关键字：手持设备 TI
不过，由于 ERM 的结构问题，形成复杂波形的能力有限。每个波的频率和振幅一起耦合至输入控制电压，让设备仅能使用一个变量来产生不同的震动效果。相比更新的技术，唤醒马达让其工作随后再停止的这种方法存在一定的局限性，响应时间和制动时间相对较慢。这种技术的优势在于已存在相当长一段时间，是目前可以使用的高成本效益方案之一。
 TI中国区高性能模拟产品市场开发经理信本伟 |
马达技术也在延伸，新一代触觉反馈技术是线性共振传动器(LRA)，也称为线性马达。它已得到许多新型手持设备厂商的广泛采用，也是厂商们下一代关心的产品方向之一。据初步估算，目前30%智能手机已经采用线性马达，包括苹果。LRA是一款以线性运动形式振动的弹簧质量块。它以共振频率工作的方式，让驱动器可以在更低功耗条件下运行，功耗比ERM低，但是会受限于这一频率。
尽管在频率方面没有了灵活性，但是仍然可以对输入信号的振幅进行调整。发出该信号的作用是增加额外的自由度和独特的波形，而这些是使用ERM无法达到的。关于响应时间，LRA也要胜过ERM，因为它们可以在一秒钟内输入多个字母的操作提供按键确认反馈，从而让其成为手机短信或者任何输入应用的理想选择。
TI中国区市场开发高性能模拟产品业务拓展经理信本伟指出：“现在手持设备上所采用的转子马达劣势在于启动慢、刹车慢，并且没有方向性的导向，这样的性能就不能满足用户体验的提升，特别是手机游戏、游戏机等娱乐触觉需求。另外，线性马达体积相对小一些，更适用新兴应用上的需求。所以线性马达开始或已经成为下一代主力产品进入手持设备中。”
线性马达驱动器DRV2603的竞争优势
他还预计未来一两年将会看到，随着线性马达被更广泛的终端设备采用，成本会进一步降低，节能、体积小的线性马达将取代转子马达成为便携式电子产品的主流选择。
不过，线性马达也有相应的设计问题。LRA必须围绕共振频率在窄带正负2个波幅之内运动，如果LRA驱动频率移至共振频率以外时，效率和性能都会大大降低。但由于弹簧常量的原因，每一个线性马达的共振频率还随着应用的范围不同、弹簧的位移的距离、弹簧损耗、温度波动或者其他环境因素变化而改变。不仅如此，LRA的共振频率还很容易发生漂移，造成漂移的原因包括制造容差、温度变化、机械安装、摆放位置等等。设计开发者就需要根据每一个线性马达重新调整共振系统，这就成为需要解决的设计问题。“一旦找到共振频率，它所需要驱动的电流锐降50%，整体功耗也会下降50%。”信本伟表示。
“另一个触觉反馈的难点在于如何实现马达的骤起骤停。转子马达实现不了这个特性，往往在短间隔时间里感觉不到马达的停顿，而LRA可以靠弹簧本身共振频率来让马达快速制动，更好的感受到振动的停止，没有粘滞感，这也是为什么LRA能够替代ERM的主要原因之一。”信本伟分析说，“不过，LRA想实现这种制动的动作，当然需要判断出它的共振频率以后才能实现。”
自动共振检测驱动器有诸多优势
实际上，要想利用好线性马达，离不开给它最大支持的组件——驱动器。TI日前推出了首款用于控制线性马达，并支持自动共振跟踪的触觉驱动器DRV2603。信本伟表示，只有实现LRA共振频率自动跟踪才可以发挥出LRA的优势来，TI采用独特的逻辑算法实现了LRA共振频率的自动跟踪，主要是通过检测共振频率的基准点以及频幅来实现。
信本伟介绍说，DRV2603的特性之一是既可以驱动普通转子马达，也支持线性马达。他继续说：“最核心的特性在于LRA的自动共振检测。上面也提到每一个线性马达都需要重新配置，那么DRV2603会根据整个系统的设计，不同的线性马达，甚至生产过程中的一些其他因素，来判断共振频率并匹配，只要手持设备带有自动检测共振频率的功能，那么不管怎样更换马达，它最终的性能表现都是完美的。”
自动共振检测的优势还在于，在共振条件下，驱动LRA提供的强度大概是原有的2倍，而且功耗降低，在驱动点击/告警等触感动作中，与不支持自动共振检测的驱动器相比功耗降低50%。功耗的降低对于今天的智能手机等便携式电子设备的重要性不言而喻。
他还指出，因为拥有自动共振频率的检测，所以DRV2603还会提供更好的制动效果，既迅速又精准的停止传动器。该制动对“敏锐”、“真切”的触觉感受和对多动作波形实现“动作分离”(如双击)具有非常重要的意义。开发者可以因此设计出多种振动效果，而不像转子马达那样单一。此外，该驱动器拥有自动制动算法，这对于开发者而言也会比较简单。
另一些特性包括提供PWM输入引脚、电源校正，使LRA的灵活性会更高。DRV2603还通过一些技术确保任何电源电压条件下都可以启动恒定的振动强度，而不会随着电池电量的降低而减弱。“我们在任何电源电压下面都可以去启动这种恒定的振动强度，也就是说可能我在5伏左右设定了一个振动强度，当我在电池电量掉到3伏的时候，我本身的振动强度是不是就要变小呢？答案不是这样的。”信本伟解释说，“因为我们会有一些技术来保证在3伏的时候，我们可以保证它的振动强度是恒定的。”
DRV2603采取2mm×2mmQFN封装，尺寸非常小，适用于手机、平板电脑、便携式导航仪、便携式游戏控制板等便携式应用。对于尺寸稍大的平板电脑，可以考虑在手握的两边各放一个线性马达。
“DRV2603的优势还包括非常简化输入信号的方式，只需要10kHz-250kHz的PWM信号就可以，无需特定的输入频率。此外外围无需多余器件，全部都集成在里面，只有一个小小的电容在外面，所以整个系统就非常小，与同类竞争解决方案相比总体尺寸锐减66%。”他说。
值得一提的是，同样是支持LRA的驱动器，带不带自动共振检测功能对流耗影响很大，流耗是指马达每“g”速度提升消耗的电流。“手持设备对功耗要求非常高，那么线性马达在提高制动力量的情况下，是不是会消耗更多的电流呢？实验证明，之前很多设备的耗电量远远要大于现在带自动共振检测的设备的耗电量。”信本伟表示，“在平均流耗76.9毫安的时候，传统方案速度提升1.1g，正规化电流是65.42mA/g，在采用DRV2603后，电流仅为传统方案的三分之一，另外，速度提升2.46g，所以新方案有60%电流节省。”
目前，DRV2603样片和评估板都已有现货，据信本伟透露，已有部分国内用户正在做相应的开发，预计今年年底前将会有应用LRA产品的国产品牌手机面市。