用于电容传感器接口的模拟前端元件

用于电容传感器接口的模拟前端元件

灵敏度

我们的目标是开发具有正确响应并且满足人体工学要求的电容传感器。在某些应用中，传感器可能会很小，从而使用户接触面上产生微小的电容变化。

图2 另一种电容传感器设计

图1和图2显示了在印制电路板上设计电容传感器的两种常用方法。图中给出了在用户接触期间施加激励信号时传感器的响应特性。虽然根据用户接触方式的变化，传感器电容会有所不同，但是传感器的性能在这两种情况下相差不大。

激励电容传感器

如图1所示，连续的250kHz方波激励信号施加在传感器的SRC端，以在电容传感器内建立电场。激励信号在传感器中建立电场后，该电场会部分地延伸出塑料覆膜，CIN端连接到CDC上。

图2所示为另外一种电容传感器设计案例，其将一个恒流源加到传感器的A端，而将B端接地。当用户触摸传感器时会增加额外的手指电容，从而增加了充电周期内RC的上升时间。

测量电容传感器并且检测传感器接触面积

图4 传统比较器和555定时器或计数器的灵敏度门限电平

图5 AD7142模拟前端

图6 设置AD7142的灵敏度门限电平

可靠的电容传感器接口以模拟前端开始，该前端必须能够测量用户接触电容传感器时引起的微小输出变化。现在，新的高集成度CDC使设计工程师从集成有低功耗、高分辨率Σ-Δ ADC混合信号技术中受益。

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