摘要: 拥有电容感应式触摸按键设备会发出可导致电磁兼容性(EMC)问题的辐射,可使用下列方法来降低辐射干扰。 接地层:通常情况下,在 PCB 板上正确放置接地层会降低 RF 辐射和干扰。但是,接近电容触摸传感器或用于将 ...
CT • 可近似为平行板电容器,包括触摸传感器电极和用户指尖,由覆盖材料形式的电介质(不导电的物质,如空气、玻璃、云母片、胶木等)隔开。 • 用户的指尖放在固体表面上可以近似为直径在 5-10 毫米之间的圆盘。 8 毫米估计为典型用户的指尖直径。 • 较小的传感器或较厚的外壳会降低触摸电容值。 Ch • 人体模型电容 • 人体相对于地球的自电容 • 成人为 100 pF 至 200 pF,具体取决于体质 Cg • 应用直流接地与大地之间的耦合电容 • 取决于应用类型和电源系统 • 范围从小型电池供电设备中的 ~1 pF 到无限电容(短路)。 其中 DC地线直接接地在串联电容器中,主要效应是最小电容器的效应。 拥有电容感应式触摸按键设备会发出可导致电磁兼容性(EMC)问题的辐射,可使用下列方法来降低辐射干扰。 触摸引脚上串联电阻:每个电容触摸控制器引脚都有一些与之关联的寄生电容 CP。如下图所示,添加一个外部电阻可构成低通 RC 滤波器,从而减少耦合到引脚的 RF 噪声振幅。该电阻和电容触摸传感器的寄生电容组合时,可构成能够明显降低 RF 辐射的低通滤波器。
应将串联电阻置于靠近触摸芯片器件引脚的地方,以便能够在器件的输入端过滤掉走线所引起的辐射噪声。因此,推荐在距离引脚 10mm 的范围内放置串联电阻,对于PCB上使用铜板的电容触摸设计,推荐电容触摸输入线路的串联电阻值为 1KΩ,如果串联电阻值大于 1KΩ,开关电路的较低时间常量可抑制辐射和其干扰,但会限制可传输的电荷量。这样会降低信号等级,进而降低信噪比。小的电阻值对于信噪比比较好,但在阻止射频方面却不太有效。 数字通信线路上的串联电阻:通信线路,如 I2C 和 SPI,同样能受益于串联电阻,并且推荐通信线路采用 330Ω的串联电阻。通信线路的走线一般较长,它们同电容触摸传感器走线一样以天线的形式发射干扰。推荐在 I2C通信线路上采用一个大小为 4.7k 的上拉电阻。
PI 滤波器 :IEC61000‑4‑6 中最常见的电容式触摸电噪声测试,处理电噪声的第一个也是最好的方法是在入口使用滤波
添加软件过滤和去抖动功能:如果过滤器件成本超出您的产品设计预算,或者空间有问题,您可以添加软件过滤和去抖动功能。包括移动平均和无限脉冲响应滤波,其效果如下图所示。
减小走线长度:长走线比短走线获得的噪声更多。长走线同样会增加 Cp 值。所以要尽量缩短走线长度。 电流环路面积:另一个重要的布局注意事项是,尽量缩短电流返回路径,因为电流是在环路中流通的。除非高速信号具有正确的返回路径,否则返回电流会通过一个较长的回路流通,形成一个较宽的环路,这样会增加辐射和干扰。 |