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JSSC 2015第1期Other0.18μm

A 143 81 Mutual-Capacitance Touch-Sensing Analog Front-End With Parallel Drive a

提出一种并行驱动的互电容触摸传感模拟前端IC,支持224个传感器通道,实现高信噪比和大尺寸触摸屏。
0.18μm CMOS, 3.3V, 240Hz报告率, 37dB SNR
互电容触摸传感模拟前端并行驱动差分传感信噪比
创新点1:并行驱动方法(方法创新)- 该论文提出的并行驱动方法通过同时驱动多个传感器通道,解决了传统顺序驱动方法在高通道数下信噪比下降的问题,实现了大尺寸触摸屏和高信噪比的同步优化。
创新点2:差分传感方案(电路创新)- 采用新型差分传感方案,显著提高了对显示设备噪声的抑制能力,确保LCD开关状态下信噪比差异小于2 dB,增强了系统的抗干扰性能。
创新点3:高信噪比保持(系统创新)- 通过并行驱动和差分传感的结合,AFE在224个传感器通道下仍能保持37 dB的高信噪比,适用于1 mm直径触控笔在240 Hz报告率下的精确检测。
创新点4:多尺寸兼容性(系统创新)- 该AFE IC成功应用于32英寸和70英寸触摸传感系统,展示了其在多种尺寸触摸屏上的广泛适用性和高性能表现。
Abstract
This paper presents an analog front-end (AFE) IC for mutual capacitance touch sen sing with 224 sensor channels in 0.18 m CMOS with 3.3 V drive voltage. A 32-in touch sensing system and a 70-in one having 37 dB SNR for 1 mm diameter stylus at 240 Hz reporting rate are realized with the AFE. The AFE adopts a parallel drive method to achieve the large format and the high SNR simultaneously. With the parallel drive method, t h em e a s u r e dS N R so ft h eA F Es t a ya l m o s tc o n s t a n ta t