ZHCA934A August   2018  – March 2019 MSP430FR2512 , MSP430FR2522 , MSP430FR2532 , MSP430FR2533 , MSP430FR2632 , MSP430FR2633

 

  1.   电容式触控应用中的灵敏度、SNR 和设计裕度
    1.     商标
    2. 1 概述
      1. 1.1 设计目标
        1. 1.1.1 可靠性
        2. 1.1.2 稳健性
      2. 1.2 设计人员面临的两难问题
    3. 2 建议开发人员执行的操作
      1. 2.1 执行 SNR 和设计裕度测试
    4. 3 术语
      1. 3.1 信号 (S)
      2. 3.2 噪声 (N)
      3. 3.3 阈值（灵敏度）(Th)
      4. 3.4 设计裕度
        1. 3.4.1 虚假检测裕度 (Min)
        2. 3.4.2 检测裕度 (Mout)
      5. 3.5 信噪比 (SNR)
      6. 3.6 建议
    5. 4 CapTIvate 器件性能
      1. 4.1 最小建议值
      2. 4.2 CapTIvate 器件 SNR
    6. 5 解读结果
      1. 5.1 解读建议
      2. 5.2 检查其他结果
    7. 6 术语的应用
      1. 6.1 使用 7.5 mm 镀层时的计数和变化百分比分析，建议 = 较差
      2. 6.2 使用 1.5 mm 镀层时的计数和变化百分比分析，建议 = 合理
      3. 6.3 计数和变化百分比分析（1.5 mm 镀层与 7.5 mm 镀层）
      4. 6.4 后处理和采样率的影响
    8. 7 总结
  2.   修订历史记录

6.2 使用 1.5 mm 镀层时的计数和变化百分比分析，建议 = 合理

Section 6.1 中的示例使用了 CAPTIVATE-BSWP 感应面板，此面板是为 1.5 mm 的镀层而设计的，它的镀层厚度为 7.5 mm。该示例展示了较差的设计裕度和 SNR 情况。可通过两种方式提高此 SNR：

  • 减小电极寄生电容 Cp
  • 增大触控电容 Ct

减小镀层厚度会使触控电容 Ct 增大，这样的话，触摸导致的电容变化百分比会变得更大。对于 1.5 mm 的镀层，计数现在的变化是 1490 - 690 = 800 个计数，信号“S”从 0.82% 的电容变化提高到非常理想的 7.8%（请参阅Figure 12 和Figure 13）。

D003_SLAA843.gifFigure 12. 使用 1.5 mm 镀层时的计数分析
D004_SLAA843.gifFigure 13. 使用 1.5 mm 镀层时的变化百分比分析

可以使用Equation 13 计算出此配置的 SNR。

Equation 13. SNR = S N = 7 .8 % 0 .12 % =65 :1

Figure 13 表明阈值 (Th) = 4.5%。根据Table 4，0°C 工作温度下的最小建议阈值是 0.9%，此设计的阈值 (Th) 是最小建议值的 5 倍。这意味着如果将该示例设计为在低至 0°C 的温度下运行，则 SNR 分析工具会给出“合理”的建议。

Equation 14 计算了该示例中的 Min。在该示例中，4.38% 的 Min 也是Table 4 中所示的最小建议裕度（输入）(Min) 0.83% 的 5 倍。这意味着如果将该示例设计为在低至 0°C 的温度下运行，则 SNR 分析工具会给出“合理”的建议。

Equation 14. M in = Th - N =4 0.5 % -0 0.12 % =4 0.38 %

Equation 15 计算了计数。这是触摸期间的最低变化百分比与检测阈值之间的差异。

Equation 15. M out = S low - Th =7 0.7 % - 4.5% =3 .2 %

这表明，将镀层厚度减小 5 倍可以将 SNR 提高将近 10 倍。