MSP Captivate互操作传感器PCB设计指南

采用 CapTIvate 技术的 MSP。 按钮、滑块和滚轮设计指南。 互电容传感器。 在本课程中，我们将查看 设计采用 CapTIvate 技术的电容触控解决方案期间使用的 一些基础 PCB布局指南 和最佳做法。 通过遵照本课程简述的指南， 您的设计有望达到最佳水平的性能与 可靠性。 互电容或投影传感器 需要 RX 和 TX引脚来形成传感器。 互电容电场图形 在传感器 RX 和 TX 电极之间形成， 并且对这些电极之间的电容的任何变化 较为灵敏，而对于耦合到接地的 电容的变化不灵敏，这一点与自电容传感器一样。 由于互电容电场 不会像自电容传感器那样向外辐射， 因此互电容传感器可以彼此更靠近地布置， 而几乎无需考虑相邻传感器之间 的串扰。 典型的应用可能是 具有非常小的形状系数和小键盘的电子锁。 互电容按钮传感器通常呈圆形或正方形， 并且需要两个电极，即 RX 和 TX。 TX 是外部电极，而 RX 是 内部电极。 为了获得最佳灵敏度，TX 应 在 PCB 的顶部布线， 而 RX 线迹应位于 PCB 的背面。 还建议保持 RX 电极较细， 以降低其对电气噪声的易感性。 对于单层 PCB，在一侧打开 TX 时 可以将迹线与 RX 电极连接。 传感器的预期尺寸应设计为手指大小， 并且通常会变化，尺寸 范围为 8 至 12 毫米，不过对于 需要非常小的 PCB 的一些应用而言，互电容按钮的 尺寸可小至几毫米。 RX 和 TX 电极之间的间距 由图中所示的镀层的厚度 决定，通常为 厚度的一半。 如果 RX 和 TX之间的距离 与镀层厚度相比较大， 则电场可以超越表面实现优质投影， 从而使传感器太灵敏并且在触控镀层之前 检测到手指。 另一方面，如果RX 和 TX 之间的距离 与厚度相比较小， 则电场的投影范围可能不足以 与表面上的手指交互。 因此在设计传感器的尺寸和间距时， 切记要考虑镀层的厚度。 与自电容传感器相比， 互电容传感器的一个优势是 能够进行多路复用。 此优势使得可以制造大量的按钮传感器， 例如键盘。 由于电极可以多路复用， 因此按钮中心可共享公共信号。 例如，在所示的图示中， 顶行中的按钮与底行中的按钮 共享相同的RX 迹线。 这使得将这些 RX 信号以菊链形式 组合在一起非常方便。 此外，CapTIvate 硬件 使得可以并行扫描多达四个电极， 因此在设计具有多个按钮的传感器时，请考虑 如何连接和布线 以利用此功能。 正如自电容滑块和滚轮一样， 互电容滑块和滚轮 可以由3 到 12 个电极制成。 所不同的是新的 TX 电极。 在滑块上，该电极在滑块的上方和下方穿过， 并在左右两侧连接在一起。 在滚轮上，TX 绕在滚轮的 RX 电极的 外侧和内侧。 互电容滑块和滚轮 可通过多种方式创建，但这里 显示的是在 CapTIvate 手机互电容演示板上 实现的滚轮和较轻的设计。 引脚 6。 与互按钮一样，RX 和 TX 之间的间距 由镀层的厚度决定，且通常为厚度的 一半。 滚轮在PCB 上所占的空间 非常有趣。 它们中间有一个开放空间， 可以在其中设置按钮、背光 LED 或 只是设置网格、接地 或这两者的组合。 一般来说，不建议将滚轮内的此空间 留白。 相反，如果没有其他设置，则在其中 设置实心或网格接地平面，以实现更好的噪声稳定性。 如果要设置按钮，请在滚轮和按钮之间 添加接地迹线， 以帮助减少传感器之间的任何串扰， 如图所示。 而且添加 LCD非常简单。 由于 RX 和 TX 信号之间的交互性质， 互电容迹线布线可能 非常有挑战性。 因此我们在这里介绍了一些布线指南。 为. 一，RX 迹线可以在其他 RX 迹线旁边布线。 二，TX 迹线可以在其他 TX 迹线旁边布线。 三，避免 RX穿过 TX 迹线旁边。 无论何时，只要 RX 布线靠近 TX，它们 就形成意外的按钮，而且 可以用手指从前面板激活该按钮。 这就是为什么只要有可能， 就应将 TX 和 RX 在单独的 PCB 层上进行布线的原因所在。 四，如果 RX 布线必须靠近 TX， 则在它们之间布置接地迹线， 但注意不要因为寄生电容 而使接地过大。 五，如果 RX 迹线和 TX 迹线必须 交叉，按照 90 度的角度进行此操作。 六，建议在可能的情况下 在单独的层上进行 RX 和 TX 迹线布线， 但是当这些迹线在这些不同的层上 并行穿过时要小心。 因为它们之间的距离仍然足以进行交互， 所以尽可能让它们保持远离。 七，将非 CapTIvate 信号以 90 度角度 布线到任何 RX 或 TX 迹线。 八， 最后，始终考虑由接地和接地平面 产生的寄生电容。 尝试将接地和这些线迹之间的 最小间距保持为镀层厚度的一半。 有关传感器设计的 更多信息，请参见CapTIvate 设计中心文档中的 设计指南章节。 在此培训课程中，我们为CapTIvate 电容触控解决方案 提供了一些基础PCB 设计指南。 具体来说，我们了解了互电容按钮、 滑块和滚轮以及建议的布线指南。 该培训课程