抗雜訊與高靈敏度以適用於汽車與工業環境
在各種不同類別的電子硬體中採用觸控技術, 其普及程度隨著的電子產品市場的擴大正在不斷地增加, 方便, 直觀的操作方式為其市場推廣提供強大的吸引力. 當然, 增長最快的市場是消費電子行業, 但在其它領域的應用也呈穩定上升趨勢, 其中包括汽車行業與工業應用領域.
預估到2022年, 整體的電容感測器市場將達到317.9億美元, 到那時每年將有211.4億台的出貨量 (據Markets & Markets公司的分析) . 雖然汽車觸控與工業應用市場只是這整體數字的一個組成部分, 卻已被確定為這個增長 (包括觸摸開關, 觸摸墊和觸摸屏) 的主要驅動力之一.
事實上, 專業的觸摸方案用於汽車或是工業應用中, 與用於攜帶型電子產品 (如智能手機) 或家電有很大的不同, 因為需要解決的一大差異便是電磁幹擾的存在. 電磁幹擾在汽車或是工業設備中基本是不可避免的, 電磁幹擾源於如裝置中使用的電機, 電纜線束, 交流發電機線圈和其它動力輔助單元和設備. 若要保持較高和可靠的觸摸性能, 減輕這種雜訊的影響至關重要, 將有利於用戶體驗. 此外, 需要更高的強固性, 以確保觸摸感測器在苛刻的應用環境中 (易受到預期的衝擊, 震動和高溫) 持續的可靠性.
以推動高能效創新為理念的安森美半導體 (ON Semiconductor) , 於近期推出新的觸摸/接近感測方案──LC717A30UJ高動態範圍電容數字轉換器, 將領先業界的性能, 性價比和便利整合到單個晶片之中. 這是一款基於增強電容式觸摸感測器性能為開發目標, 所推出的高度整合電容-數字轉換器晶片. LC717A30UJ由於整合新的和創新的消除電容雜訊抑制機制, 可以抑制電磁幹擾 (EMI) 的影響, 在靈敏度方面較競爭方案有所改進. 因此, 它可檢測低至毫微微法拉級 (fF) 的電容變化, 且靈敏度範圍達150毫米, 超過市場上任何競爭器件的範圍, 因此它更高的靈敏度可支援手勢運動及提供傳統的觸摸功能, 從而增加用戶的控制選擇, 以對應各式各樣的應用場景.
LC717A30UJ擁有8個電容感測輸入通道, 非常適合需要一系列開關的系統. 該器件包括一個用於輸入通道選擇的整合式多路複用器, 模數轉換器, 確定電容變化及類比輸出幅值的雙級放大器, 系統時鐘, 上電複位電路和所需的所有控制邏輯以建立一個整體方案, 可基於系統應用需求選擇I2C和SPI介面 (ON / OFF) . LC717A30UJ還具有自動校準功能, 可根據電極, 線路電容, 和周圍環境優化和自校準總電容, 大大加快系統的開發周期, 及增強實地應用的強固性. LC717A30UJ的性能令其不只支援傳統的觸摸, 還支援手勢識別, 這也意味著當晶片在感測器/印刷電路板和防護罩之間有氣隙時, 或是用戶佩戴多層手套時也能工作, 因此工程師無需在組件包含導光, 並可降低整體的複雜度, 從而減少相關的零件和降低生產成本. 總之, 它為工程師提供一個易於實現的單晶片觸摸/接近感應方案, 性價比非常高. 為了配合如車輛進入系統和儀錶盤控制等汽車應用需求, 該器件還符合AEC-Q100標準.
LC717A30UJ提供快速響應能力, 其8個感測通道的響應時間測量為16毫秒 (ms) , 工作電源電壓2.6 V至5.5 V, 具有0.1微安 (µA) 的低功耗待機模式. 高度整合意味著最大限度地減少所需外部組件, 從而進一步減少物料單. 它具有高整合度和寬動態範圍, 可廣泛應用於工業和消費終端產品的各種觸摸或手勢人機介面, 如電磁爐, 電冰箱, 家庭娛樂系統, 樓宇自動化設備, 汽車, 工業設備和照明控制.
安森美半導體可提供LC717A30UJGEVK電容觸摸感測器工作評估板, 讓客戶先行評估不同開關模式的運行方式, 有興趣的產品開發商可以通過工作評估版來進一步了解該產品, 並藉此加快產品開發的速度.