電容式感應技術讓設計輕松易行(一)

　　對于電容式感應設計而言，布局布線發(fā)揮著至關重要的作用。重視布局布線問題，不僅能有助于實現(xiàn)出色的性能(降低噪聲、提高信號強度)，而且還有助于實現(xiàn)EMI/EMC合規(guī)性。我們應該記住，良好的布局布線還有助于實現(xiàn)以下兩大目標：

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

　　2. 降低噪聲：這有助于提高系統(tǒng)的可靠性，避免誤檢測。

　　原理圖和布局布線的一些關鍵指南如下：

　　傳感器的外形和尺寸

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

　　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，設計人員也能根據(jù)電路板面積和其它設計約束條件來選擇自己的外形。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似。

　　在選擇傳感器外形時的一個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性的，這是一種無法預期的行為。
　　- 邊角輻射的EMI更高，這可能會導致合規(guī)性問題。無論哪里需要，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，不過由于覆蓋物厚度、所用材料類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。

　　當用戶觸摸傳感器時，手指就好像是平板電容的第二個電極，而傳感器面板則作為第一個電極。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，也稱作介電常數(shù)——是覆蓋物的介電常數(shù)。
　　A是平板電容的面積，也就是手指所占據(jù)的傳感器面積。
　　d是覆蓋物的厚度?！　?/p>