Other Parts Discussed in Post: MSP430FR2633
TI的觸摸芯片MSP430FR2633觸摸方案可以支持接近感應(yīng)， 一般情況下，接近感應(yīng)的PCB Sensor會放到靠近機器外殼的地方，在產(chǎn)品的EMC測試中會進行抗靜電測試，TI的觸摸芯片本身可以支持較高的抗靜電性，如果要提高這個抗靜電線，則需要在接近感應(yīng)引腳上再并聯(lián)一個TVS，來增加產(chǎn)品更高的抗靜電能力。
我們首先看一下一個基本的接近感應(yīng)的原理圖， 并讀取其內(nèi)部的三個數(shù)值，分別是LTA（Count的平均值），Count（計數(shù)值）, Threshold（門限）,我們看到，當(dāng)我們?nèi)梭w靠近接近感應(yīng)PCB Sensor時，Count值降低超過Threshold門限值，一次接近感應(yīng)被觸發(fā)，同理在后面也觸發(fā)了幾次接近感應(yīng)。
圖1 正常的接近感應(yīng)原理圖
圖2 接近感應(yīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)
如果在接近感應(yīng)上加一個TVS管（ESD9D5C），對于接近感應(yīng)會有什么影響？我們會發(fā)現(xiàn)芯片即接近感應(yīng)上電的1分鐘內(nèi)，會出現(xiàn)一直被觸發(fā)的現(xiàn)象。為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？分析及解決方案如下，
圖3 并聯(lián)TVS管的接近感應(yīng)原理圖
圖4 并聯(lián)TVS管后接近感應(yīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)
通過MSP430FR2633觸摸內(nèi)部框圖，我們發(fā)現(xiàn)，如果在電容監(jiān)測接近感應(yīng)的外部存在一個可變電容，則會導(dǎo)致接近感應(yīng)在到達穩(wěn)態(tài)的過程被觸發(fā)的現(xiàn)象。如果外部的可變電容達到問題后，電容量不再發(fā)生變化，則會被MSP430FR2633內(nèi)部的偏移量模塊給抵消掉，不會導(dǎo)致誤觸發(fā)的現(xiàn)象。
圖5 MSP430FR2633觸摸框圖
那接下來我們分享這個TVS管（ESD9D5C），其實TVS還有一個參數(shù)叫Cpf，這個電容會隨著頻率的變化進行變化，TVS的結(jié)電容從上電到穩(wěn)態(tài)，其電容是從0變大到其標(biāo)稱值，最后趨于穩(wěn)定，這也就導(dǎo)致了Proximity接近感應(yīng)在上電一段時間出現(xiàn)誤觸發(fā)，正是這個電容導(dǎo)致了上述問題。
圖6 ESD9D5C電氣參數(shù)
最終的等效模型是在一個TVS管上并聯(lián)了一個可變電容，在系統(tǒng)上電的開始階段這個電容由暫態(tài)向穩(wěn)態(tài)的過程中導(dǎo)致了，接近感應(yīng)被誤觸發(fā)
圖7 并聯(lián)TVS及電容后的等效模型
同時我們也做了相關(guān)的測試，驗證了11pf和0.3pf不同參數(shù)的TVS管對接近感應(yīng)的影響以及如何選擇TVS管來解決接近感應(yīng)被誤觸發(fā)的問題。
圖8 Cpf=0.3pF的TVS電氣參數(shù)
同一條件下測試并聯(lián)11pF TVS 和0.3pF TVS對接近感應(yīng)內(nèi)部監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響，匯總整理成圖表如下，
圖9 Cj=11pf TVS 圖10 Cj=0.3pf TVS
通過圖9 和圖10，明顯看到，將TVS管的結(jié)電容降低后，可以大幅度改善對接近感應(yīng)的影響，最后如果要在接近感應(yīng)的電路中并聯(lián)TVS管，則需要選擇電容量更小的，比如0.3pF左右的TVS管，解決了TVS管上的電容對接近感應(yīng)誤觸發(fā)的影響。
