電容式感應技術(shù)讓設計輕松易行(一)

　　對于電容式感應設計而言，布局布線(xiàn)發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。重視布局布線(xiàn)問(wèn)題，不僅能有助于實(shí)現出色的性能(降低噪聲、提高信號強度)，而且還有助于實(shí)現EMI/EMC合規性。我們應該記住，良好的布局布線(xiàn)還有助于實(shí)現以下兩大目標：

　　1. 更高的手指電容和更低的寄生電容：在一個(gè)給定系統中的信號是寄生電容與手指電容所產(chǎn)生的信號之和。為了提高固定范圍內特定信號的大小，應降低寄生電容，同時(shí)降低其它信號，這樣才能避免產(chǎn)生信號飽和問(wèn)題。

　　2. 降低噪聲：這有助于提高系統的可靠性，避免誤檢測。

　　原理圖和布局布線(xiàn)的一些關(guān)鍵指南如下：

　　傳感器的外形和尺寸

　　電容式傳感器支持創(chuàng )新的外形，能讓設計外觀(guān)獨特優(yōu)美，因此深受歡迎。在選擇特定的外形時(shí)，了解它們有哪些約束條件相當重要，因為這會(huì )影響到設計的性能參數。PCB上的傳感器可分為 4 種不同類(lèi)型：

　　1. 獨立的傳感器或按鈕

　　應用最廣泛的外形是按鈕，其可以是圓形或者方形。不過(guò)，設計人員也能根據電路板面積和其它設計約束條件來(lái)選擇自己的外形。芯片制造商建議這種形狀，是因為手指的幾何形狀與圓形相類(lèi)似。

　　在選擇傳感器外形時(shí)的一個(gè)重要考慮因素就是避免尖角：

　　- 尖角更加敏感，因此傳感器對于觸摸位置/方向的響應將是非線(xiàn)性的，這是一種無(wú)法預期的行為。
　　- 邊角輻射的EMI更高，這可能會(huì )導致合規性問(wèn)題。無(wú)論哪里需要，都應該把邊角變圓。

　　圖1所示為一些推薦的形狀：　　

 

　　傳感器的尺寸決定了手指電容的大小。為了提高信噪比，手指電容應盡可能的高，不過(guò)由于覆蓋物厚度、所用材料類(lèi)型等設計上的約束條件，手指電容通常都介于0.1pF到1pF的范圍內。

　　當用戶(hù)觸摸傳感器時(shí)，手指就好像是平板電容的第二個(gè)電極，而傳感器面板則作為第一個(gè)電極。因此，以下公式清晰地表達出了傳感器尺寸對于手指電容的影響：　　

這里，
　　?o是絕對磁導率，等于8.854 x 10e-12。
　　?r是相對磁導率，也稱(chēng)作介電常數——是覆蓋物的介電常數。
　　A是平板電容的面積，也就是手指所占據的傳感器面積。
　　d是覆蓋物的厚度?！　?/p>