu體ti驗yan。

youyizhongfangfayouzhuyujiejuechuliwenti
，jiweichumokongzhiqipeibeiyigegengdadechuliqi，yekejiangbufenyunsuanrenwuxiezaidaoxitongdezhuchulidanyuan。yejiushishuojiangdianrongshujufasongdaozhujiduan
，bingzaiyingyonghuotuxingchuliqishangyunxingsuanfa。qizhongyixiangshishicuoshijiushiyongchumopingkongzhiqisaomiaochuanganqi
，sousuodiyicichumo
，ranhoujiangtuxiangchuanshuzhizhujichuliqi。zhihou，gaizhujihuichulizhenggezhenlie
、過濾噪聲、查找觸摸坐標
，並跟蹤手指ID。采用並行處理允許在作為觸摸屏和顯示屏主機的數千兆赫多內核處理器上完成大量數字運算。

信噪比（SNR）

SNR是(shi)指(zhi)信(xin)號(hao)功(gong)率(lv)與(yu)噪(zao)聲(sheng)功(gong)率(lv)之(zhi)比(bi)，換(huan)句(ju)話(hua)說(shuo)，即(ji)有(you)用(yong)信(xin)息(xi)與(yu)錯(cuo)誤(wu)或(huo)不(bu)相(xiang)關(guan)數(shu)據(ju)之(zhi)比(bi)。觸(chu)摸(mo)屏(ping)麵(mian)板(ban)上(shang)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)相(xiang)當(dang)於(yu)一(yi)根(gen)大(da)型(xing)天(tian)線(xian)
，可(ke)接(jie)收(shou)熒(ying)光(guang)燈(deng)
、液晶顯示屏或充電器等係統和環境噪聲。

屏幕越大，天線接收範圍就越大，便越容易接收噪聲並使接收信道達到飽和。這會大大影響觸摸性能
，造成假觸摸、觸摸中斷或觸摸屏“鎖死”以(yi)致(zhi)完(wan)全(quan)無(wu)法(fa)報(bao)告(gao)數(shu)據(ju)。為(wei)了(le)排(pai)除(chu)這(zhe)些(xie)幹(gan)擾(rao)，要(yao)求(qiu)觸(chu)摸(mo)屏(ping)控(kong)製(zhi)器(qi)能(neng)夠(gou)增(zeng)強(qiang)信(xin)號(hao)或(huo)降(jiang)低(di)噪(zao)聲(sheng)。提(ti)高(gao)信(xin)噪(zao)比(bi)的(de)一(yi)些(xie)主(zhu)要(yao)方(fang)式(shi)包(bao)括(kuo)提(ti)高(gao)發(fa)射(she)電(dian)壓(ya)以(yi)增(zeng)強(qiang)信(xin)號(hao)
；使用硬件及數字濾波法減少噪聲
，或利用跳頻遠離噪聲頻率。

信噪比的提高與發射電壓成正比。發射電壓可通過電荷泵或VDDA驅動來提供。在大多數消費類電子設備中，電荷泵一般可帶有2.7-3V電(dian)源(yuan)
，且(qie)能(neng)進(jin)一(yi)步(bu)將(jiang)這(zhe)一(yi)電(dian)源(yuan)電(dian)壓(ya)提(ti)升(sheng)到(dao)高(gao)電(dian)壓(ya)。大(da)屏(ping)幕(mu)的(de)問(wen)題(ti)在(zai)於(yu)電(dian)荷(he)泵(beng)對(dui)高(gao)電(dian)容(rong)麵(mian)板(ban)的(de)驅(qu)動(dong)能(neng)力(li)有(you)限(xian)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)必(bi)須(xu)增(zeng)加(jia)外(wai)部(bu)泵(beng)或(huo)電(dian)源(yuan)，而(er)這(zhe)會(hui)增(zeng)加(jia)成(cheng)本(ben)和(he)功(gong)耗(hao)。

zaimeiyouzugouxinhaodeqingkuangxia，lingyigefangfayekeyishizaoshengzuixiaohua。diyidaofangxianjiushiyonglvboqichuangzaogengjiajiejingdedianronghuanjing。ruguozhezhongfangfawuxiao，dierdaofangxianyibanshiyongtiaopinqusousuoganraojiaoshaodepinlv。zhengruqianmiansuoshuo，dachicunmianbandejishengdianronghedianzugenggao
，huiyingxiangdianzudianrong（RC）時shi間jian常chang數shu
，從cong而er導dao致zhi發fa射she頻pin率lv變bian慢man。頻pin率lv變bian慢man意yi味wei著zhe它ta很hen難nan在zai噪zao聲sheng範fan圍wei以yi外wai掃sao描miao整zheng個ge麵mian板ban。較jiao高gao的de發fa射she頻pin率lv會hui給gei觸chu摸mo控kong製zhi器qi提ti供gong更geng大da的de空kong間jian使shi其qi遠yuan離li噪zao聲sheng源yuan。理li想xiang的de最zui大da發fa射she頻pin率lv為wei350kHz或者更高

，但需要根據客戶的具體目標，不斷地在信噪比、刷(shua)新(xin)率(lv)以(yi)及(ji)功(gong)耗(hao)之(zhi)間(jian)進(jin)行(xing)權(quan)衡(heng)
，以(yi)優(you)化(hua)每(mei)台(tai)設(she)備(bei)。台(tai)式(shi)機(ji)上(shang)的(de)單(dan)機(ji)遊(you)戲(xi)更(geng)注(zhu)重(zhong)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)而(er)非(fei)功(gong)耗(hao)
，然(ran)而(er)便(bian)攜(xie)式(shi)設(she)備(bei)則(ze)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)功(gong)耗(hao)以(yi)延(yan)長(chang)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。
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功耗

隨(sui)著(zhe)移(yi)動(dong)性(xing)在(zai)我(wo)們(men)生(sheng)活(huo)中(zhong)占(zhan)據(ju)著(zhe)越(yue)來(lai)越(yue)重(zhong)要(yao)的(de)位(wei)置(zhi)
，功(gong)耗(hao)成(cheng)為(wei)了(le)消(xiao)費(fei)者(zhe)在(zai)選(xuan)擇(ze)便(bian)攜(xie)式(shi)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)時(shi)的(de)一(yi)項(xiang)重(zhong)要(yao)考(kao)慮(lv)因(yin)素(su)。市(shi)場(chang)調(tiao)查(zha)顯(xian)示(shi)，多(duo)數(shu)用(yong)戶(hu)認(ren)為(wei)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)是(shi)購(gou)買(mai)新(xin)型(xing)便(bian)攜(xie)式(shi)設(she)備(bei)時(shi)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)特(te)性(xing)之(zhi)一(yi)。

youyuyejingxianshipingchicundejiada
，gonghaotongchangyupingmuchicunchengzhengbi。yejingxianshipingdegonghaozaizhenggexitonggonghaozhongzhanxiangdangdadebili。yaoxiangyanchangdianchishiyongshouming
，yizhongfangfajiushizaixitongzhongshiyonggengdadedianchizu。danzhehuizengjiaxitongdezhongliang
，congeryingxiangyonghudebianxiexingtiyan。lingyizhongfangfashitongguojiangdishuaxinlv、降低發射電壓

、禁用多種數字濾波器或使用盡可能低的模擬/數字電源，但這種方法會降低設備性能。同樣，這些解決方案都會給用戶體驗帶來負麵影響，因此都不是理想的方案。

對dui於yu好hao的de設she備bei而er言yan，重zhong量liang與yu性xing能neng都dou是shi關guan鍵jian因yin素su，延yan長chang電dian池chi使shi用yong壽shou命ming的de最zui佳jia解jie決jue方fang案an就jiu是shi優you化hua係xi統tong中zhong單dan個ge組zu件jian的de功gong耗hao。對dui於yu觸chu摸mo屏ping控kong製zhi器qi來lai說shuo，這zhe就jiu意yi味wei著zhe為wei設she備bei製zhi定ding靈ling活huo的de功gong耗hao管guan理li方fang案an。

總功耗耗取決於設備的狀態或使用情況。一款智能高能效觸摸屏控製器應具備多態功耗管理
，如活動狀態、低功耗狀態和深度睡眠狀態，其中每種狀態都有其獨特的降耗方案。這些都是通過觸摸控製器的配置參數來管理的。

●活躍狀態下，觸摸屏具有最快的觸摸響應時間，因為設備會積極地掃描觸摸屏以確定觸摸的存在並識別觸摸坐標。

●zaihuodongzhuangtaixia
，ruzaiyidingshijianneiweijiancedaochumoshijian，shebeijiuhuijinrudigonghaozhuangtai。zhehuijinyibujiangdigonghaobingxiangyingdiyanchangxiangyingshijian。rushebeijiancedaorenhechumoshijian，zehuizidongcongdigonghaozhuangtaiqiehuandaohuodongzhuangtai。

●shendushuimianzhuangtaixiadegonghaozuidi。zhezhongzhuangtaixiashebeibujinxingrenhesaomiaoqiebubaogaorenhechumo。zheshixuyaozhongduan，cainenghuanxingchumopingkongzhiqi
，bingjiangqiqiehuandaohuodongzhuangtai。

不bu同tong功gong耗hao狀zhuang態tai是shi由you係xi統tong環huan境jing決jue定ding的de。比bi如ru
，如ru果guo一yi段duan時shi間jian內nei屏ping幕mu未wei被bei觸chu摸mo，係xi統tong就jiu會hui讓rang用yong戶hu界jie麵mian停ting止zhi活huo動dong以yi延yan長chang電dian池chi使shi用yong壽shou命ming。而er這zhe是shi通tong過guo主zhu機ji管guan理li設she備bei上shang的de各ge個ge組zu件jian來lai完wan成cheng的de，比bi如ru關guan閉bi液ye晶jing顯xian示shi屏ping以yi及ji將jiang觸chu摸mo控kong製zhi器qi置zhi於yu低di功gong耗hao狀zhuang態tai等deng。在zai低di功gong耗hao狀zhuang態tai下xia，一yi旦dan檢jian測ce到dao觸chu摸mo事shi件jian，觸chu摸mo屏ping控kong製zhi器qi就jiu會hui切qie換huan到dao活huo動dong模mo式shi，並bing繼ji續xu掃sao描miao，以yi確que定ding麵mian板ban上shang的de觸chu摸mo坐zuo標biao。如ru果guo在zai低di功gong耗hao狀zhuang態tai下xia未wei檢jian測ce到dao觸chu摸mo事shi件jian，主zhu機ji就jiu會hui驅qu動dong觸chu摸mo控kong製zhi器qi進jin入ru深shen度du睡shui眠mian狀zhuang態tai以yi節jie約yue電dian量liang。這zhe些xie動dong態tai功gong耗hao管guan理li狀zhuang態tai讓rang消xiao費fei者zhe在zai使shi用yong便bian攜xie式shi移yi動dong設she備bei時shi能neng靈ling活huo地di管guan理li觸chu摸mo性xing能neng和he功gong耗hao。

隨sui著zhe觸chu摸mo屏ping的de發fa展zhan，為wei了le保bao證zheng用yong戶hu體ti驗yan，應ying采cai用yong係xi統tong級ji方fang法fa。觸chu摸mo屏ping受shou物wu理li現xian象xiang限xian製zhi
，要yao想xiang讓rang電dian容rong式shi觸chu摸mo技ji術shu繼ji續xu成cheng為wei移yi動dong消xiao費fei類lei電dian子zi產chan品pin的de選xuan擇ze，那na麼me獨du創chuang性xing和he集ji成cheng度du是shi關guan鍵jian。人ren們men正zheng在zai開kai發fa新xin的de觸chu摸mo屏ping材cai料liao以yi提ti高gao麵mian板ban速su度du，同tong時shi也ye在zai定ding義yi主zhu機ji處chu理li架jia構gou以yi卸xie載zai部bu分fen繁fan重zhong的de數shu字zi運yun算suan。硬ying件jian和he軟ruan件jian也ye在zai不bu斷duan改gai進jin
，濾lv除chu噪zao聲sheng的de同tong時shi提ti高gao信xin號hao強qiang度du
，同tong時shi，人ren們men正zheng在zai采cai用yong係xi統tong級ji功gong耗hao方fang式shi來lai延yan長chang電dian池chi使shi用yong壽shou命ming。設she計ji人ren員yuan麵mian臨lin的de下xia一yi個ge重zhong大da挑tiao戰zhan就jiu是shi如ru何he讓rang這zhe一yi切qie更geng具ju有you成cheng本ben效xiao益yi。

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