深圳市天微电子有限公司 地址：深圳市南山区高新技术产业园北区紫光信息港A栋10层 原厂销售总部：手机18682063283 QQ：709072958 E-mail: [email protected] 双通道自校准电容式触摸传感器 QM302 1 规格 1.1 总体特征 带有自校准双通道电容式触摸传感器 低功耗 带同步功能可并行使用 通过调节外部电阻调节内部时钟频率 漏极开路输出 内部集成噪音消除电路 内部集成电源复位电路 符合 RoHS 标准 SOP8 封装 1.2 应用场合 家电 代替薄膜开关、机械开关 人机界面的玩具和互动游戏机 密封式控制面板，键盘 触摸开关 1.3 封装形式 2 脚位描述 NO 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 SYNC R_BIAS GND CS1 CS2 VDD OUT2 OUT1 I/O 模拟输入 模拟输入 power 模拟输入 模拟输入 power 数字输出 数字输出 描述 多芯片并行使用同步脚/灵敏度选择脚 内部偏置调整输入 电源地 触摸通道 1 触摸通道 2 电压（2.5V～5.5V） 通道 2 触摸检测开漏输出（低电平有效） 通道 1 触摸检测开漏输出（低电平有效） 3 绝对最大额定值 电源电压 任何引脚的最大电压 任何 PAD 的最大电流 连续功率耗散 储存温度 150℃工作温度 结温 5.5V VDD+0.3V 100mA 800mW -50℃～150℃ -20～75℃ 150℃ 注意，除非另有说明，所有以上在常温下进行操作 4 ESD＆LATCH-UP 特性 4.1 4.2 ESD 特性 模式 H.B.M 极性 Pos / Neg M.M Pos / Neg C.D.M Pos / Neg 最大 2000V 2000V 2000V 200V 200V 200V 800V 参考 VDD VSS P to P VDD VSS P to P DIRECT LATCH-UP 特性 模式 测试 VDD 超过 5.0V 极性 正极 负极 正极 Max 200mA -200mA 8.0V 测试步骤 25mA 1.0V 5 电气特性 VDD=3.3V, RB =510k, (除非另有说明), TA = 25℃ 测试条件 最小 典型 最大 单位 2.5 3.3 5.0 V VDD= 3.3V RB=510k - 50 75 VDD= 5.0V RB=510k - 110 165 TA = 25℃ - - 40 ㎃ 特性 符号 工作电源电压 VDD 电流功耗 IDD 最大输出灌电流 IOUT 检测输入电容范围 注1 CS1 - 10 100 ㎊ 检测输入电阻范围 CRS2S - 200 1000 Ω 最小检测电容差 ΔC CS = 10pF 0.2 - - ㎊ 输出阻抗（开漏） Zo ΔC > 0.2pF - 12 - ΔC < 0.2pF - 30M - 上电后自动校准时 间 TCAL VDD = 3.3V RB = 510k - 100 - VDD = 5.0V RB = 510k - 80 - 推荐偏置电阻范围 注2 RB VDD = 3.3V 200 510 820 VDD = 5.0V 330 620 1200 最大偏置电容 CB_MAX - 820 1000 pF 推荐同步电阻范围 RSYNC 1 2 20 MΩ 注 1：降低的 CS 值可提高灵敏度。 注 2：建议在干扰大的环境中可降低 RB。 ㎂ Ω ms kΩ 6 QM302 的应用外围配置 6.1 R_BIAS 电阻配置 该 RBIAS 决定振荡器和内部偏置电流。因此，感测频率，内部时钟频率和电流消耗能够 通过 RB 进行调整。RBIAS 电压纹波会导致内部电路错误，所以建议 CB 连接到 VDD（不接地） （典型是 820PF，最大值为 1nF） 。 电流功耗曲线 注：较低的 RB 能够提高抗干扰能力，但是会消耗更多的功耗，建议在干扰较大的应用 低 RB。例如：冰箱，空调等。 6.2 CS 脚位配置 灵敏度与并联电容关系曲线 并联电容 C S 2 和 C S 1 分别连接到 C S 2 和到 C S 1 来调整灵敏度。降低 C S 2 和 C S 1 的电容值相应灵敏度会有所提高。 （参考下面的灵敏度示例图） ，QM302 有两个独立的触摸 传感器输入 C S 1 和 C S 2 。C S 1 和 C S 2 的内部接触判定处理是相互独立的。因此，两通道 的触摸键板可以通过只使用一个 QM302 进行设计。R S 1 和 R S 2 是串行连接的电阻，以避 免来自外部电涌和静电放电故障。推荐 R S 1 和 R S 2 的值从 200Ω 到 1 K Ω 。触摸垫的 尺寸和形状对灵敏度有影响。最佳触摸垫的尺寸大约是 10mm×7mm。该 C S 1 和 C S 2 的连 接线到触摸面板建议线路尽可能短，以防止连线过长所造成不正常的触摸检测。 6.3 同步使用 通过并联 SYNC 引脚能同时使用多个 QM302 组成更多的通道。同步脉冲确保他们不会 互相干扰。Rsync 是 SYNC 引脚的下拉电阻。增大 Rsync 使同步脉冲下降沿延迟增大，减小 Rsync 电阻使上升延迟增大。Rsync 的典型值是 2MΩ 。同步引脚配置应如下图。低灵敏度的 应用场合可将 SYNC 引脚连接到 GND。在这种情况下，灵敏度将降低为正常模式的一半，同 时同步功能不可使用。 SYNC 引脚选择 配置 RSYNC 连接 GND 6.4 功能 多芯片同步使用/高灵敏度的应用 无同步/低灵敏度的应用 OUT 输出管脚配置 OUT1 和 OUT2 为漏极开路输出结构。需要 OUT1，OUT2 和 VDD 之间的上拉电阻 ROUT 的 连接。最大输出灌电流为 4mA，因此 ROUT1 和 ROUT2 大约选择几 KΩ 。典型值为 10K。OUT1 和 OUT2 的上电复位初始化输出为高，检测触摸的 C S 1 和 C S 2 时相应通道输出为低。 7 应用建议 两通道式触摸键板可以通过只使用一个 QM304 进行设计。该 QM304 是集成内部电源 复位电路，从而可以减少了外部元件的复位电路的成本。灵敏度校正电路可以帮助防止因外 部噪声，温度变化，以及电源电压下降导致异常动作。 QM302 应用范例电路 VDD 周期性电压纹波超过 50mV 和纹波频率低于 10kHz 的可导致错误的灵 敏度校准。为了防止上述问题，电源（VDD，GND）线触摸电路应该从其 它电路分离。尤其是 LED 驱动电源线或数字开关电路的电源线一定要注 意做隔离。 当 QM302 用在嘈杂的环境中，建议取较低的 RB。 在 PCB 布局，RB 不应放置在触摸面板上面。否则 CB 必须连接。该 RB 线路尽可能短。 在 CS 触摸面板也应改为尽可能短和线的宽度尽可能是约 0.25 毫米。 即 VDD 和 GND 之间的电容是必须使用的。它应尽可能靠近芯片电源脚。 在 CS 触摸面板的线应该由底层金属（触摸板对面金属）形成。 PCB 板的空白必须充满 GND，加强 GND 布线，防止外部噪音干扰。 7.1 示例原理图（2 通道触摸按钮带 LED 显示） 8 封装说明