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发表于 2010-4-9 21:18:49
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由于电极间的电场的封闭特性，这类器件不大适用于接近式感测设计，除非采用间隔距离较远的大电极，使场线能够辐射到面板前方的自由空间。QTouch 器件往往可以更好地实现远距离的接近式感测，因为其场线能够更好地辐射到自由空间。另一方面，与 QTouch 技术不一样，QMatrix 电极更能容忍与接地面以及附近其他印制导线之间的杂散电容的存在。
器件技术说明
Quantum QT6xxxx 系列的器件都是 QMatrix IC，用的几乎都是同一器件，即 QT60645，使用双斜率捕获方法可以实现的键盘数量从 16 到 64。器件编号中间的 3 位代表器件的键盘数量，而末位数字则代表变更码。QT60160 和 QT60240 是专门为低成本应用设计的，不过没有安全自检 (FMEA) 功能，所以非常适用于像MP3 和手机这类便携式应用，以及像洗衣机这类的非厨房类应用。这两种器件都采用 I2C 接口，而非其他绝大多数的 Q 系列中使用的 SPI 接口。
所有 QMatrix 器件都采用 AKS™ (Adjacent Key Suppression™) 专利技术。该技术允许将所有按键都密集地布置到键盘上，并对来自同时被触摸的各键的信号进行信号强度分析，从而解决了由于手指触摸在多按键交叠位置时引发的模糊触摸问题。该技术还可以支持便携式设备 (例如手机) 的“头部和口袋误触摸检测”，避免在设备使用时碰触头部；或者在口袋里引发误触摸。实现的方法是在键盘附近策略地安置了“保护键”，当保护键被触发后，可以锁住任何一个键或者所有键，以防止误触摸。此外，AKS 技术还可以用来防止水膜在面板表面的影响。
超过一半的 QMatrix 器件都可以定制，来满足特定的应用。定制过程很简单，因为这些芯片都内含带有闪存的微控制器。在量研科技的零件表中，从“QT6C”开始往后的都是定制器件，这些在量研公司的网站上没有详细介绍。
QMatrix 应用
图7：Whirlpool Velos 微波炉采用单芯片 QMatrix 来驱动 21 个传统的触摸按键，以及构成 LCD 触摸屏的 10 个透明式 ITO 薄膜式按键。该设计采用了单层 CEM-1 PCB，成本很低。
自从1999 年研发出来后，QMatrix 器件的主要应用集中在厨房领域，主要的客户包括惠而浦、美诺 (Miele) 和伊莱克斯 (Electrolux)。产品主要是按键数量较多的器件，例如 QT60326 或其他定制器件。自 Whirlpool Velos Speedcook 微波炉 (见图7) 采用 QT6 系列的器件后，业界对触摸屏的兴趣大增。从此，大量采用该技术的触摸屏设计开始进入市场。
QMatrix 器件已经用于手机和其他便携式应用设计中，其之所以成功，在于它相对于其他老式方案具有技术优势，并能减小封装尺寸，而且能够实现较多的按键数量。此外，该技术还赢得了汽车领域中的设计，因它在极为恶劣的环境条件下仍具有工业级的稳健性。
图8 ：量研科技销售 QMatrix 演示版如 E6240，为用户提供该技术的评测手段。该评测板可以支持各种按键尺寸和布局，演示 QT6 系列器件的强大功能。QMatrix 演示版还可配合 QmBtn 软件使用，以进行按键实时信号的全景视象化观测。
由这种技术衍生的产品已用于实现线性滑块、拨轮及 X-Y 触控板。
QMatrix器件采用一个扫描式的横向电极无源矩阵，实现了使用单芯片驱动的大量触摸按键。这种构造可提高感测芯片的引脚利用效率，较之于每个按键都需要一个感测连接 (如 Qtouch™ 及许多同类器件)，芯片和按键矩阵之间所需的连接数量较少。QMatrix 器件所需的部件最少，最大限度地降低了单个按键的成本。在量产时，此器件可以令芯片成本降至每按键 0.05 美元。此外，这种构造本身就具有抵抗环境变化、水膜影响以及无线电干扰的特性。
QMatrix 电路具有极高的信噪比，极强的水膜抗扰性，极高的温度稳定性，优异的低功率特性，易于布线，在给定的按键数量下 IC 封装小。基于这些原因，QMatrix 电路特别适用于汽车电子、厨房电器，乃至按键数量较少的各种应用如手机。
QMatrix 技术备有美国专利第 6,452,514 号及相应的外国专利保护，而且只能从量研科技或授权厂商处获取。QMatrix 是英国QRG Ltd的注册商标。 |
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