現代人受到智慧手機的影響,已經更依賴採用觸控方式操作電子設備,無論是電子產品或是汽車應用,採用觸控感測技術提高產品使用體驗,已經越來越普遍。讓我們來看看安森美半導體的解決方案如何提升產品的操作體驗。

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,普及程度隨著的電子產品市場擴大正在不斷增加,方便直觀的操作方式為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,但在其他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,屆時每年將有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個整體數字的一部分,卻已被認定為增長(包括觸控開關、觸控墊和觸控式螢幕)的主要驅動力之一。

事實上,專業的觸控方案用於汽車或工業應用,與用於攜帶式電子產品(如智慧手機)或家電有很大的不同,因為需要解決電磁干擾這個一大差異。電磁干擾在汽車或是工業設備中基本上不可避免,電磁干擾源於裝置使用的馬達、電纜線束、交流發電機線圈和其他動力輔助單元和設備等等。若要保持較好而可靠的觸控性能,減輕這種雜訊的影響至關重要,有利於用戶體驗。此外,需要更高的強固性,以確保觸控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)能維續可靠性。

以推動高能效創新為理念的安森美半導體(ON Semiconductor),於近期推出新的觸控/接近感測方案──LC717A30UJ高動態範圍電容數位轉換器,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控感測器性能為開發目標,所推出的高度整合電容–數位轉換器晶片。LC717A30UJ由於整合新的和創新的消除電容雜訊抑制機制,可以抑制電磁干擾(EMI)的影響,在靈敏度方面較競爭方案有所改進。因此,可檢測最低至毫微微法拉級(fF)的電容變化,靈敏度範圍達150毫米,超過市場上任何競爭元件的範圍,因此更高的靈敏度可支援手勢運動及提供傳統的觸控功能,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。該元件包括一個用於輸入通道選擇的整合式多工器、類比數位轉換器、確定電容變化及類比輸出幅值的雙級放大器、系統時脈、上電重定電路和所需的所有控制邏輯以創建一個整體方案,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週期,及增強實地應用的強固性。

LC717A30UJ的性能不只支援傳統觸控,還支持手勢識別,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,因此工程師無需在元件包含導光,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控/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,該元件還符合AEC-Q100標準。

LC717A30UJ提供快速回應能力,8個感測通道的回應時間測量為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控或手勢人機介面,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電容觸控感測器工作評估板,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透過工作評估版來進一步瞭解該產品,並藉此加快產品開發的速度。

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