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实现更丰富、更逼真的触觉体验:解读TI最新的触觉驱动器
(2024年2月25日更新)

眼睛、耳朵、鼻子和舌头,颜色、声音、香味和触摸,这是我们人体感知外部信息的基本方式。电子工程师也通过这些方式实现了设备和用户之间的互动。然而,在大多数情况下,电子产品主要关注视觉和听觉,但基本上忽略了其他三种方法。

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如今,平板电脑和智能手机很受欢迎。他们的人机交互界面是触摸屏。虽然它被称为触摸屏,但大多数情况下,触摸的目的是向设备发送信息指令,设备仍然主要通过视觉和听觉反馈给我们,很少通过指尖反馈给我们。

当然,这种情况正在改变。Immersion 公司将产品触摸式反馈开发、授权和推广所谓最重要的用户体验haptics(触摸反馈)技术。“Haptics”它起源于希腊语,是关于触觉的。通过执行器产生振动来实现触觉。执行器与Immersion 公司的软件协同产生各种触觉信号,给人一种触摸物理界面的真实体验。目前Immersion该解决方案广泛应用于游戏设备制造、汽车制造、医药、消费电子等行业。在美国和其他国家拥有1200多项专利。

软件必须通过硬件来实现。Immersion德州仪器公司的合作伙伴(TI)触觉驱动器最近推出DRV据说2605可以提供无与伦比的性能,大大提升用户的触觉体验。TI信本伟,中国市场开发高性能模拟产品业务发展经理,向我们讲解了该产品的特点和优势。

触觉反馈如下TI芯片代理图所示。当用户发出触摸动作时,触摸按钮通过MCU触发事件,然后触摸驱动器DRV2605 从Immersion 的123 在波形库中播放一种效果,最后通过执行器以特定的方向或方式运动产生振动。

市场上主要有两种执行器:偏心转子电机(ERM,下图左)和线性谐振执行器(LRA,下图右)。ERM 执行器在被施加正电压时电机旋转,在被施加负电压时电机制动,可全向运动提供良好振动警示。LRA 执行器的结构是弹簧和磁铁,线性振动,启动时间略好于ERM 执行器可以跟上每秒输入多个字母的速度。另外,LRA 噪音更好,所以虽然成本更高,但越来越受欢迎。此外,还有压电执行器,启动时间要快得多,但由于成本等原因尚未得到广泛应用。

信本伟介绍说,TI的DRV2605 提供无与伦比的性能。DRV2605 的“免专利费IP”可降低系统的复杂性。它带有123 预加载、免收专利费Immersion触觉效果库,能提供各种独特而差异化的触觉效果。它具有音频转向触觉模式,可自动将音乐、电影或游戏音频转换为用户能感觉到的触觉效果,实现全面体验。它具有智能环路架构,可以简化软件编程,缩短50%的启动和制动时间。LRA 自动谐振跟踪不如同类竞争解决方案50% 在功耗下,提供两倍的振动力。特别值得一提的是,它的自动执行器诊断 电平跟踪功能不仅可以在各种环境条件下实现一致的加速,还可以发现故障执行器、虚拟焊接诊断等错误,简化生产过程。DRV2605 具有1.5 毫米x 1.5 最小包装尺寸为mm,适用于便携式应用。

执行器的启动和制动时间是用户及时反馈的关键因素。请参考这些知识如何改善 ERM 及 LRA 执行器的启动和停止性能

TI现在提供DRV2605 评估套件帮助客户快速启动开发。评估套件包括微型套件。USB 电缆及演示模式固件。

TI公司被热门关注的产品型号
PCM1753-Q1:音频
TI 汽车类 106dB SNR 立体声数模转换器 (DAC)(软件控制)
SN74LVC2G17-Q1:逻辑和电压转换
TI 具有施密特触发输入的汽车类 2 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器
TUSB2E22:接口
TI USB 2.0-eUSB2 双路中继器
SN74F27:逻辑和电压转换
TI 3 通道、3 输入、4.5V 至 5.5V 双极或非门
TPS25910:电源管理
TI 2.9V 至 20V、30mΩ、0.8A 至 6.5A 电子保险丝
TPS54239:电源管理
TI 具有 D-CAP2 模式的 4.5V 至 23V 输入、2A 同步降压转换器
TXB0104:逻辑和电压转换
TI 具有自动方向感应和 +/-15kV ESD 保护的 4 位双向电压电平转换器
TPS629203:电源管理
TI 采用 SOT-583 封装的 3V 至 17V、0.3A、低 IQ 同步降压转换器
THS4520-DIE:放大器
TI 宽带、低噪声、低失真、全差分放大器
UCC28632:电源管理
TI 具有 PSR 功能和峰值功率模式的高功率反激式控制器
UCC28722:电源管理
TI 具有初级侧调节功能、适用于双极性功率器件的低成本 CVCC 反激式控制器
TPIC2050:电机驱动器
TI TPIC2050 具有 3 波束激光二极管驱动器、由串行接口控制的 9 通道电机驱动器
TLC2554:数据转换器
TI 具有断电功能的 12 位、400KSPS ADC,4 通道,串行
CD74ACT244:逻辑和电压转换
TI 具有 TTL 兼容型 CMOS 输入和三态输出的 8 通道、4.5V 至 5.5V 缓冲器
LM2901-Q1:放大器
TI 汽车类四路差分比较器
TPS61230A:电源管理
TI 采用 2.0mm x 2.0mm QFN 封装的 5V/6A 高效率升压转换器
TUSB9261-Q1:接口
TI 汽车类第二代超高速 USB 3.0 至串行 ATA 桥接器
TPS65170:电源管理
TI 4 通道 LCD 偏置,具有用于外部电荷泵的稳压器
SN54AHCT02:逻辑和电压转换
TI 具有 TTL 兼容型 CMOS 输入的军用 4 通道、2 输入、4.5V 至 5.5V 或非门
UCC21521:电源管理
TI 具有双输入、使能引脚、8V UVLO 且采用 LGA 封装的 5.7kVrms、4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器
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