상호 정전용량 터치 방식에서 높은 SNR 특성을 갖는 AFE 설계 (AFE Design with High SNR Characteristics in Mutual Capacitive Touch Method)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 21권 / 8호 / 89 ~ 98페이지
· 저자명 : 김상헌, 손상희

초록

TSP(Touch Screen Panel)의 기술 중 상호 정전용량 방식은 고해상도인식이 가능하고, 멀티터치와 소형화를 할 수 있다는 장점으로 모바일 디바이스 등에 널리 사용하고 있다. 그러나 패널두께를 줄이거나 큰 면적의 패널을 사용하게 되면서 기생성분이 증가하였다. 기생성분에 의해 감쇄된 신호를 감지하는 터치센서는 고감도로 인식하기 어려움이 있다. 또한 TSP와 AFE에 생성되는 잡음으로 인해 센서에 신호의 왜곡으로 인한 정보손실 및 오류를 발생시킨다. 본 논문에서는 제안하는 LPF를 이용하여 잡음을 감쇄시키고, 기생성분으로 감쇄된 신호를 증폭시켜 SNR을 향상하는 방법을 제안한다. 제안한 회로는 TSMC 0.18μm CMOS 공정으로 설계하였고, Cadence Virtuoso로 검증하였다. 검증 결과 58dB의 SNR과 8.8mW의 저 전력으로 왜곡과 감쇄된 신호를 증폭시켜 터치 감도가 향상됨을 확인하였다.

영어초록

Among the technologies of TSP(Touch Screen Panel), the mutual capacitive method is widely used in mobile devices due to the advantage of high-resolution recognition and multi-touch and miniaturization. However, parasitic components increased as the thickness of the panel was reduced or large-area panels were used. It is difficult to recognize a touch sensor that senses a signal attenuated by a parasitic component with high sensitivity. In addition, noise generated in TSP and AFE causes information loss and errors due to signal distortion in the sensor. This paper proposes a method of improving SNR by attenuating noise using the proposed LPF and amplifying signals attenuated with parasitic components. The proposed circuit was designed with the TSMC 0.18μm CMOS process and verified with Cadence Virtuoso. As a result of the verification, it was confirmed that touch sensitivity was improved by amplifying distorted and attenuated signals with an SNR of 58dB and a low power of 8.8mW.

참고자료

· 없음