電容感應(yīng)式-觸摸按鍵-觸摸芯片-輻射干擾解決方案

摘要: 擁有電容感應(yīng)式觸摸按鍵設(shè)備會發(fā)出可導(dǎo)致電磁兼容性(EMC)問題的輻射，可使用下列方法來降低輻射干擾。 接地層：通常情況下，在 PCB 板上正確放置接地層會降低 RF 輻射和干擾。但是，接近電容觸摸傳感器或用于將 ...

CT

? 可近似為平行板電容器，包括觸摸傳感器電極和用戶指尖，由覆蓋材料形式的電介質(zhì)(不導(dǎo)電的物質(zhì),如空氣、玻璃、云母片、膠木等)隔開。

? 用戶的指尖放在固體表面上可以近似為直徑在 5-10 毫米之間的圓盤。 8 毫米估計為典型用戶的指尖直徑。

? 較小的傳感器或較厚的外殼會降低觸摸電容值。

Ch

? 人體模型電容

? 人體相對于地球的自電容

? 成人為 100 pF 至 200 pF，具體取決于體質(zhì)

Cg

? 應(yīng)用直流接地與大地之間的耦合電容

? 取決于應(yīng)用類型和電源系統(tǒng)

? 范圍從小型電池供電設(shè)備中的 ~1 pF 到無限電容(短路)。

其中 DC地線直接接地在串聯(lián)電容器中，主要效應(yīng)是最小電容器的效應(yīng)。

擁有電容感應(yīng)式觸摸按鍵設(shè)備會發(fā)出可導(dǎo)致電磁兼容性(EMC)問題的輻射，可使用下列方法來降低輻射干擾。接地層：通常情況下，在 PCB 板上正確放置接地層會降低 RF 輻射和干擾。但是，接近電容觸摸傳感器或用于將這些傳感器連接至芯片引腳的走線的實心接地層會增大傳感器的寄生電容。因此，推薦在傳感器周圍以及傳感器下方的 PCB 板底層上使用網(wǎng)格接地層，如 PCB 布局指南中接地層部分所介紹的內(nèi)容。在器件下方和 PBC 板上遠離電容觸摸傳感器和走線的其他電路部分應(yīng)使用實心接地層。不建議在電容觸摸傳感器或走線 1 cm的范圍內(nèi)使用實心接地層。

觸摸引腳上串聯(lián)電阻：每個電容觸摸控制器引腳都有一些與之關(guān)聯(lián)的寄生電容 CP。如下圖所示，添加一個外部電阻可構(gòu)成低通 RC 濾波器，從而減少耦合到引腳的 RF 噪聲振幅。該電阻和電容觸摸傳感器的寄生電容組合時，可構(gòu)成能夠明顯降低 RF 輻射的低通濾波器。

應(yīng)將串聯(lián)電阻置于靠近觸摸芯片器件引腳的地方，以便能夠在器件的輸入端過濾掉走線所引起的輻射噪聲。因此，推薦在距離引腳 10mm 的范圍內(nèi)放置串聯(lián)電阻，對于PCB上使用銅板的電容觸摸設(shè)計，推薦電容觸摸輸入線路的串聯(lián)電阻值為 1KΩ，更多整改問題可以聯(lián)系我們幫你解決https://docs.qq.com/doc/DVGtUWm1nZE94UFhS如果串聯(lián)電阻值大于 1KΩ，開關(guān)電路的較低時間常量可抑制輻射和其干擾，但會限制可傳輸?shù)碾姾闪?。這樣會降低信號等級，進而降低信噪比。小的電阻值對于信噪比比較好，但在阻止射頻方面卻不太有效。

數(shù)字通信線路上的串聯(lián)電阻：通信線路，如 I2C 和 SPI，同樣能受益于串聯(lián)電阻，并且推薦通信線路采用 330Ω的串聯(lián)電阻。通信線路的走線一般較長，它們同電容觸摸傳感器走線一樣以天線的形式發(fā)射干擾。推薦在 I2C通信線路上采用一個大小為 4.7k 的上拉電阻。

PI 濾波器 ：IEC61000?4?6 中最常見的電容式觸摸電噪聲測試，處理電噪聲的第一個也是最好的方法是在入口使用濾波

添加軟件過濾和去抖動功能：如果過濾器件成本超出您的產(chǎn)品設(shè)計預(yù)算，或者空間有問題，您可以添加軟件過濾和去抖動功能。包括移動平均和無限脈沖響應(yīng)濾波，其效果如下圖所示。

減小走線長度：長走線比短走線獲得的噪聲更多。長走線同樣會增加 Cp 值。所以要盡量縮短走線長度。

電流環(huán)路面積：另一個重要的布局注意事項是，盡量縮短電流返回路徑，因為電流是在環(huán)路中流通的。除非高速信號具有正確的返回路徑，否則返回電流會通過一個較長的回路流通，形成一個較寬的環(huán)路，這樣會增加輻射和干擾。

審核編輯：湯梓紅