在日前举行的2011便携产品创新技术展上，德州仪器（TI）中国区市场开发高性能模拟产品销售工程师信本伟，介绍了一种名为Haptics的全新触感解决方案，信本伟带来的一款具有全新触感体验的DEMO手机引起听众的围观。


 
这是一款带有全新触摸体感反馈功能的手机，当用手来拨动屏幕中的琴弦时，你会真正感觉到它在动，随着你的手在振动，仿如那真是几根存在的弦。

即然能够引起围观，足以说明这样的功能将会成为手机人机接口的潮流，那么是如何实现的呢？这里面当然有最新的解决方案，且听我细细道来。

说到手机振动，来电振动可能是我们最早接触到的功能，这是一种整个机体振动的模式，适用所有手机。
具体到智能手机，要实现不同触摸操作产生的不同反馈功能，机体振动显然不能胜任。因此，通过促使触摸屏产生不同频率和幅度振动的解决方案便应运而生。

 
据信本伟介绍，通过振动实现体感的原理其实很简单，就是首先检测到用户手指的触摸动作，多面手通过MCU检测分析用户的行为，然后驱动器发出信号，通过执行器产生相应不同频率的振动动作。

 
如上图所示的原理图，依据实现振动执行机构（Actuator）的不同，有三种主流的振动解决方案。
 
 
第一种是采用转子马达作为振动的执行部件，通过算法控制马达的转速，正转与反转，来满足不同触控操作的振动反馈，实现不同的触感；

第二种是线性马达，可以实现针对触摸屏横向 以及纵向的线性振动，可以实现更多的振动触感反馈；

第三种是压电陶瓷，利用陶瓷片的容性特征，在两端加上电压，随着电压的的变化使得陶瓷片产生振动，从而产生体感反馈。

据笔者了解，上述三种设计方案各有优缺点。

前两种因为都采用了电机来产生振动，优点是成本低，适合中低端产品采用。缺点是因为需要物理空间，所以会限制手机的体积不能过小，功耗也较高，特别是反应时间会比较长，连续触控时的反馈会不及时。


根据压电陶瓷片振动原理，德州仪器（TI）公司率先推出了名为“Haptics”的技术解决方案，推出高压驱动电路DRV8662，DRV8662具有集成型105 V升压转换器、功率二极管以及50 V至200 V峰至峰(Vpp) 全差动放大器，可提供尺寸比同类领先竞争产品小50%的解决方案。此外，DRV8662采用无变压器的高效率设计，与同类竞争解决方案相比，还可将总体解决方案成本降低40%。DRV8662具有驱动各种压电式传动器电压的功能，支持快速启动，可为设计人员创建快速逼真触觉设计提供极大的优势。

 
据信本伟介绍，TI新近推出的执行器驱动产品DRV8662非常适用于手机、便携式游戏机、便携式导航设备和平板设备。其与DRV8601在用户体验上最大的不同在于，DRV8601是整机震动，而DRV8662则能够实现“点震动”的触摸力反馈(haptics)的精确体验，并且其响应速度和精度都很高，对触摸屏介质没有要求。
 
此外，在电路设计上，DRV8662可以采用更便宜更小的电感从而可以省去昂贵的变压器，还有反馈电阻可以设置电压以驱动多个压电陶瓷执行器，其完全差分200VPP输出可以实现高精度触真体验。

可以预见的是，当越来越多的便携式电子设备增加了触控振动反馈功能，机器与人之间将会产生越来越多的互动，这种互动是会令人着迷的。

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