現(xiàn)代人受到智能手機(jī)的影響，已經(jīng)更依賴(lài)采用觸控方式來(lái)操作電子設(shè)備，無(wú)論是電子產(chǎn)品或是汽車(chē)應(yīng)用，采用觸控傳感技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)品使用體驗(yàn)，已經(jīng)越來(lái)越普遍。讓我們來(lái)看看安森美半導(dǎo)體的解決方案如何提升產(chǎn)品的操作體驗(yàn)。

抗噪聲與高靈敏度以適用于汽車(chē)與工業(yè)環(huán)境

在各種不同類(lèi)別的電子硬件中采用觸控技術(shù)，其普及程度隨著的電子產(chǎn)品市場(chǎng)的擴(kuò)大正在不斷地增加，方便、直觀的操作方式為其市場(chǎng)推廣提供強(qiáng)大的吸引力。當(dāng)然，增長(zhǎng)最快的市場(chǎng)是消費(fèi)電子行業(yè)，但在其它領(lǐng)域的應(yīng)用也呈穩(wěn)定上升趨勢(shì)，其中包括汽車(chē)行業(yè)與工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。

預(yù)估到2022年，整體的電容傳感器市場(chǎng)將達(dá)到317.9億美元，到那時(shí)每年將有211.4億臺(tái)的出貨量(據(jù)Markets & Markets公司的分析)。雖然汽車(chē)觸控與工業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)只是這整體數(shù)字的一個(gè)組成部分，卻已被確定為這個(gè)增長(zhǎng)(包括觸摸開(kāi)關(guān)、觸摸墊和觸摸屏)的主要驅(qū)動(dòng)力之一。

事實(shí)上，專(zhuān)業(yè)的觸摸方案用于汽車(chē)或是工業(yè)應(yīng)用中，與用于便攜式電子產(chǎn)品(如智能手機(jī))或家電有很大的不同，因?yàn)樾枰鉀Q的一大差異便是電磁干擾的存在。電磁干擾在汽車(chē)或是工業(yè)設(shè)備中基本是不可避免的，電磁干擾源于如裝置中使用的電機(jī)、電纜線束、交流發(fā)電機(jī)線圈和其它動(dòng)力輔助單元和設(shè)備。若要保持較高和可靠的觸摸性能，減輕這種噪聲的影響至關(guān)重要，將有利于用戶(hù)體驗(yàn)。此外，需要更高的強(qiáng)固性，以確保觸摸傳感器在苛刻的應(yīng)用環(huán)境中(易受到預(yù)期的沖擊、震動(dòng)和高溫)持續(xù)的可靠性。

以推動(dòng)高能效創(chuàng)新為理念的安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)，于近期推出新的觸摸/接近傳感方案──LC717A30UJ高動(dòng)態(tài)范圍電容數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將領(lǐng)先業(yè)界的性能、性?xún)r(jià)比和便利整合到單個(gè)芯片之中。這是一款基于增強(qiáng)電容式觸摸傳感器性能為開(kāi)發(fā)目標(biāo)，所推出的高度集成電容-數(shù)字轉(zhuǎn)換器芯片。LC717A30UJ由于集成新的和創(chuàng)新的消除電容噪聲抑制機(jī)制，可以抑制電磁干擾(EMI)的影響，在靈敏度方面較競(jìng)爭(zhēng)方案有所改進(jìn)。因此，它可檢測(cè)低至毫微微法拉級(jí)(fF)的電容變化，且靈敏度范圍達(dá)150毫米，超過(guò)市場(chǎng)上任何競(jìng)爭(zhēng)器件的范圍，因此它更高的靈敏度可支持手勢(shì)運(yùn)動(dòng)及提供傳統(tǒng)的觸摸功能，從而增加用戶(hù)的控制選擇，以對(duì)應(yīng)各式各樣的應(yīng)用場(chǎng)景。

LC717A30UJ擁有8個(gè)電容感測(cè)輸入通道，非常適合需要一系列開(kāi)關(guān)的系統(tǒng)。該器件包括一個(gè)用于輸入通道選擇的集成式多路復(fù)用器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、確定電容變化及模擬輸出幅值的雙級(jí)放大器、系統(tǒng)時(shí)鐘、上電復(fù)位電路和所需的所有控制邏輯以創(chuàng)建一個(gè)整體方案，可基于系統(tǒng)應(yīng)用需求選擇I2C和SPI接口(ON / OFF)。LC717A30UJ還具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能，可根據(jù)電極、線路電容，和周?chē)h(huán)境優(yōu)化和自校準(zhǔn)總電容，大大加快系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期，及增強(qiáng)實(shí)地應(yīng)用的強(qiáng)固性。

LC717A30UJ的性能令其不只支持傳統(tǒng)的觸摸，還支持手勢(shì)識(shí)別，這也意味著當(dāng)芯片在傳感器/印刷電路板和防護(hù)罩之間有氣隙時(shí)，或是用戶(hù)佩戴多層手套時(shí)也能工作，因此工程師無(wú)需在組件包含導(dǎo)光，并可降低整體的復(fù)雜度，從而減少相關(guān)的零件和降低生產(chǎn)成本?？傊?，它為工程師提供一個(gè)易于實(shí)現(xiàn)的單芯片觸摸/接近感應(yīng)方案，性?xún)r(jià)比非常高。為了配合如車(chē)輛進(jìn)入系統(tǒng)和儀表盤(pán)控制等汽車(chē)應(yīng)用需求，該器件還符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)。

LC717A30UJ提供快速響應(yīng)能力，其8個(gè)傳感通道的響應(yīng)時(shí)間測(cè)量為16毫秒(ms)，工作電源電壓2.6 V至5.5 V，具有0.1微安(µA)的低功耗待機(jī)模式。高度集成意味著最大限度地減少所需外部組件，從而進(jìn)一步減少物料單。它具有高集成度和寬動(dòng)態(tài)范圍，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)和消費(fèi)終端產(chǎn)品的各種觸摸或手勢(shì)人機(jī)接口，如電磁爐、電冰箱、家庭娛樂(lè)系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化設(shè)備、汽車(chē)、工業(yè)設(shè)備和照明控制。

安森美半導(dǎo)體可提供LC717A30UJGEVK電容觸摸傳感器工作評(píng)估板，讓客戶(hù)先行評(píng)估不同開(kāi)關(guān)模式的運(yùn)行方式，有興趣的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商可以通過(guò)工作評(píng)估版來(lái)進(jìn)一步了解該產(chǎn)品，并藉此加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的速度。