如何解決觸摸屏的電磁干擾問題

專用術(shù)語

投射式電容觸摸屏的干擾通過不易察覺的寄生路徑耦合產(chǎn)生。術(shù)語“地”通常既可用于指直流電路的參考節(jié)點(diǎn)，又可用于指低阻抗連接到大地：二者并非相同術(shù)語。實(shí)際上，對(duì)于便攜式觸摸屏設(shè)備來說，這種差別正是引起觸摸耦合干擾的根本原因。為了澄清和避免混淆，我們使用以下術(shù)語來評(píng)估觸摸屏干擾。

Earth(地)：與大地相連，例如，通過3孔交流電源插座的地線連接到大地。

Distributed Earth(分布式地)：物體到大地的電容連接。

DC Ground(直流地)：便攜式設(shè)備的直流參考節(jié)點(diǎn)。

DC Power(直流電源)：便攜式設(shè)備的電池電壓。或者與便攜式設(shè)備連接的充電器輸出電壓，例如USB接口充電器中的5V Vbus。

DC VCC(直流VCC電源)：為便攜式設(shè)備電子器件(包括LCD和觸摸屏控制器)供電的穩(wěn)定電壓。

Neutral(零線)：交流電源回路(標(biāo)稱處在地電勢)。

Hot(火線)：交流電源電壓，相對(duì)零線施加電能。

LCD Vcom耦合到觸摸屏接收線路

便攜式設(shè)備觸摸屏可以直接安裝到LCD顯示屏上。在典型的LCD架構(gòu)中，液晶材料由透明的上下電極提供偏置。下方的多個(gè)電極決定了顯示屏的多個(gè)單像素;上方的公共電極則是覆蓋顯示屏整個(gè)可視前端的連續(xù)平面，它偏置在電壓Vcom。在典型的低壓便攜式設(shè)備(例如手機(jī))中，交流Vcom電壓為在直流地和3.3V之間來回震蕩的方波。交流Vcom電平通常每個(gè)顯示行切換一次，因此，所產(chǎn)生的交流Vcom頻率為顯示幀刷新率與行數(shù)乘積的1/2。一個(gè)典型的便攜式設(shè)備的交流Vcom頻率可能為15kHz。圖4為LCD Vcom電壓耦合到觸摸屏的示意圖。

雙層觸摸屏由布滿Tx陣列和Rx陣列的分離ITO層組成，中間用電介質(zhì)層隔開。Tx線占據(jù)Tx陣列間距的整個(gè)寬度，線與線之間僅以制造所需的最小間距隔開。這種架構(gòu)被稱為自屏蔽式，因?yàn)門x陣列將Rx陣列與LCD Vcom屏蔽開。然而，通過Tx帶間空隙，耦合仍然可能發(fā)生。

為降低架構(gòu)成本并獲得更好的透明度，單層觸摸屏將Tx和Rx陣列安裝在單個(gè)ITO層上，并通過單獨(dú)的橋依次跨接各個(gè)陣列。因此，Tx陣列不能在LCD Vcom平面和傳感器Rx電極之間形成屏蔽層。這有可能發(fā)生嚴(yán)重的Vcom干擾耦合情況。

充電器干擾