四线电阻式触摸屏

《四线电阻式触摸屏》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四线电阻式触摸屏（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 四线电阻式触摸屏控制芯片四线电阻式触摸屏控制芯片 1、概述、概述 AD7146 是四线式电阻触摸屏控制芯片。AD7146 为一个的 12 位逐次逼近型（SAR）AD 转换器，此外还具有串行接口，低阻值触摸屏驱动开关和内部基准电路。工作电压为 2.25.25V,功耗很低，小于 0.75mW（工作电压为 2.7V，关闭内部基准） ，转换速率为125kHz；此外还具有片内温度测量、触摸压力测量和电池电压测量三个功能. 主要用于PDA、便携式设备、POS 终端、触摸屏显示器、寻呼机以及手机等。其特点如下： 采样频率：125kHz； 电源检测(0V6V)； 工作电压为 2.2V5.25V； 内部 2.

2、5V 基准电压； 芯片温度检测； 触摸压力检测； 简单三线串行接口； 封装形式：AD7146EO：TSSOP16 ；AD7146EF：QFN16 2、功能框图与引脚说明、功能框图与引脚说明 2. 1、功能框图、功能框图 AD7146电 荷再 分配ADC温度 检 测通道选择电 池电 压监测内部基 准 2.5V数字控 制逻辑串行接口触 摸识 别SDINSDOUTBUSYCSCLKVDDTOUCHXP XNYP YNBATREFVAUX2. 2、功能描述、功能描述 AD7146 是一个典型的 12 位的逐次逼近型 AD 转换器，其结构是基于电荷再分配的比例电容阵列结构，这种结构本身具有采样保持功能，

3、因此不需要额外的采样保持电路。CS7146 工作电压可以从 2.2V 到 5.25V，需要外部时钟来提供转换时钟和串口时钟，同时还包含了一个内部 2.5V 的基准电压电路， 内部基准可以被外部的， 低阻抗电压源驱动，ADSemi - 1 - Cop yright 2007ADSemi, Inc. AD7146Rev PvA,26-Jan-07 电压范围为 1V 到 VDD，基准电压值决定了 AD 转换器的输入范围。 模拟输入（X 坐标，Y 坐标，Z 坐标，备选输入，电池电压和芯片温度）通过一个通道选择器提供给 AD 转换器。内部的低阻驱动开关使得 AD7146 可以为如电阻式触摸屏的外部器件提

4、供驱动电压，通过采用差动输入和差动基准电压的模式，AD7146 可以消除由于触摸屏驱动开关的导通电阻带来的误差。 2. 3、引脚排列图、引脚排列图 12345678910111213141516CLKCSSDINBUSYSDOUTTOUCHVDDVVDYPXNYNGNDAUXBATREFAD7146EOA D 7 1 4 6 E F12345678910111213141516YPYNGNXNVDDVREFAUXBATBUSYSDINCSCLKSDOUTTOUCHVDDTOP View 2. 4、引脚说明与结构原理图、引脚说明与结构原理图 序号 （TSSOP16) 序号 （QFN16） 管脚名

5、 I/O 功能描述 输入/输出电路 1 5 VDD 电源引脚 2 6 XP I XP 位置输入端 3 7 YP I YP 位置输入端 4 8 XN I XN 位置输入端 5 9 YN I YN 位置输入端 6 10 GND 地引脚 7 11 BAT I 电源检测输入端 8 12 AUX I 备选输入端 9 13 VREF IO 基准电压 10 14 VDD 电源引脚 11 15 /TOUCH O 笔接触中断输出，需要 10k100k的上拉 电阻 pull-up12 16 SDOUT O 串行数据输出端，当 /CS 为高时为高阻状态ADSemi AD7146Rev PvA,26-Jan-07 -

6、 2 - Cop yright 2007ADSemi, Inc. 13 1 BUSY O 忙时信号输出，当/CS 为高时为高阻状态 14 2 SDIN I 串行数据输入端，当 /CS 为低时，数据在 DCLK 上升沿锁存 15 3 /CS I 片选信号输入 16 4 CLk I 时钟输入端口 3、电特性、电特性 3. 1、极限参数、极限参数 除非另有规定，Tamb= 25 参 数 名 称 符 号 额 定 值 单 位 极限工作电压 VDD -0.36 V 极限输入电压 VIN GND-0.3VCC+0.3 V 极限输出电压 VOUT GND-0.3VCC+0.3 V 工作环境温度 Tamb -4

7、085 贮存温度 Tstg -65150 3. 2、电特性、电特性 除非另有规定，Tamb=25，VDD=2.7V，内部基准 VREF=2.5V，CLK=2MHz，转换速率为 125kHz，12 位分辨率模式 符号 参数说明 条件 最小 典型 最大 单位 内部基准输出内部基准输出 Vref 内部基准电压 2.45 2.5 2.55 V TC 内部基准温漂 - 30 - ppm/ Iq 静态电流 - 500 - A 外部基准输入外部基准输入 Range 输入电压范围 1.0 - +VDD V SER/DFRN=0,PD1=0 内部基准电路停止 - 1 - G Rin 输入阻抗 内部基准电路启用

8、- 250 - 模拟输入模拟输入 FSIS 满幅度输入范围 正输入-负输入 0 - VREF V 正输入 -0.2 - VDD+0.2 V AIR AIR 绝对输入范围 负输入 -0.2 - +0.2 V Cin 输入电容 - 25 - pF ADSemi AD7146Rev PvA,26-Jan-07 - 3 - Cop yright 2007ADSemi, Inc. Ileak 漏电流 - 0.1 - A 动态采样特性动态采样特性 Tconv 转换时间 - - 12 时钟周期 Tacq 获取时间 3 - - 时钟周期 Rate 转换速率 - - 125 kHz Tsettle 通道选择稳定

9、时 间 - 500 - Ns AD 孔径延迟 - 30 - Ns AJ 孔径抖动 - 100 - Ps Isolation 通道隔离度 Vin=2.5Vp-p, 50kHZ,- 100 - dB 系统性能参数系统性能参数 Resolution 分辨率 - 12 - 位 NM codes 无失码位数 11 - - 位 INL 积分非线性误差 - - 2 LSB(1) Offset_error 失调误差 - - 6 LSB Gain_error 增益误差 外部基准 - - 4 LSB Noise 噪声 包括内部基准 - 70 - Vrms PSRR 电源抑制比 - 72 - dB 驱动开关驱动开关

10、 导通电阻 YP， XP - 5 - Ron 导通电阻 YN， XN - 6 - Idriver 驱动电流(2) 持续 100ms - - 50 mA 数字输入数字输入/输出输出 VIH VIH +VDD0.7- +VDD+0.3 V VIL VIL -0.3 - +0.8 V VOH VOH +VDD0.8- - V VOL VOL 除 PENIRQ 外的逻辑电 压，|IIH|5A, |IIL| 5A, IOH= 250A, IOL=250A - - 0.4 V VOL VOL PENIRQ， 50k的上拉电 阻，085 - - 0.8 V DF 数据格式 - - 二进制 - - 电池电压监

11、测电池电压监测 V Range 电压输入范围 0.5 - 6.0 V 采样电池电压 - 10 - k Rin 输入阻抗 关闭电池电压监测 - 1 - G 外部基准 2.5V -2 - +2 % V accuracy 准确率 内部基准 -3 - +3 % 温度检测温度检测 TR 温度测量范围 -40 - 85 差动模式(3) - 1.6 - T resolution 分辨率 TEMP0(4) - 0.3 - 差动模式(3) - 2 - T accuracy 准确率 TEMP0(4) - 3 - 电源电压电源电压 特定性能电压范围 2.7 - 3.6 V VR +VDD(5) 工作电压范围 2.2

12、 - 5.25 V 内部基准停止 - 20 300 A Iq 静态电流 内部基准启用 - 350 800 A ADSemi AD7146Rev PvA,26-Jan-07 - 4 - Cop yright 2007ADSemi, Inc. fsample=125kHz - 120 - A 掉电模式,CS=CLK= SDIN=VDD - 0.25 3 A Power 功耗 VDD=2.7V - - 1.8 mW 工作温度工作温度 TR 工作温度范围 -40 85 注释：（1）LSB 是最低符号位，当 VREF=+2.5V 时 1LSB=610V；（2）超过 50mA 的源电流将导致 器件性能降低

13、；（3）差动模式下，测量 TEMP0 和 TEMP1 间的电压差；（4）TEMP0 模式下温 漂为-2.1mV/；（5）AD7146 在 2.2V 的电源电压下，数字部分将停止工作。 4、控制字、控制字 DIN 引脚的控制字的各位的作用见于表 1 和表 2，用来设定 CS7146 的转换开始位，模拟输入选择，ADC 分辨率，参考电压模式和省电模式。 表 1 控制字的各个控制位的顺序 Bit 7(MSB) Bit 6 Bit 5 Bit 4Bit 3 Bit 3 Bit 1Bit 0(LSB) S A2 A1 A0 MODESER/DFRPD1 PD0 表 2 控制字功能 控制位 作用描述 S

14、起始位，必须为高，表明控制字的开始， A2-A0 模拟输入通道选择位，同 SER/DFR 一起，设定 AD7146 的测量模式，驱动开关和基准输入（见于表 4 和表 5） MODE 转换精度选择位，低时为 12 位，高时为 8 位 SER/DFR 参考电压模式选择位， 同 A2-A0 一起， 设定 AD7146 的测量模式，驱动开关和基准输入（见于表 4 和表 5） PD1-PD0 省电模式选择，见于表 3 （1）起始位：控制字的第一位，必须为高，表明控制字的开始。AD7146 如果没有检测到起始位，将忽略 DIN 上的信号； （2）通道选择：接下来的三位，A2，A1 和 A0 用来设定 AD

15、7146 的测量模式，驱动开关和基准输入； （3）转换模式：模式位用来设定 AD 转换器的分辨率，此位为低，下面的数模转换将有 12 位的分辨率，反之，则有 8 位的分辨率。 （4）SER/DFR：用来设定参考电压模式为单端模式或者差动模式。差动模式也称为比例转换模式，用于 X 坐标、Y 坐标和触摸压力的测量，可以达到最佳的性能。在差动模式下，参考电压来自于驱动开关，其大小与触摸屏上的驱动电压相差无几。在单端模式下，参考电压为 VREF与地之间的电压。 如果 X 坐标、Y 坐标和触摸压力的测量采用单端模式，则必须使用外部基准电压，同时AD 7146 的电源电压也由外部基准电压提供。在单端模式下，必须保证 AD 转换器的输入信号的电压不能查过内部基准电压 2.5V,特别是电源电压高于 2.7V 时。 （5）PD1 和 PD0：AD 转换器和内部基准电路可以通过这两位来设定为工作或者停止，因此可以降低AD 7146 的功耗，还可以让内部基准电压在转ADSemi AD7146Rev PvA,26-Jan-07 - 5- Cop yright 2007ADSemi, Inc. 换前稳定到最终的电压值。如果内部基准电路被关闭，要保证有足够的启动时间来启动内部基准电路。AD 转换器不需要启动时间，可以瞬间启动。此外，随着 BUS