TCH689-电容式触摸按键ic

1、 TCH689七键直接输出触摸芯片概述:触摸感应检测按键是近年来迅速发展起来一种新型按键。它可以穿透绝缘材料外壳(玻璃、塑料等等,通过检测人体手指带来的电荷移动,而判断出人体手指触摸动作,从而实现按键功能。电容式触摸按键不需要传统按键的机械触点,也不再使用传统金属触摸的人体直接接触金属片而带来的安全隐患以及应用局限。电容式感应按键做出来的产品可靠耐用,美观时尚,材料用料少,便于生产安装以及维护,取代传统机械按钮键以及金属触摸。 TCH689是TCH68系列中的7按键设计,直接输出模式带高阻态,带有蜂鸣器信号和背光信号,适合数码家电等应用。特点:y超强抗EMC干扰,除能够防止手机等一般EMC干扰

2、外,还能防止功率大到5W的对讲机发射天线靠近和接触干扰。y极简单外围电路,最简单的应用只需要一颗振荡电容,无需要复杂外围元件。(视客户要求如需要提高ESD和EMC则需每个按键接1颗电阻y超宽工作电压2.0V - 5.5V ,使用范围非常广泛,能应用在目前广泛应用的3.3V系统和3.0V电池系统。(3.0V以下工作需要注明低压版本。y环境温度湿度变化自动适应,环境缓慢适应技术的应用,使得芯片无限长时间连续工作不会出现灵敏度差异。y可调灵敏度,可以通过多种方式来调整灵敏度。y提供直接输出模式,方便用户系统接口。y空闲状态输出高阻态,接近机械按纽特性。y上电快速初始化,在0.2S左右内芯片就可以检测

3、好环境参数包括自动适应,按键检测功能开始工作。y灵敏度自动适应,各按键引线如果因为长短不一造成寄生电容大小不同,能够自动检测并适应,不同按键灵敏度做到几乎完全一致。y抗电源电压跌落,当系统电源突然降低,芯片自动检测并停止输出,有效防止误动作。y TSSOP-20L超小超薄封装 应用示例: 如果使用不到8个按键应用,请按K1,K2等顺序选用,将不用的I7等直接接地。 Cs电容有一定的选择范围(因PCB走线布局等决定,太大或者太小系统无法工作。图例中的值只用做参考。 如果产品对ESD和RF干扰要求不是很高,可以不用电阻R1R9。 电源环境比较好无杂波时,不需要使用R5滤波。功能说明:y Q0-Q6

4、在对应的I0I6有检测到按键信号时候输出低电平,无按键时候则为高阻态。以方便实现同机械按纽相同的电气特性。y Q7平时高阻抗,有按键输出低电平,无按键5S后恢复高电阻。y I7脚有按键时输出60ms的低电平信号,可以用来做直流蜂鸣器信号。y2个按键同时按下时候,按照时间和强度优先的原则只输出一个有效信号。该功能可以有效避免按键比较密集时大拇指容易同时触发2个按键的问题。(若需要实现2按键同时有效,需要申请样品时另外备注。y3个按键同时被按下被认为是无效操作,系统会停止输出重新检测环境。可以克服环境剧变,电源变化等造成错误输出。y按键时间最长时间限制为12S,超过该时间按键无效。 电源要求:TC

5、H6x系列的电压范围可以达到2.2V5.5V,在此范围内IC可以正常工作。但是在工作期间,IC电源电压值必须保证相对稳定(一般不超过100mV/分钟。所以在大多数场合,建议电源使用三端稳压IC供电,以保证IC电源的稳定。使用稳压二极管或者电池直接供电的场合,则要求保证电源无剧烈波动。在许多应用系统中,即使使用了三端稳压IC供电,但由于系统干扰、负载带电机等等原因,IC电源会有一定的纹波干扰。TCH6x有特有的抗干扰机制,可以抗50Hz电源纹波Vpp值达到100mV300mV(一般视灵敏度调节不同而不同。除非触摸IC单独使用一个三端稳压IC供电并且无蜂鸣器、背光等负载。 否则还是建议电源做一些滤

6、波的处理,以达到更好的按键效果。1、最常用的简单RC滤波能起到防止系统干扰的作用,如下图: 根据情况调整合适的RC值,R可以增加到100-200欧姆,但要考虑R会产生压降。蜂鸣器、背光LED等其他负载应该放到R之前取电。使用RC滤波的前提是触摸IC管脚没有输出负载变化。若负载变化会R上反而造成电压波动影响系统稳定。2、LC滤波能够起到防止较大幅值的高频干扰的作用,如下图: 使用LC滤波需要考虑L的内阻造成的电压降。3、还有使用二极管方式可以防止电机启动、蜂鸣器和红外发射等引起的电压跌落,如图: 硅二极管产生的压降较大,可以使用锗二极管例如1N60。 二极管压降会随温度变化而变化,也需要考虑。

7、注意事项:1.使用用双面PCB,可以在顶层使用圆形、方形等作为触摸PAD,从触摸PAD到IC管脚的连线应该尽量走在触摸点PAD的另外一面。同时连线应该尽量走细,不要绕太远。使用单面板则一般需要使用感应弹簧片。2.从触摸PAD或者感应弹簧片到IC管脚的连线长度尽量不绕太远,同时应该尽量避免连线之间的耦合电容,也要避免与其他跳变信号线有耦合电容。3.灵敏度与触摸PAD或者感应弹簧片面积成正比,与外壳厚度成反比。根据外壳厚度和尺寸选择合适的触摸面积。一般玻璃外壳比塑料更高穿透力。(参考:塑料壳厚2mm触摸面积 12x12mm4.触摸PAD与PAD之间应该尽量留一定的间距,以保证手指头触摸时不会覆盖到

8、2个PAD。PAD与PAD之间距离足够保持2mm以上,防止PAD与PAD相互感应。5.PAD与地的寄生电容越大则需要的Cs电容的值越大所以灵敏度越低,但PAD的背面以及IC周围铺地会抑制干扰,同时会引入寄生电容带来不好效果,建议感应PAD的周围与背面一般不铺地,如果一定需要铺地请参考TCH6x布线注意事项。6.触摸PAD或者感应弹簧片与绝缘外壳应压合紧密,保持平整。外壳与PAD之间可以采用非导电胶进行粘和,例如压克力胶3M HBM系列。7.Cs电容建议使用温度系数比较小的5%精度涤纶电容。如需贴片电容则必须使用10%或更高精度的NPO材质电容或X7R材质电容。8.对多余按键口的处理:应该按照I

9、0,I1,I2I7的顺序来选用按键输入,剩余的不用的按键输入口直接接地就好。例如:只用7个按键则应该选择I0-I6,将I7接地。而不能选用I7,将I0I6中的按键口接地。 更多的注意事项请参考TCH6x系列触摸设计参考。 电气特性:最大绝对额定值DC/AC 特性:(测试条件为室内温度=25 需求低压版本需要特别注明。 Cs 值根据PCB 的布线分布电容和用户需要的灵敏度实际调整。Cs 电容有一定的选择范围(因PCB 走线布局等决定,太大或者太小系统无法工作。Cs 值越大灵敏度越低。 Cs 电容建议使用温度系数比较小的5%精度涤纶电容。 如需贴片电容则必须使用10%或更高精度的NPO 材质电容或

10、X7R 材质电容。 低压版本没有低电压复位功能。参数 符号 条件 值 单位 工作温度 T OP -20 +70 存储温度 T STG -50 +125 电源电压 VDD 25 VSS-0.3 VSS+5.5 V 输入电压V IN 25 VSS-0.3 VDD+0.3 VESD 电压 ESD5 KV参数符号测试条件最小值 典型值 最大值单位工作电压(普通版本VDD3.2 3.3 5.5 V 工作电压(低压版本VDD2.23.3 5.5 V工作电流 I OPVDD=3.3V 工作状态 - 1 - mA 振荡电容*Cs 4700- 8200 PF 输入口 V IL 输入低电压 0 - 0.2 VDD 输入口 V IH 输入高电压 0.8 - 1.0 V