沁恒触摸主动屏蔽与互感模式PCB Layout说明

沁恒MCU触摸按键主动屏蔽模式与互感模式Layout说明

1. 主动屏蔽模式

            主动屏蔽模式是指利用MCU的专用引脚，启用屏蔽功能，对各触摸检测通道做隔离，主动屏蔽主要作用有：

           1）减小电路板上的互电容，从而减小触摸传感器基础电容值，增加触摸相对变化率；

           2）屏蔽部分来自电路或外界的干扰，减少误触摸；

           3）更好的防水性能。

         目前有主动屏蔽功能的MCU有 CH582\CH583\CH32L103(暂未正式推出)。Layout以及启用该功能需要的注意事项如下：

          1) PA4（ADC CH0）用于主动屏蔽功能，在触摸库中启用主动屏蔽后，最大按键数量按照实际的触摸按键设置，如下图，该方案的总按键数量为4，启用了主动屏蔽功能：

         2) 该功能使用示意图如下，Sensor为触摸焊盘，Guard为驱动屏蔽层，Sensor盘和Guard层之间建议距离为1~3mm(目前测试板上距离为1.8mm)，Guard层的宽度不小于1mm。连接Sensor盘的走线也 可以用Guard线包裹，距离可以短至0.5mm，Guard线宽可以缩小接近0.1mm。

        3) 围绕Sensor盘的Guard层，尽可能避免做成闭合环，以减少RF噪声；Guard层在满足功能的情况，尽可能缩小面积，以减小对EMI和Guard引脚驱动能力(100pF)的影响。

   2.互感模式

      互感模式在MCU没有主动屏蔽功能，但是使用环境干扰较严重的情况下充分利用触摸通道之间的互电容来抵消影响，提升防水性能。使用该模式进行按键采样的时候需要额外占用一个IO口用于与PCB上最外侧两个通道进行互感。互感模式Layout的时候需要触摸按键以及外部互感走线尽量靠近，以提高互感模式下通道间互感程度。如下图，实际通道数为12，头文件中最大通道数要设置为13：

          PCB Layout建议各通道之间走线尽量靠近，用于外侧互感的通道需要包围所有通道的两侧，如下图所示：

    3. 关于铺地

        以上两种触摸方式的应用中在触摸按键以及触摸通道走线的范围内尽量减少或者不加铺地，在铺地与触摸通道接近的地方要保持最小线宽的2倍距离以减小铺地对触摸变化量的减少；如果触摸按键的变化量较大同时干扰信号也较大的情况下，可以在触摸通道走线的相对层（例如触摸走线在顶层，则铺地在底层）铺网格地，网格尽量大，可以相对减小变化量以及干扰；