RENESAS RA2E1 talpinis jutiklis MCU

MCU talpinis jutiklis
Talpinio prisilietimo triukšmo atsparumo vadovas

Įvadas
„Renesas Capacitive Touch Sensor Unit“ (CTSU) gali būti jautrus triukšmui jį supančioje aplinkoje, nes gali aptikti nedidelius talpos pokyčius, kuriuos sukuria nepageidaujami klaidingi elektriniai signalai (triukšmas). Šio triukšmo poveikis gali priklausyti nuo techninės įrangos konstrukcijos. Todėl imantis atsakomųjų priemonių projektuojant stagDėl to bus sukurtas CTSU MCU, atsparus aplinkos triukšmui ir efektyvus produkto kūrimas. Šioje programos pastaboje aprašomi būdai, kaip pagerinti gaminių, kuriuose naudojamas Renesas talpinis jutiklinis jutiklis (CTSU), atsparumą triukšmui pagal IEC atsparumo triukšmui standartus (IEC61000-4).

Tikslinis įrenginys
RX šeima, RA šeima, RL78 šeimos MCU ir Renesas Synergy™ su CTSU (CTSU, CTSU2, CTSU2L, CTSU2La, CTSU2SL)

Šioje paraiškos pastaboje aptariami standartai 

• IEC-61000-4-3
• IEC-61000-4-6

Baigėsiview

CTSU matuoja statinės elektros kiekį iš elektros krūvio, kai paliečiamas elektrodas. Jei matavimo metu dėl triukšmo keičiasi jutiklinio elektrodo potencialas, keičiasi ir įkrovimo srovė, kuri turi įtakos išmatuotai vertei. Konkrečiai, didelis išmatuotos vertės svyravimas gali viršyti prisilietimo slenkstį, todėl įrenginys gali sutrikti. Nedideli išmatuotos vertės svyravimai gali turėti įtakos programoms, kurioms reikalingi tiesiniai matavimai. Žinios apie CTSU talpinio prisilietimo aptikimo elgesį ir plokštės dizainą yra būtinos svarstant CTSU talpinių jutiklinių sistemų atsparumą triukšmui. Rekomenduojame pirmą kartą CTSU naudotojams susipažinti su CTSU ir talpinio prisilietimo principais išstudijavus šiuos susijusius dokumentus.

• Pagrindinė informacija apie talpinį prisilietimo aptikimą ir CTSU
• Talpinio jutiklio MCU talpinio jutiklio vartotojo vadovas (R30AN0424)
• Informacija apie techninės įrangos plokštės dizainą
  Talpinių jutiklių mikrovaldikliai – CTSU talpinio jutiklinio elektrodo projektavimo vadovas (R30AN0389)
• Informacija apie CTSU tvarkyklės (CTSU modulio) programinę įrangą
  RA šeima „Renesas“ lankstaus programinės įrangos paketo (FSP) vartotojo vadovas (Web Versija – HTML)
  API nuoroda > Moduliai > CapTouch > CTSU (r_ctsu)
  RL78 šeimos CTSU modulio programinės įrangos integravimo sistema (R11AN0484)
  RX šeimos QE CTSU modulio programinės įrangos integravimo technologija (R01AN4469)
• Informacija apie jutiklinę tarpinę programinę įrangą (TOUCH modulį) Programinę įrangą
  RA šeima „Renesas“ lankstaus programinės įrangos paketo (FSP) vartotojo vadovas (Web Versija – HTML)
  API nuoroda > Moduliai > CapTouch > Palieskite (rm_touch)
  RL78 šeimos TOUCH modulio programinės įrangos integravimo sistema (R11AN0485)
  RX šeimos QE jutiklinio modulio programinės įrangos integravimo technologija (R01AN4470)
• Informacija apie QE for Capacitive Touch (talpinės jutiklinės programos kūrimo palaikymo įrankis)
  QE ir FSP naudojimas talpinėms jutiklinioms programoms kurti (R01AN4934)
  QE ir FIT naudojimas talpinėms jutiklinioms programoms kurti (R01AN4516)
  RL78 šeima, naudojanti QE ir SIS talpinėms jutiklinėms programoms kurti (R01AN5512)
  RL78 šeima, naudojanti autonominę QE versiją talpinėms jutiklinioms programoms kurti (R01AN6574)

Triukšmo tipai ir atsakomosios priemonės

EMS standartai
2-1 lentelėje pateikiamas EMS standartų sąrašas. Triukšmas gali paveikti veiklą, prasiskverbdamas į sistemą per oro tarpus ir jungiamuosius laidus. Šiame sąraše pateikiami IEC 61000 standartai, pvzampapibūdinti triukšmo tipus, kuriuos kūrėjai turi žinoti, kad užtikrintų tinkamą sistemų, naudojančių CTSU, veikimą. Daugiau informacijos rasite naujausioje IEC 61000 versijoje.

2-1 lentelė EMS bandymo standartai (IEC 61000)

Bandymo aprašymas	Baigėsiview	Standartinis
Radiacinio imuniteto testas	Išbandykite atsparumą santykinai aukšto dažnio RF triukšmui	IEC61000-4-3
Atliktas imuniteto testas	Išbandykite atsparumą santykinai žemo dažnio RF triukšmui	IEC61000-4-6
Elektrostatinės iškrovos testas (ESD)	Atsparumo elektrostatinėms iškrovoms bandymas	IEC61000-4-2
Elektrinis greito pereinamojo laikotarpio / sprogimo bandymas (EFT/B)	Atsparumo nuolatiniam impulsiniam pereinamajam atsakui, įvestam į maitinimo linijas, patikrinimas ir kt.	IEC61000-4-4

2-2 lentelėje išvardyti atsparumo bandymo veiksmingumo kriterijai. EMC atsparumo bandymams yra nurodyti našumo kriterijai, o rezultatai vertinami pagal įrangos veikimą bandymo metu (EUT). Našumo kriterijai yra vienodi kiekvienam standartui.

2-2 lentelė Atsparumo tikrinimo veiksmingumo kriterijai

Našumo kriterijus	Aprašymas
A	Bandymo metu ir po jo įranga turi veikti taip, kaip numatyta. Kai įranga naudojama pagal paskirtį, našumo pablogėjimas ar funkcijos praradimas neleidžiamas žemiau gamintojo nurodyto veikimo lygio.
B	Bandymo metu ir po jo įranga turi veikti taip, kaip numatyta. Kai įranga naudojama pagal paskirtį, našumo pablogėjimas ar funkcijos praradimas neleidžiamas žemiau gamintojo nurodyto veikimo lygio. Tačiau atliekant bandymą eksploatacinių savybių pablogėjimas leidžiamas. Neleidžiama keisti tikrosios veikimo būsenos ar saugomų duomenų.
C	Leidžiamas laikinas funkcijos praradimas, jei funkcija yra savaime atkuriama arba ją galima atkurti naudojant valdiklius.

RF triukšmo atsakomosios priemonės

RF triukšmas rodo radijo dažnių elektromagnetines bangas, kurias naudoja televizijos ir radijo transliacijos, mobilieji įrenginiai ir kita elektros įranga. RF triukšmas gali prasiskverbti tiesiai į PCB arba patekti per maitinimo liniją ir kitus prijungtus kabelius. Pirmųjų atveju turi būti įdiegtos kovos su triukšmu priemonės plokštėje, o antrosios – sistemos lygiu, pavyzdžiui, per maitinimo liniją. CTSU matuoja talpą, konvertuodamas ją į elektrinį signalą. Talpos pokytis dėl prisilietimo yra itin mažas, todėl norint užtikrinti normalų prisilietimo aptikimą, jutiklio kaištis ir paties jutiklio maitinimo šaltinis turi būti apsaugoti nuo RF triukšmo. Galimi du bandymai su skirtingais bandymo dažniais, kad būtų galima patikrinti RF triukšmo atsparumą: IEC 61000-4-3 ir IEC 61000-4-6.

IEC61000-4-3 yra atsparumo spinduliuotei testas ir naudojamas įvertinti atsparumą triukšmui tiesiogiai perduodant signalą iš radijo dažnio elektromagnetinio lauko į EUT. RF elektromagnetinis laukas svyruoja nuo 80 MHz iki 1 GHz ar daugiau, o tai paverčia bangos ilgiais nuo 3.7 m iki 30 cm. Kadangi šis bangos ilgis ir PCB ilgis yra panašūs, modelis gali veikti kaip antena, neigiamai paveikti CTSU matavimo rezultatus. Be to, jei kiekvieno jutiklinio elektrodo laidų ilgis arba parazitinė talpa skiriasi, kiekvieno gnybto paveiktas dažnis gali skirtis. Išsamios informacijos apie atsparumo spinduliuotei testą rasite 2-3 lentelėje.

2-3 lentelė Atsparumo spinduliuotei testas

Dažnių diapazonas	Bandymo lygis	Bandymo lauko stiprumas
80MHz-1GHz Iki 2.7 GHz arba iki 6.0 GHz, priklausomai nuo bandomosios versijos	1	1 V/m
	2	3 V/m
	3	10 V/m
	4	30 V/m
	X	Nurodyta individualiai

IEC 61000-4-6 yra atliktas atsparumo testas ir naudojamas įvertinti dažnius nuo 150 kHz iki 80 MHz, o tai yra mažesnis nei spinduliavimo atsparumo bandymo diapazonas. Šios dažnių juostos bangos ilgis siekia kelis metrus ar daugiau, o 150 kHz bangos ilgis siekia apie 2 km. Kadangi tokio ilgio RF elektromagnetinį lauką sunku tiesiogiai pritaikyti EUT, ant kabelio, tiesiogiai prijungto prie EUT, taikomas bandomasis signalas, kad būtų įvertintas žemo dažnio bangų poveikis. Trumpesni bangos ilgiai daugiausia veikia maitinimo ir signalo kabelius. Pavyzdžiui,ample, jei dažnių juosta sukelia triukšmą, kuris turi įtakos maitinimo kabeliui ir maitinimo šaltiniui, ttage destabilizuojasi, CTSU matavimo rezultatus gali paveikti triukšmas visuose kaiščiuose. 2-4 lentelėje pateikiama išsami informacija apie atliktą atsparumo testą.

2-4 lentelė Atliktas imuniteto testas

Dažnių diapazonas	Bandymo lygis	Bandymo lauko stiprumas
150 kHz – 80 MHz	1	1 V vidutinė vertė
	2	3 V vidutinė vertė
	3	10 V vidutinė vertė
	X	Nurodyta individualiai

Kintamosios srovės maitinimo šaltinio projekte, kai sistemos GND arba MCU VSS gnybtas nėra prijungtas prie komercinio maitinimo šaltinio įžeminimo gnybto, laidinis triukšmas gali tiesiogiai patekti į plokštę kaip bendrojo režimo triukšmas, kuris gali sukelti triukšmą CTSU matavimo rezultatuose, kai paspaudžiamas mygtukas. palietė.

2-1 paveiksle parodytas bendrojo režimo triukšmo įėjimo kelias, o 2-2 paveiksle – ryšys tarp bendrojo režimo triukšmo ir matavimo srovės. Žiūrint iš plokštės GND (B-GND) perspektyvos, bendrojo režimo triukšmas svyruoja, nes triukšmas yra ant žemės GND (E-GND). Be to, kadangi pirštas (žmogaus kūnas), kuris liečia jutiklinį elektrodą (PAD), yra prijungtas prie E-GND dėl kintamos talpos, perduodamas bendrojo režimo triukšmas ir atrodo, kad jis svyruoja taip pat, kaip ir E-GND. Jei šiuo tašku paliečiamas PAD, bendrojo režimo triukšmo generuojamas triukšmas (VNOISE) taikomas piršto ir PAD suformuotai talpai Cf, todėl CTSU išmatuota įkrovimo srovė svyruoja. Įkrovimo srovės pokyčiai rodomi kaip skaitmeninės reikšmės su uždengtu triukšmu. Jei bendro režimo triukšmas apima dažnio komponentus, atitinkančius CTSU pavaros impulsų dažnį ir jo harmonikus, matavimo rezultatai gali labai svyruoti. 2-5 lentelėje pateikiamas atsakomųjų priemonių, reikalingų RF triukšmo atsparumui pagerinti, sąrašas. Dauguma atsakomųjų priemonių yra bendros siekiant pagerinti tiek spinduliuotąjį imunitetą, tiek perduotą imunitetą. Žr. kiekvieno atitinkamo skyriaus skyrių, nurodytą kiekvienam kūrimo žingsniui.

2-5 lentelė Atsparumo priemonių, reikalingų siekiant pagerinti radijo dažnio triukšmo atsparumą, sąrašas

Vystymo žingsnis	Projektavimo metu reikalingos atsakomosios priemonės	Atitinkami skyriai
MCU pasirinkimas (CTSU funkcijos pasirinkimas)	Kai pirmenybė teikiama atsparumui triukšmui, rekomenduojama naudoti MCU, integruotą su CTSU2. · Įgalinti CTSU2 anti-triukšmo atsakomųjų priemonių funkcijas: ¾ Kelių dažnių matavimas ¾ Aktyvus skydas ¾ Jei naudojate aktyvųjį ekraną, nustatykite ne matavimo kanalo išvestį   Or · Įgalinti CTSU anti-triukšmo atsakomųjų priemonių funkcijas: ¾ Atsitiktinės fazės poslinkio funkcija ¾ Aukšto dažnio triukšmo mažinimo funkcija	3.3.1   Kelių dažnių matavimas 3.3.2    Aktyvus skydas 3.3.3    Ne matavimo kanalas Išvesties pasirinkimas       3.2.1   Atsitiktinės fazės poslinkio funkcija 3.2.2    Aukšto dažnio triukšmas Sumažinimo funkcija (sklaidos spektro funkcija)
Techninės įrangos projektavimas	· Plokštės dizainas naudojant rekomenduojamą elektrodų modelį   · Mažo triukšmo išėjimui naudokite maitinimo šaltinį · GND modelio projektavimo rekomendacija: įžemintoje sistemoje naudokite dalis, skirtas bendrojo režimo triukšmo atsakomybei       · Sumažinkite triukšmo įsiskverbimo lygį jutiklio kaištyje, reguliuodami damprezistoriaus vertę. · Vieta dampryšio linijos rezistorius · Suprojektuokite ir įdėkite atitinkamą kondensatorių ant MCU maitinimo linijos	4.1.1 Palieskite Elektrodo raštas Dizainai 4.1.2.1  ttage Tiekimo dizainas 4.1.2.2  GND modelio dizainas 4.3.1 Bendrojo režimo filtras 4.3.4 GND svarstymai Atstumas nuo ekrano ir elektrodo     4.2.1  TS kaištis Damping Atsparumas 4.2.2  Skaitmeninio signalo triukšmas 4.3.4 GND svarstymai Atstumas nuo ekrano ir elektrodo
Programinės įrangos diegimas	Sureguliuokite programinės įrangos filtrą, kad sumažintumėte triukšmo poveikį išmatuotoms vertėms · IIR slenkamasis vidurkis (veiksmingas daugeliui atsitiktinių triukšmo atvejų) · FIR slenkamasis vidurkis (tam tikram periodiniam triukšmui)	5.1   IIR filtras   5.2  FIR filtras

ESD triukšmas (elektrostatinė iškrova)

Elektrostatinė iškrova (ESD) susidaro, kai du įkrauti objektai liečiasi arba yra šalia. Žmogaus kūne susikaupusi statinė elektra gali pasiekti įrenginio elektrodus net per perdangą. Priklausomai nuo elektrostatinės energijos kiekio, taikomo elektrodui, CTSU matavimo rezultatai gali būti paveikti ir sugadinti patį įrenginį. Todėl sistemos lygiu turi būti įdiegtos atsakomosios priemonės, pvz., plokštės grandinės apsaugos įtaisai, plokščių perdangos ir apsauginis įrenginio korpusas. IEC 61000-4-2 standartas naudojamas ESD atsparumui patikrinti. 2-6 lentelėje pateikta ESD testo informacija. Tikslinė produkto paskirtis ir savybės lems reikiamą bandymo lygį. Daugiau informacijos rasite IEC 61000-4-2 standarte. Kai ESD pasiekia jutiklinį elektrodą, jis akimirksniu sukuria kelių kV potencialų skirtumą. Dėl to CTSU išmatuotoje vertėje gali atsirasti impulsų triukšmas, dėl kurio gali sumažėti matavimo tikslumas, arba gali būti sustabdytas matavimas dėl viršįtampio aptikimo.tage arba viršsrovė. Atminkite, kad puslaidininkiniai įtaisai nėra sukurti taip, kad atlaikytų tiesioginį ESD naudojimą. Todėl ESD bandymas turėtų būti atliktas su galutiniu gaminiu, kai plokštė yra apsaugota įrenginio korpusu. Pačioje plokštėje įvestos atsakomosios priemonės yra saugios priemonės, skirtos apsaugoti grandinę tais retais atvejais, kai ESD dėl kokių nors priežasčių patenka į plokštę.

2-6 lentelė ESD testas

Bandymo lygis	Bandymas Voltage
	Susisiekite su iškrovimu	Oro išleidimas
1	2 kV	2 kV
2	4 kV	4 kV
3	6 kV	8 kV
4	8 kV	15 kV
X	Nurodyta individualiai	Nurodyta individualiai

EFT triukšmas (greitieji elektros pereinamieji procesai)
Elektros gaminiai sukuria reiškinį, vadinamą elektros greitais pereinamaisiais procesais (EFT), pvz., atgalinę elektrovaros jėgą, kai įjungiamas maitinimas dėl vidinės maitinimo šaltinio konfigūracijos arba triukšmo dėl relių jungiklių. Aplinkoje, kur keli elektros gaminiai yra tam tikru būdu prijungti, pvz., ant maitinimo juostų, šis triukšmas gali sklisti per maitinimo linijas ir paveikti kitos įrangos veikimą. Netgi elektros gaminių maitinimo linijos ir signalinės linijos, kurios nėra prijungtos prie bendros maitinimo juostos, gali būti paveiktos per orą tiesiog dėl jų buvimo šalia triukšmo šaltinio elektros linijų arba signalinių linijų. IEC 61000-4-4 standartas naudojamas EFT atsparumui patikrinti. IEC 61000-4-4 įvertina atsparumą periodiškai įvedant EFT signalus į EUT maitinimo ir signalo linijas. EFT triukšmas generuoja periodinį impulsą CTSU matavimo rezultatuose, o tai gali sumažinti rezultatų tikslumą arba sukelti klaidingą prisilietimo aptikimą. 2-7 lentelėje pateikta EFT/B (elektrinio greito pereinamojo sprogimo) bandymo informacija.

2-7 lentelė EFT/B testas

Bandymo lygis	Atviros grandinės bandymas, ttage (pikas)		Impulsų pasikartojimo dažnis (PRF)
	Maitinimo šaltinis Linija/įžeminimo laidas	Signalo / valdymo linija
1	0.5 kV	0.25 kV	5kHz arba 100kHz
2	1 kV	0.5 kV
3	2 kV	1 kV
4	4 kV	2 kV
X	Nurodyta individualiai		Nurodyta individualiai

CTSU triukšmo mažinimo priemonės

CTSU yra su triukšmo atsakomųjų priemonių funkcijomis, tačiau kiekvienos funkcijos prieinamumas skiriasi priklausomai nuo naudojamo MCU ir CTSU versijos. Prieš kurdami naują produktą, visada patvirtinkite MCU ir CTSU versijas. Šiame skyriuje paaiškinami triukšmo atsakomųjų priemonių skirtumai tarp kiekvienos CTSU versijos.

Triukšmo matavimo principai ir poveikis
CTSU kartoja įkrovimą ir iškrovimą kelis kartus kiekvienam matavimo ciklui. Kiekvienos įkrovimo ar iškrovos srovės matavimo rezultatai kaupiami, o galutinis matavimo rezultatas išsaugomas registre. Taikant šį metodą, matavimų skaičius per laiko vienetą gali būti padidintas didinant pavaros impulsų dažnį, taip pagerinant dinaminį diapazoną (DR) ir realizuojant itin jautrius CTSU matavimus. Kita vertus, išorinis triukšmas sukelia įkrovimo ar iškrovimo srovės pokyčius. Aplinkoje, kurioje generuojamas periodiškas triukšmas, matavimo rezultatas, saugomas jutiklio skaitiklių registre, yra poslinkis dėl srovės kiekio padidėjimo arba sumažėjimo viena kryptimi. Toks su triukšmu susijęs poveikis galiausiai sumažina matavimo tikslumą. 3-1 paveiksle parodytas įkrovimo srovės klaidos dėl periodinio triukšmo vaizdas. Dažniai, kurie yra periodinis triukšmas, yra tie, kurie atitinka jutiklio pavaros impulsų dažnį ir jo harmoninį triukšmą. Matavimo paklaidos yra didesnės, kai periodinio triukšmo kylantis arba krintantis kraštas sinchronizuojamas su SW1 ON periodu. CTSU turi aparatinės įrangos lygio triukšmo atsakomųjų priemonių funkcijas, apsaugančias nuo šio periodinio triukšmo.

CTSU1
CTSU1 turi atsitiktinio fazės poslinkio funkciją ir aukšto dažnio triukšmo mažinimo funkciją (išplitusio spektro funkciją). Poveikis išmatuotai vertei gali būti sumažintas, kai sutampa pagrindinės jutiklio pavaros impulsų dažnio ir triukšmo dažnio harmonikos. Didžiausia jutiklio pavaros impulsų dažnio nustatymo vertė yra 4.0 MHz.

Atsitiktinės fazės poslinkio funkcija
3-2 paveiksle parodytas triukšmo desinchronizavimo vaizdas naudojant atsitiktinio fazės poslinkio funkciją. Pakeitus jutiklio pavaros impulso fazę 180 laipsnių atsitiktiniu laiku, vienakryptis srovės padidėjimas / sumažėjimas dėl periodinio triukšmo gali būti atsitiktinai suskirstytas ir išlygintas, kad būtų pagerintas matavimo tikslumas. Ši funkcija visada įjungta CTSU modulyje ir TOUCH modulyje.

Aukšto dažnio triukšmo mažinimo funkcija (išplitusio spektro funkcija)
Aukšto dažnio triukšmo mažinimo funkcija matuoja jutiklio pavaros impulsų dažnį su tyčia pridėtu triukšmu. Tada jis atsitiktinai suskirsto sinchronizacijos tašką su sinchroniniu triukšmu, kad išsklaidytų matavimo paklaidos piką ir pagerintų matavimo tikslumą. Ši funkcija visada įjungiama CTSU modulio išvestyje ir TOUCH modulio išvestyje generuojant kodą.

CTSU2

Kelių dažnių matavimas
Kelių dažnių matavimas naudoja kelis jutiklių pavaros impulsų dažnius su skirtingais dažniais. Išplitęs spektras nenaudojamas siekiant išvengti trikdžių kiekviename pavaros impulsų dažnyje. Ši funkcija pagerina atsparumą laidumui ir skleidžiamam RF triukšmui, nes ji veiksminga prieš sinchroninį jutiklio pavaros impulsų dažnio triukšmą, taip pat triukšmą, atsirandantį per jutiklinį elektrodą. 3-3 paveiksle parodytas vaizdas, kaip išmatuotos vertės parenkamos atliekant kelių dažnių matavimą, o 3-4 paveiksle parodytas triukšmo dažnių atskyrimo vaizdas taikant tą patį matavimo metodą. Kelių dažnių matavimas pašalina triukšmo paveiktus matavimo rezultatus iš kelių dažnių matavimų grupės, kad būtų pagerintas matavimo tikslumas.

Programų projektuose, kuriuose yra CTSU tvarkyklė ir TOUCH tarpinės programinės įrangos moduliai (žr. FSP, FIT arba SIS dokumentaciją), kai vykdoma derinimo fazė „QE for Capacitive Touch“, automatiškai generuojami kelių dažnių matavimo parametrai. Galima naudoti dažnio matavimą. Derinimo fazėje įjungus išplėstinius nustatymus, parametrus galima nustatyti rankiniu būdu. Norėdami gauti daugiau informacijos apie išplėstinio režimo kelių laikrodžių matavimo nustatymus, žr Talpinio jutiklinio išplėstinio režimo parametrų vadovas (R30AN0428EJ0100). 3-5 paveiksle pavaizduotas pvzamptrukdžių dažnio daugiadažniuose matavimuose. Šis buvęsample rodo trukdžių dažnį, kuris atsiranda, kai matavimo dažnis yra nustatytas į 1MHz ir bendrojo režimo laidumo triukšmas yra taikomas plokštei, kai liečiamas jutiklinis elektrodas. Grafikas (a) rodo nustatymą iškart po automatinio derinimo; matavimo dažnis nustatytas +12.5% 2-ajam dažniui ir -12.5% 3-iam dažniui, remiantis 1-uoju 1MHz dažniu. Grafikas patvirtina, kad kiekvienas matavimo dažnis trukdo triukšmui. Diagramoje (b) pavaizduotas pvzample, kuriame matavimo dažnis nustatomas rankiniu būdu; matavimo dažnis nustatytas į -20.3% 2-ajam dažniui ir +9.4% trečiajam dažniui, remiantis 3-uoju 1MHz dažniu. Jei matavimo rezultatuose atsiranda tam tikro dažnio triukšmas ir triukšmo dažnis sutampa su matavimo dažniu, būtinai sureguliuokite kelių dažnių matavimą vertindami tikrąją aplinką, kad išvengtumėte trukdžių tarp triukšmo dažnio ir matavimo dažnio.

Aktyvus skydas
Taikant CTSU2 savaiminės talpos metodą, aktyvus ekranas gali būti naudojamas ekrano modeliui valdyti toje pačioje impulso fazėje kaip ir jutiklio pavaros impulsas. Norėdami įjungti aktyvųjį ekraną, QE for Capacitive Touch sąsajos konfigūracijoje nustatykite kaištį, jungiantį prie aktyvaus ekrano modelio, į „skydo kaištis“. Aktyvus ekranas gali būti nustatytas į vieną kaištį per Touch sąsajos konfigūraciją (metodas). Norėdami paaiškinti „Active Shield“ veikimą, žr.Talpinio jutiklio MCU talpinio jutiklio vartotojo vadovas (R30AN0424)“. Informacijos apie PCB dizainą žr.CTSU talpinio jutiklinio elektrodo projektavimo vadovas (R30AN0389)“.

Ne matavimo kanalo išvesties pasirinkimas
Taikant CTSU2 savaiminės talpos metodą, impulso išvestis toje pačioje fazėje kaip ir jutiklio pavaros impulsas gali būti nustatytas kaip ne matavimo kanalo išėjimas. Naudojant QE for Capacitive Touch sąsajos konfigūraciją (metodas), ne matavimo kanalai (lietimo elektrodai) automatiškai nustatomi į tą pačią impulsų fazės išvestį metodams, priskirtiems aktyviam ekranavimui.

Aparatinės įrangos triukšmo mažinimo priemonės

Tipiškos kovos su triukšmu priemonės

Palieskite Elektrodų raštų dizainas
Lietimo elektrodo grandinė yra labai jautri triukšmui, todėl projektuojant techninę įrangą reikia atsižvelgti į atsparumą triukšmui.tage. Išsamias plokštės projektavimo taisykles, skirtas apsaugoti nuo triukšmo, žr. naujausioje versijoje CTSU talpinio jutiklinio elektrodo projektavimo vadovas (R30AN0389). 4-1 paveiksle pateikta ištrauka iš vadovo, kuriame parodytas perėjimasview savaiminės talpos metodo modelio projektavimas, o 4-2 paveiksle parodytas tas pats abipusės talpos metodo modelio projektavimas.

1. Elektrodo forma: kvadratas arba apskritimas
2. Elektrodo dydis: nuo 10 mm iki 15 mm
3. Elektrodo artumas: Elektrodai turi būti dedami ties ample atstumą, kad jie vienu metu nereaguotų į tikslinę žmogaus sąsają (šiame dokumente vadinama „pirštu“); siūlomas intervalas: mygtuko dydis x 0.8 ar daugiau
4. Vielos plotis: apytiksl. 0.15–0.20 mm spausdintinei lentai
5. Laidų ilgis: padarykite kuo trumpesnius laidus. Kampuose formuokite 45 laipsnių kampą, o ne stačią kampą.
6. Atstumas tarp laidų: (A) Padarykite kuo didesnį atstumą, kad šalia esantys elektrodai neaptiktų klaidingai. (B) 1.27 mm žingsnis
7. Kryžminis GND rašto plotis: 5 mm
8. Kryžminis GND raštas ir mygtukų / laidų atstumas (A) aplink elektrodus: 5 mm (B) plotas aplink laidus: 3 mm ar daugiau virš elektrodo srities, taip pat laidų ir priešingo paviršiaus su kryžminiu brūkšniu. Be to, į tuščias vietas įdėkite kryžminį raštą ir per angas sujunkite 2 kryžminių raštų paviršius. Skyriuje „2.5 Anti-Noise Layout Pattern Designs“ rasite skersinio brūkšnio modelio matmenis, aktyvųjį ekraną (tik CTSU2) ir kitas kovos su triukšmu priemones.
9. Elektrodo + laidų talpa: 50pF arba mažesnė
10. Elektrodo + laidų varža: 2K0 arba mažesnė (įskaitant damprezistorius, kurio pamatinė vertė yra 5600)

4-1 pav. Šablonų projektavimo rekomendacijos dėl savaiminės talpos metodo (ištrauka)

1. Elektrodo forma: kvadratas (kombinuotas siųstuvo elektrodas TX ir imtuvo elektrodas RX)
2. Elektrodo dydis: 10 mm ar didesnis Elektrodo artumas: Elektrodai turi būti dedami ample atstumas, kad jie vienu metu nereaguotų į liečiamą objektą (pirštą ir pan.), (siūlomas intervalas: mygtuko dydis x 0.8 ar daugiau)
   • Vielos plotis: Ploniausia viela, kurią galima gaminti masinėje gamyboje; apytiksliai 0.15–0.20 mm spausdintinei lentai
3. Laidų ilgis: padarykite kuo trumpesnius laidus. Kampuose formuokite 45 laipsnių kampą, o ne stačią kampą.
4. Atstumas tarp laidų:
   • Padarykite kuo didesnį atstumą, kad kaimyniniai elektrodai neaptiktų klaidingai.
   • Kai elektrodai yra atskirti: 1.27 mm žingsnis
   • 20 mm ar daugiau, kad būtų išvengta sujungimo talpos tarp Tx ir Rx.
5. Kryžminis GND rašto (skydo apsaugos) artumas Kadangi rekomenduojamo mygtuko modelio kaiščio parazitinė talpa yra palyginti maža, parazitinė talpa didėja kuo arčiau kaiščiai yra prie GND.
   • A: 4 mm ar daugiau aplink elektrodus Taip pat rekomenduojame apytiksl. 2 mm pločio skersinis GND plokštumos raštas tarp elektrodų.
   • B: 1.27 mm ar daugiau aplink laidus
6. Tx, Rx parazitinė talpa: 20pF arba mažesnė
7. Elektrodo + laidų varža: 2kQ arba mažiau (įskaitant damprezistorius, kurio pamatinė vertė yra 5600)
8. Nedėkite GND rašto tiesiai po elektrodais ar laidais. Aktyvaus ekrano funkcijos negalima naudoti abipusės talpos metodui.

4-2 pav. Rašto projektavimo rekomendacijos dėl abipusės talpos metodo (ištrauka)

Maitinimo bloko dizainas
CTSU yra analoginis periferinis modulis, valdantis trumpus elektros signalus. Kai triukšmas įsiskverbia į ttage tiekiamas į MCU arba GND modelį, sukelia galimus jutiklio pavaros impulso svyravimus ir sumažina matavimo tikslumą. Primygtinai rekomenduojame prie maitinimo linijos arba borto maitinimo grandinės pridėti triukšmo mažinimo įtaisą, kad būtų galima saugiai tiekti maitinimą MCU.

ttage Tiekimo dizainas
Projektuojant sistemos arba borto įrenginio maitinimo šaltinį reikia imtis veiksmų, kad būtų išvengta triukšmo prasiskverbimo per MCU maitinimo šaltinio kaištį. Šios su dizainu susijusios rekomendacijos gali padėti išvengti triukšmo įsiskverbimo.

• Norėdami sumažinti varžą, sistemos maitinimo laidą ir vidinius laidus laikykite kuo trumpesnius.
• Įdėkite ir įdėkite triukšmo filtrą (ferito šerdį, ferito rutuliuką ir kt.), kad blokuotumėte aukšto dažnio triukšmą.
• Sumažinkite MCU maitinimo šaltinio pulsaciją. Rekomenduojame naudoti linijinį reguliatorių ant MCU tūriotage tiekimas. Pasirinkite linijinį reguliatorių su mažo triukšmo išėjimu ir aukštomis PSRR charakteristikomis.
• Kai plokštėje yra keli įrenginiai su didelėmis srovės apkrovomis, rekomenduojame MCU įjungti atskirą maitinimo šaltinį. Jei tai neįmanoma, atskirkite piešinį maitinimo šaltinio šaknyje.
• Kai naudojate įrenginį su dideliu MCU kaiščiu, naudokite tranzistorių arba FET.

4-3 paveiksle pavaizduoti keli maitinimo linijos išdėstymai. Vo yra maitinimo šaltinis voltage, tai vartojimo srovės svyravimai, atsirandantys dėl IC2 operacijų, o Z yra maitinimo linijos varža. Vn yra ttage generuoja maitinimo linija ir gali būti apskaičiuojamas kaip Vn = in × Z. GND modelis gali būti vertinamas taip pat. Daugiau informacijos apie GND modelį žr. 4.1.2.2 GND modelio projektavimas. Konfigūracijoje (a) maitinimo linija į MCU yra ilga, o IC2 maitinimo linijos išsišakoja šalia MCU maitinimo šaltinio. Ši konfigūracija nerekomenduojama, nes MCU voltagKai veikia IC2, tiekimas yra jautrus Vn triukšmui. (b) ir (c) schemos (b) ir (c) yra tokios pačios kaip (a), tačiau modelių dizainai skiriasi. b) atšakoja maitinimo liniją nuo maitinimo šaltinio šaknies, o Vn triukšmo poveikis sumažinamas sumažinus Z tarp maitinimo šaltinio ir MCU. (c) taip pat sumažina Vn poveikį padidindamas maitinimo linijos paviršiaus plotą ir linijos plotį, kad sumažintų Z.

GND modelio dizainas
Priklausomai nuo modelio konstrukcijos, triukšmas gali sukelti GND, kuris yra etaloninis tūristage MCU ir borto įrenginiams gali svyruoti potencialas, todėl sumažėja CTSU matavimo tikslumas. Šios GND modelio dizaino patarimai padės sumažinti galimus svyravimus.

• Tuščias vietas kiek įmanoma uždenkite tvirtu GND raštu, kad sumažintumėte varžą dideliame paviršiaus plote.
• Naudokite plokštės išdėstymą, kuris neleidžia triukšmui prasiskverbti į MCU per GND liniją, padidindamas atstumą tarp MCU ir įrenginių su didelėmis srovės apkrovomis ir atskirdamas MCU nuo GND modelio.

4-4 paveiksle pavaizduoti keli GND linijos išdėstymai. Šiuo atveju tai yra suvartojamos srovės svyravimai, atsirandantys dėl IC2 operacijų, o Z yra maitinimo linijos varža. Vn yra ttage generuoja GND linija ir gali būti apskaičiuojamas kaip Vn = in × Z. Konfigūracijoje (a) GND linija į MCU yra ilga ir susilieja su IC2 GND linija šalia MCU GND kaiščio. Ši konfigūracija nerekomenduojama, nes MCU GND potencialas yra jautrus Vn triukšmui, kai veikia IC2. Konfigūracijoje (b) GND linijos susilieja maitinimo šaltinio GND kaiščio šaknyje. Triukšmo poveikį iš Vn galima sumažinti atskiriant MCU ir IC2 GND linijas, kad būtų sumažintas tarpas tarp MCU ir Z. Nors (c) ir (a) grandinės schemos yra vienodos, modelių dizainas skiriasi. Konfigūracija (c) sumažina Vn poveikį padidindama GND linijos paviršiaus plotą ir linijos plotį, kad sumažintų Z.

Prijunkite TSCAP kondensatoriaus GND prie GND vientiso modelio, kuris yra prijungtas prie MCU VSS gnybto, kad jo potencialas būtų toks pat kaip ir VSS gnybtas. Neatskirkite TSCAP kondensatoriaus GND nuo MCU GND. Jei varža tarp TSCAP kondensatoriaus GND ir MCU GND yra didelė, TSCAP kondensatoriaus aukšto dažnio triukšmo atmetimo našumas sumažės, todėl jis bus jautresnis maitinimo šaltinio triukšmui ir išoriniam triukšmui.

Nenaudojamų kaiščių apdorojimas
Palikus nepanaudotus kaiščius didelės varžos būsenoje, įrenginys tampa jautrus išorinio triukšmo poveikiui. Įsitikinkite, kad apdorojote visus nenaudojamus kaiščius, peržiūrėję atitinkamą kiekvieno kaiščio MCU Faily aparatinės įrangos vadovą. Jei ištraukiamasis rezistorius negali būti įdiegtas dėl tvirtinimo vietos trūkumo, nustatykite kaiščio išvesties nustatymą į mažą galią.

Spinduliuojamo RF triukšmo atsakomosios priemonės

TS kaištis Damppasipriešinimas
dampRezistorius, prijungtas prie TS kaiščio, ir elektrodo parazitinės talpos komponentas veikia kaip žemųjų dažnių filtras. Didinant damprezistorius sumažina ribinį dažnį, taip sumažindamas skleidžiamo triukšmo, prasiskverbiančio į TS kaištį, lygį. Tačiau pailgėjus talpinio matavimo įkrovimo arba iškrovimo srovės periodui, jutiklio pavaros impulsų dažnis turi būti sumažintas, o tai taip pat sumažina prisilietimo aptikimo tikslumą. Norėdami gauti informacijos apie jautrumą keičiant damprezistorių savaiminės talpos metodu, žr. „5. Savarankiškos talpos metodo mygtukų modeliai ir charakteristikų duomenys“ esančiame CTSU talpinio jutiklinio elektrodo projektavimo vadovas (R30AN0389)

Skaitmeninio signalo triukšmas
Skaitmeninio signalo laidai, valdantys ryšį, pvz., SPI ir I2C, ir PWM signalai, skirti šviesos diodų ir garso išvestims, yra spinduliuojamo triukšmo šaltinis, kuris veikia jutiklinio elektrodo grandinę. Kai naudojate skaitmeninius signalus, projektuodami atsižvelkite į šiuos pasiūlymustage.

• Kai laidai turi stačių kampų (90 laipsnių), triukšmo spinduliavimas iš aštriausių taškų padidės. Įsitikinkite, kad laidų kampai yra 45 laipsnių ar mažesni arba išlenkti, kad sumažintumėte triukšmo spinduliuotę.
• Pasikeitus skaitmeninio signalo lygiui, viršijimas arba perviršis išspinduliuojamas kaip aukšto dažnio triukšmas. Kaip atsakomąją priemonę įterpkite skelbimąampskaitmeninio signalo linijos rezistorius, kad būtų sustabdytas viršijimas arba perviršis. Kitas būdas yra įterpti ferito karoliuką išilgai linijos.
• Išdėstykite skaitmeninių signalų linijas ir jutiklinio elektrodo grandinę taip, kad jos nesiliestų. Jei konfigūracija reikalauja, kad linijos eitų lygiagrečiai, išlaikykite kuo didesnį atstumą tarp jų ir išilgai skaitmeninės linijos įdėkite GND ekraną.
• Kai naudojate įrenginį su dideliu MCU kaiščiu, naudokite tranzistorių arba FET.

Kelių dažnių matavimas
Kai naudojate MCU, integruotą su CTSU2, būtinai naudokite kelių dažnių matavimą. Norėdami gauti daugiau informacijos, žr. 3.3.1 Daugiadažnis matavimas.

Atliko kovos su triukšmu priemones
Atsižvelgimas į atsparumą triukšmui yra svarbesnis projektuojant sistemos maitinimo šaltinį, o ne projektuojant MCU plokštę. Pirmiausia suprojektuokite maitinimo šaltinį tiekti ttage su mažu triukšmu ant plokštės sumontuotiems įrenginiams. Daugiau informacijos apie maitinimo nustatymus rasite 4.1.2 Maitinimo šaltinio dizainas. Šiame skyriuje aprašomos kovos su triukšmu priemonės, susijusios su maitinimo šaltiniu, taip pat CTSU funkcijos, į kurias reikia atsižvelgti kuriant MCU plokštę, siekiant pagerinti atsparumą laidiniam triukšmui.

Bendrojo režimo filtras
Įdėkite arba sumontuokite bendro režimo filtrą (bendro režimo droselį, ferito šerdį), kad sumažintumėte triukšmą, patenkantį į plokštę iš maitinimo laido. Patikrinkite sistemos trukdžių dažnį atlikdami triukšmo testą ir pasirinkite įrenginį su didele varža, kad sumažintumėte tikslinę triukšmo juostą. Žr. atitinkamus punktus, nes montavimo padėtis skiriasi priklausomai nuo filtro tipo. Atkreipkite dėmesį, kad kiekvieno tipo filtrai ant lentos dedami skirtingai; Daugiau informacijos rasite atitinkamame paaiškinime. Visada apsvarstykite filtro išdėstymą, kad išvengtumėte triukšmo sklidimo plokštėje. 4-5 paveiksle parodytas bendrojo režimo filtro išdėstymas, pvzample.

Bendrojo režimo droselis
Bendrojo režimo droselis naudojamas kaip triukšmo slopinimo priemonė, įdiegta plokštėje, todėl ją reikia įterpti plokštės ir sistemos projektavimo etape. Naudodami įprasto režimo droselį, įsitikinkite, kad iš karto po to, kai maitinimo šaltinis yra prijungtas prie plokštės, naudokite trumpiausius laidus. Pavyzdžiui,ample, jungiant maitinimo kabelį ir plokštę su jungtimi, iš karto po jungties plokštės pusėje įdėjus filtrą, laidu patenkantis triukšmas nesklistų per plokštę.

Ferito šerdis
Ferito šerdis naudojama kabeliu sklindančiam triukšmui sumažinti. Kai po sistemos surinkimo triukšmas tampa problema, įvedamas klamp-tipo ferito šerdis leidžia sumažinti triukšmą nekeičiant plokštės ar sistemos konstrukcijos. Pavyzdžiui,ample, jungiant kabelį ir plokštę su jungtimi, prieš pat jungtį plokštės pusėje įdėjus filtrą, į plokštę patenkantis triukšmas bus sumažintas iki minimumo.

Kondensatoriaus išdėstymas
Sumažinkite maitinimo šaltinio triukšmą ir triukšmą, kuris patenka į plokštę iš maitinimo ir signalo kabelių, suprojektuodami ir pastatydami atjungiamuosius kondensatorius ir tūrinius kondensatorius šalia MCU maitinimo linijos arba gnybtų.

Atjungimo kondensatorius
Atjungiamasis kondensatorius gali sumažinti tūrįtage kritimas tarp VCC arba VDD maitinimo šaltinio kaiščio ir VSS dėl MCU suvartojamos srovės, stabilizuojantis CTSU matavimus. Naudokite rekomenduojamą talpą, nurodytą MCU vartotojo vadove, pastatydami kondensatorių šalia maitinimo šaltinio kaiščio ir VSS kaiščio. Kita galimybė yra sukurti modelį vadovaujantis tikslinės MCU šeimos aparatūros projektavimo vadovu, jei toks yra.

Tūrinis kondensatorius
Tūriniai kondensatoriai išlygins MCU tūrio bangastage tiekimo šaltinis, stabilizuojantis ttage tarp MCU maitinimo kaiščio ir VSS, taip stabilizuodami CTSU matavimus. Kondensatorių talpa skirsis priklausomai nuo maitinimo šaltinio konstrukcijos; įsitikinkite, kad naudojate atitinkamą reikšmę, kad išvengtumėte virpesių ar tūriotage lašas.

Kelių dažnių matavimas
Kelių dažnių matavimas, CTSU2 funkcija, efektyviai pagerina atsparumą laidiniam triukšmui. Jei kuriant susirūpinimą kelia atsparumas triukšmui, pasirinkite MCU su CTSU2, kad galėtumėte naudoti kelių dažnių matavimo funkciją. Norėdami gauti daugiau informacijos, žr. 3.3.1 Daugiadažnis matavimas.

GND ekrano ir elektrodo atstumo svarstymai
1 paveiksle parodytas triukšmo slopinimo vaizdas, naudojant elektrodo ekrano laidumo triukšmo pridėjimo kelią. Uždėjus GND ekraną aplink elektrodą ir priartinus elektrodą supantį ekraną prie elektrodo, sustiprinama talpinė jungtis tarp piršto ir ekrano. Triukšmo komponentas (VNOISE) patenka į B-GND, sumažindamas CTSU matavimo srovės svyravimus. Atminkite, kad kuo ekranas yra arčiau elektrodo, tuo didesnis CP, todėl sumažėja lietimo jautrumas. Pakeitę atstumą tarp ekrano ir elektrodo, patvirtinkite jautrumą 5 skyriuje. Savarankinės talpos metodas Mygtukų modeliai ir charakteristikos CTSU talpinio jutiklinio elektrodo projektavimo vadovas (R30AN0389).

Programinės įrangos filtrai

Prisilietimo aptikimas naudoja talpos matavimo rezultatus, kad nustatytų, ar jutiklis buvo paliestas, ar ne (ĮJUNGTAS arba IŠJUNGTAS), naudojant ir CTSU tvarkyklę, ir TOUCH modulio programinę įrangą. CTSU modulis sumažina triukšmą pagal talpos matavimo rezultatus ir perduoda duomenis TOUCH moduliui, kuris nustato prisilietimą. CTSU tvarkyklėje kaip standartinis filtras yra IIR slankiojo vidurkio filtras. Daugeliu atvejų standartinis filtras gali užtikrinti pakankamą SNR ir reagavimą. Tačiau, priklausomai nuo vartotojo sistemos, gali prireikti galingesnio triukšmo mažinimo apdorojimo. 5-1 paveiksle parodytas duomenų srautas per jutiklinį aptikimą. Triukšmui apdoroti vartotojų filtrus galima įdėti tarp CTSU tvarkyklės ir TOUCH modulio. Išsamias instrukcijas, kaip įtraukti filtrus į projektą, rasite toliau pateiktoje programos pastaboje file taip pat programinės įrangos filtras sample kodas ir naudojimas pvzample projektas file. RA Family Capacitive Touch programinės įrangos filtras Sample programa (R30AN0427)

Šiame skyriuje pristatomi efektyvūs kiekvieno EMS standarto filtrai.

5-1 lentelė EMC standartiniai ir atitinkami programinės įrangos filtrai

EMS standartas	Laukiamas triukšmas	Atitinkamas programinės įrangos filtras
IEC61000-4-3	Atsitiktinis triukšmas	IIR filtras
Spindulinis imunitetas,
IEC61000-4-6	Periodinis triukšmas	FIR filtras
Atliktas imunitetas

IIR filtras
IIR filtras (Infinite Impulse Response filtras) reikalauja mažiau atminties ir gali pasigirti maža skaičiavimo apkrova, todėl jis idealiai tinka mažos galios sistemoms ir programoms su daugybe mygtukų. Naudojant jį kaip žemųjų dažnių filtrą, sumažėja aukšto dažnio triukšmas. Tačiau reikia būti atsargiems, nes kuo mažesnis ribinis dažnis, tuo ilgesnis nusistovėjimo laikas, o tai uždels įjungimo/išjungimo sprendimo procesą. Vienpolis pirmos eilės IIR filtras apskaičiuojamas pagal šią formulę, kur a ir b yra koeficientai, xn yra įvesties vertė, yn yra išvesties vertė, o yn-1 yra prieš tai buvusi išvesties vertė.

Kai IIR filtras naudojamas kaip žemųjų dažnių filtras, koeficientai a ir b gali būti apskaičiuojami naudojant šią formulę, kur samplingo dažnis yra fs, o ribinis dažnis yra fc.

FIR filtras
FIR filtras (Finite Impulse Response filtras) yra labai stabilus filtras, kurio tikslumas sumažėja dėl skaičiavimo klaidų. Priklausomai nuo koeficiento, jis gali būti naudojamas kaip žemųjų dažnių filtras arba juostos pralaidumo filtras, sumažinantis tiek periodinį, tiek atsitiktinį triukšmą, taip pagerinant SNR. Tačiau, kadangi sampIšsaugomi ir apskaičiuojami tam tikro ankstesnio laikotarpio dydžiai, atminties naudojimas ir skaičiavimo apkrova didės proporcingai filtro čiaupo ilgiui. FIR filtras apskaičiuojamas pagal šią formulę, kur L ir h0 iki hL-1 yra koeficientai, xn yra įvesties vertė, xn-I yra įvesties vertė prieš sample i, o yn yra išvesties vertė.

Naudojimas Pvzamples
Šiame skyriuje pateikiama pvzampmažesnis triukšmo pašalinimas naudojant IIR ir FIR filtrus. 5-2 lentelėje parodytos filtro sąlygos, o 5-2 paveiksle – pvzampatsitiktinio triukšmo pašalinimo.

5-2 lentelė Filtro naudojimas Pvzamples

Filtro formatas	1 sąlyga	2 sąlyga	Pastabos
Vienpolis pirmos eilės IIR	b = 0.5	b = 0.75
FIR	L = 4 h0~ hL-1 = 0.25	L = 8 h0~ hL-1 = 0.125	Naudokite paprastą slankųjį vidurkį

Naudojimo pastabos dėl matavimo ciklo
Programinių filtrų dažninės charakteristikos kinta priklausomai nuo matavimo ciklo tikslumo. Be to, dėl matavimo ciklo nukrypimų ar svyravimų galite negauti laukiamų filtro charakteristikų. Norėdami sutelkti dėmesį į filtro charakteristikas, kaip pagrindinį laikrodį naudokite didelės spartos lustinį osciliatorių (HOCO) arba išorinį kristalinį generatorių. Taip pat rekomenduojame valdyti jutiklinio matavimo vykdymo ciklus naudojant aparatūros laikmatį.

Žodynėlis

Terminas	Apibrėžimas
CTSU	Talpinis jutiklinis jutiklis. Taip pat naudojamas CTSU1 ir CTSU2.
CTSU1	Antros kartos CTSU IP. „1“ pridedamas siekiant atskirti nuo CTSU2.
CTSU2	Trečiosios kartos CTSU IP.
CTSU vairuotojas	CTSU tvarkyklės programinė įranga įtraukta į „Renesas“ programinės įrangos paketus.
CTSU modulis	CTSU tvarkyklės programinės įrangos vienetas, kurį galima įterpti naudojant Smart Configurator.
TOUCH tarpinė programinė įranga	Lietimo aptikimo apdorojimo tarpinė programinė įranga, kai naudojamas CTSU, įtrauktas į „Renesas“ programinės įrangos paketus.
TOUCH modulis	TOUCH tarpinės programinės įrangos vienetas, kurį galima įterpti naudojant Smart Configurator.
r_ctsu modulis	CTSU tvarkyklė rodoma Smart Configurator.
rm_touch modulis	TOUCH modulis rodomas Smart Configurator
CCO	Srovės valdymo osciliatorius. Srovės valdomas osciliatorius naudojamas talpiniuose jutikliniuose jutikliuose. Kai kuriuose dokumentuose taip pat parašyta kaip ICO.
ICO	Tas pats kaip CCO.
TSCAP	Kondensatorius, skirtas stabilizuoti CTSU vidinį tūrįtage.
Damprezistorius	Rezistorius naudojamas siekiant sumažinti kaiščių pažeidimus arba išorinio triukšmo poveikį. Norėdami gauti daugiau informacijos, žr. talpinio jutiklinio elektrodo projektavimo vadovą (R30AN0389).
VDC	ttage žemyn konverteris. Į CTSU įmontuota maitinimo grandinė talpiniam jutiklio matavimui.
Kelių dažnių matavimas	Funkcija, kuri lietimui matuoti naudoja kelis jutiklių blokų laikrodžius su skirtingais dažniais; rodo kelių laikrodžių matavimo funkciją.
Jutiklio pavaros impulsas	Signalas, kuris varo įjungtą kondensatorių.
Sinchroninis triukšmas	Triukšmas, kurio dažnis atitinka jutiklio pavaros impulsą.
Turėjo	Testuojama įranga. Nurodo prietaisą, kurį reikia išbandyti.
LDO	Žemo iškritimo reguliatorius
PSRR	Maitinimo šaltinio atmetimo koeficientas
FSP	Lankstus programinės įrangos paketas
TINKA	Programinės įrangos integravimo technologija.
SIS	Programinės įrangos integravimo sistema

Revizijos istorija

Rev.	Data	Aprašymas
		Puslapis	Santrauka
1.00	31 m. gegužės 2023 d	–	Pirminė peržiūra
2.00	25 m. gruodžio 2023 d	–	Skirta IEC61000-4-6
		6	Prie 2.2 pridėtas bendro režimo triukšmo poveikis
		7	Į 2-5 lentelę įtraukti elementai
		9	Patikslintas tekstas 3.1, pataisytas 3-1 pav
			Patikslintas tekstas 3-2
		10	3.3.1 pataisytas tekstas ir pridėtas 3-4 pav. Panaikintas paaiškinimas, kaip pakeisti kelių dažnių matavimų parametrus, ir pridėtas kelių dažnių matavimo trukdžių dažnio paaiškinimas 3-5e3-5 pav.
		11	Į 3.2.2 įtraukti informaciniai dokumentai
		14	Pridėta pastaba dėl TSCAP kondensatoriaus GND prijungimo prie 4.1.2.2
		15	Prie 4.2.2 pridėta pastaba dėl laidų kampo konstrukcijos
		16	Pridėta 4.3 Atsakomosios triukšmo priemonės
		18	Patikslinta 5 dalis.

Bendrosios atsargumo priemonės dirbant su mikroprocesoriaus ir mikrovaldiklio gaminiais

Šios naudojimo pastabos taikomos visiems „Renesas“ mikroprocesorių ir mikrovaldiklių gaminiams. Išsamias naudojimo pastabas apie gaminius, kuriems taikomas šis dokumentas, rasite atitinkamuose dokumento skyriuose ir bet kokiuose gaminiams išleistuose techniniuose atnaujinimuose.

1. Atsargumo priemonės nuo elektrostatinės iškrovos (ESD)
   Stiprus elektrinis laukas, veikiamas CMOS įrenginio, gali sunaikinti vartų oksidą ir galiausiai pabloginti įrenginio veikimą. Turi būti imamasi veiksmų, kad kuo labiau sustabdytų statinės elektros susidarymą ir greitai ją išsklaidytų, kai ji atsiranda. Aplinkos kontrolė turi būti tinkama. Kai jis išdžiūsta, reikia naudoti drėkintuvą. Tai rekomenduojama vengti naudoti izoliatorius, kurie gali lengvai sukurti statinę elektros energiją. Puslaidininkiniai įtaisai turi būti laikomi ir gabenami antistatiniame konteineryje, statiniame ekranavimo maišelyje arba laidžioje medžiagoje. Visi bandymo ir matavimo įrankiai, įskaitant darbo stalus ir grindis, turi būti įžeminti. Operatorius taip pat turi būti įžemintas naudojant riešo dirželį. Puslaidininkinių įtaisų negalima liesti plikomis rankomis. Panašių atsargumo priemonių reikia imtis ir spausdintinėms plokštėms su sumontuotais puslaidininkiniais įtaisais.
2. Apdorojimas įjungus
   Gaminio būsena nenustatyta tuo metu, kai tiekiamas maitinimas. LSI vidinių grandinių būsenos yra neapibrėžtos, o registro nustatymų ir kontaktų būsenos neapibrėžtos tuo metu, kai tiekiama maitinimas. Gatavame gaminyje, kurio atstatymo signalas taikomas išoriniam atstatymo kaiščiui, kaiščių būsenos negarantuojamos nuo maitinimo tiekimo iki atstatymo proceso pabaigos. Panašiai gaminio, kuris iš naujo nustatomas naudojant lusto įjungimo atstatymo funkciją, kaiščių būsena negarantuojama nuo maitinimo tiekimo iki tol, kol galia pasiekia lygį, kuriam esant nurodytas atstatymas.
3. Signalo įėjimas išjungimo būsenoje
   Neįveskite signalų arba įvesties/išvesties maitinimo šaltinio, kai įrenginys išjungtas. Srovės įpurškimas, atsirandantis dėl tokio signalo įvesties arba įvesties/išvesties maitinimo šaltinio, gali sukelti gedimą, o šiuo metu įrenginyje praeinanti nenormali srovė gali sugadinti vidinius elementus. Laikykitės nurodymų dėl įvesties signalo išjungimo būsenoje, kaip aprašyta gaminio dokumentacijoje.
4. Nenaudojamų kaiščių tvarkymas
   Nenaudojamus smeigtukus tvarkykite vadovaudamiesi instrukcijomis, pateiktomis instrukcijose, kaip elgtis su nenaudojamais kaiščiais. CMOS gaminių įvesties kaiščiai paprastai yra didelės varžos būsenos. Veikiant su nenaudojamu kaiščiu atviros grandinės būsenoje, šalia LSI sukeliamas papildomas elektromagnetinis triukšmas, viduje teka susijusi pralaidinė srovė, o dėl klaidingo kaiščio būsenos kaip įvesties signalo atpažinimo atsiranda gedimų. tapti įmanoma.
5. Laikrodžio signalai
   Pritaikę atstatymą, atleiskite tik tada, kai veikimo laikrodžio signalas taps stabilus. Perjungdami laikrodžio signalą programos vykdymo metu, palaukite, kol stabilizuosis tikslinis laikrodžio signalas. Kai atstatymo metu laikrodžio signalas generuojamas naudojant išorinį rezonatorių arba iš išorinio osciliatoriaus, įsitikinkite, kad atstatymo linija atleidžiama tik visiškai stabilizavus laikrodžio signalą. Be to, perjungdami į išorinio rezonatoriaus arba išorinio osciliatoriaus sukurtą laikrodžio signalą programos vykdymo metu, palaukite, kol tikslinis laikrodžio signalas bus stabilus.
6. ttage taikymo bangos forma įvesties kaištyje
   Bangos formos iškraipymas dėl įvesties triukšmo arba atsispindėjusios bangos gali sukelti gedimą. Jei CMOS įrenginio įvestis dėl triukšmo lieka srityje tarp VIL (maks.) ir VIH (min.), pvz.ample, prietaisas gali sugesti. Pasirūpinkite, kad į įrenginį nepatektų triukšmo, kai įvesties lygis yra fiksuotas, taip pat pereinamuoju laikotarpiu, kai įvesties lygis eina per sritį tarp VIL (maks.) ir VIH (min.).
7. Draudimas pasiekti rezervuotus adresus
   Prieiga prie rezervuotų adresų draudžiama. Rezervuoti adresai numatyti galimam funkcijų išplėtimui ateityje. Nesiekite prie šių adresų, nes teisingas LSI veikimas negarantuojamas.
8. Skirtumai tarp produktų
   Prieš keičiant vieną produktą į kitą, pvzampJei gaminį su kitu dalies numeriu, patvirtinkite, kad pakeitimas nesukels problemų. Mikroprocesoriaus arba mikrovaldiklio gaminių, priklausančių tai pačiai grupei, bet turinčių skirtingą dalies numerį, charakteristikos gali skirtis dėl vidinės atminties talpos, išdėstymo modelio ir kitų veiksnių, kurie gali turėti įtakos elektrinių charakteristikų diapazonams, pvz., charakteristinėms vertėms. , veikimo ribos, atsparumas triukšmui ir skleidžiamo triukšmo kiekis. Keisdami gaminį su kitu dalies numeriu, atlikite sistemos įvertinimo testą tam produktui.

Pastaba

1. Grandinių, programinės įrangos ir kitos susijusios informacijos aprašymai šiame dokumente pateikiami tik siekiant iliustruoti puslaidininkinių gaminių veikimą ir pritaikymą ex.amples. Jūs esate visiškai atsakingas už grandinių, programinės įrangos ir informacijos įtraukimą ar bet kokį kitą naudojimą kuriant savo gaminį ar sistemą. „Renesas Electronics“ neprisiima atsakomybės už bet kokius jūsų ar trečiųjų šalių patirtus nuostolius ir žalą, atsiradusią dėl šių grandinių, programinės įrangos ar informacijos naudojimo.
2. „Renesas Electronics“ aiškiai atsisako bet kokių garantijų ir atsakomybės už pažeidimus ar bet kokias kitas pretenzijas, susijusias su trečiųjų šalių patentais, autorių teisėmis ar kitomis intelektinės nuosavybės teisėmis, atsirandančias naudojant „Renesas Electronics“ gaminius arba šiame dokumente aprašytą techninę informaciją, įskaitant: neapsiribojant gaminio duomenimis, brėžiniais, diagramomis, programomis, algoritmais ir programomis, pvzamples.
3. Pagal jokius Renesas Electronics ar kitų patentus, autorių teises ar kitas intelektinės nuosavybės teises nesuteikiama jokia tiesioginė, numanoma ar kitokia licencija.
4. Esate atsakingi už tai, kad nustatytumėte, kokių licencijų reikia iš bet kokių trečiųjų šalių, ir gautumėte licencijas teisėtai importuoti, eksportuoti, gaminti, parduoti, naudoti, platinti ar kitaip šalinti bet kokius gaminius, kuriuose yra „Renesas Electronics“ produktų, jei reikia.
5. Negalite keisti, modifikuoti, kopijuoti ar apgręžti jokio „Renesas Electronics“ gaminio, nei viso, nei jo dalies. „Renesas Electronics“ neprisiima atsakomybės už bet kokius jūsų ar trečiųjų šalių patirtus nuostolius ar žalą, atsiradusią dėl tokio pakeitimo, modifikavimo, kopijavimo ar atvirkštinės inžinerijos.
6. „Renesas Electronics“ gaminiai klasifikuojami pagal šias dvi kokybės klases: „Standartinis“ ir „Aukšta kokybė“. Numatomas kiekvieno Renesas Electronics gaminio pritaikymas priklauso nuo gaminio kokybės klasės, kaip nurodyta toliau.
   „Standartinis“: kompiuteriai; Biuro įranga; ryšių įranga; bandymo ir matavimo įranga; garso ir vaizdo įranga; namų elektroniniai prietaisai; staklės; asmeninė elektroninė įranga; pramoniniai robotai; ir tt
   „Aukšta kokybė“: transporto įranga (automobiliai, traukiniai, laivai ir kt.); eismo kontrolė (šviesoforai); didelio masto ryšio įranga; pagrindinės finansų terminalų sistemos; saugos kontrolės įranga; ir tt
   Nebent Renesas Electronics duomenų lape ar kitame Renesas Electronics dokumente aiškiai nurodyta kaip didelio patikimumo gaminys arba produktas, skirtas atšiaurioms aplinkoms, Renesas Electronics produktai nėra skirti arba neleidžiami naudoti gaminiuose ar sistemose, kurie gali kelti tiesioginę grėsmę žmonių gyvybei. arba kūno sužalojimai (dirbtiniai gyvybę palaikantys prietaisai ar sistemos; chirurginės implantacijos ir kt.) arba gali sukelti rimtą žalą turtui (kosmoso sistema; povandeniniai kartotuvai; branduolinės energijos valdymo sistemos; orlaivių valdymo sistemos); pagrindinės gamyklos sistemos; „Renesas Electronics“ neprisiima jokios atsakomybės už bet kokius jūsų ar bet kokių trečiųjų šalių patirtus nuostolius ar nuostolius, atsiradusius dėl bet kurio „Renesas Electronics“ gaminio naudojimo, kuris neatitinka „Renesas Electronics“ duomenų lapo, vartotojo vadovo ar kito „Renesas Electronics“ dokumento.
7. Joks puslaidininkinis gaminys nėra saugus. Nepaisant saugumo priemonių ar funkcijų, kurios gali būti įdiegtos Renesas Electronics aparatinės ar programinės įrangos produktuose, Renesas Electronics neprisiima jokios atsakomybės, kylančios dėl pažeidžiamumo ar saugumo pažeidimo, įskaitant, bet neapsiribojant, bet kokią neteisėtą prieigą prie Renesas Electronics produkto arba jo naudojimą arba naudojimą. sistema, kurioje naudojamas „Renesas Electronics“ produktas. RENESAS ELECTRONICS NEGARANTUOJA IR NEGARANTUOJA, KAD RENESAS ELECTRONICS PRODUKTAI AR JOKIOS SISTEMOS, SUKURTOS NAUDOJANT RENESAS ELECTRONICS PRODUKTUS, BUS NEPAŽEIDŽIAMI ARBA BE KORUPCIJAS, Atakų, VIRUSŲ, PAVEIKIMO, PAVEIKIMO ARBA KITAS SAUGUMO IEŠKĖŠIMAS („Pažeidžiamumo problemos“). „RENESAS ELECTRONICS“ ATSISAKO JOKIOS IR VISOS ATSAKOMYBĖS AR ATSAKOMYBĖS, KILDANČIŲ DĖL JOKIŲ PAŽEIDŽIAMŲJŲ PROBLEMŲ AR SUSIJU SU JOMIS. BETO, RENESAS ELECTRONICS NESUTEIKIA JOKIŲ IR VISŲ AIŠKIŲ AR NUMANOMŲ GARANTIJŲ, SUSIJUSIŲ SU ŠIU DOKUMENTU IR JOKIU SUSIJUSIU AR PRIEDANČIU PROGRAMINĖS MEDŽIAGOS GARANTIJOMIS, KIEK LEIDŽIA TAIKOMA TEISĖ. NUMANOMOS GARANTIJOS DĖL TINKAMUMO PARDUOTI ARBA TINKAMUMO TAM TAM TAM TIKSLUI.
8. Naudodami „Renesas Electronics“ gaminius, vadovaukitės naujausia gaminio informacija (duomenų lapai, vartotojo vadovai, taikymo pastabos, „Bendrosios pastabos dėl puslaidininkinių įrenginių tvarkymo ir naudojimo“ patikimumo vadove ir kt.) ir įsitikinkite, kad naudojimo sąlygos atitinka nustatytas ribas. nurodyta Renesas Electronics dėl didžiausių vardų, darbinio maitinimo ttage asortimentą, šilumos išsklaidymo charakteristikas, montavimą ir tt Renesas Electronics neprisiima atsakomybės už bet kokius gedimus, gedimus ar nelaimingus atsitikimus, kylančius dėl Renesas Electronics gaminių naudojimo už nurodytų diapazonų ribų.
9. Nors „Renesas Electronics“ stengiasi gerinti „Renesas Electronics“ gaminių kokybę ir patikimumą, puslaidininkiniai gaminiai pasižymi specifinėmis savybėmis, pavyzdžiui, gedimas tam tikru greičiu ir gedimai tam tikromis naudojimo sąlygomis. Nebent „Renesas Electronics“ duomenų lape ar kitame „Renesas Electronics“ dokumente nurodyta kaip didelio patikimumo gaminys arba produktas, skirtas atšiaurioms aplinkoms, „Renesas Electronics“ gaminiams netaikomas atsparumo spinduliuotei dizainas. Esate atsakingi už saugos priemonių įgyvendinimą, siekiant apsisaugoti nuo kūno sužalojimų, sužalojimų ar gaisro sukeltos žalos ir (arba) pavojaus visuomenei, jei Renesas Electronics gaminiai sugenda arba veikia netinkamai, pvz., techninės įrangos ir įrangos saugos dizainas. programinę įrangą, įskaitant, bet tuo neapsiribojant, atleidimą, gaisro kontrolę ir gedimų prevenciją, tinkamą senėjimo degradacijos gydymą arba bet kokias kitas tinkamas priemones. Kadangi vien mikrokompiuterių programinės įrangos vertinimas yra labai sunkus ir nepraktiškas, jūs esate atsakingi už jūsų pagamintų galutinių produktų ar sistemų saugos įvertinimą.
10. Norėdami gauti daugiau informacijos apie aplinkosaugos klausimus, pvz., kiekvieno Renesas Electronics gaminio suderinamumą su aplinka, susisiekite su Renesas Electronics pardavimo biuru. Jūs esate atsakingi už kruopštų ir pakankamą taikomų įstatymų ir reglamentų, reglamentuojančių kontroliuojamų medžiagų įtraukimą ar naudojimą, įskaitant, bet neapsiribojant, ES RoHS direktyvą, tyrimą ir Renesas Electronics produktų naudojimą pagal visus šiuos taikomus įstatymus ir reglamentus. Renesas Electronics neprisiima jokios atsakomybės už žalą ar nuostolius, atsiradusius dėl galiojančių įstatymų ir taisyklių nesilaikymo.
11. „Renesas Electronics“ produktai ir technologijos negali būti naudojami arba įtraukiami į jokius gaminius ar sistemas, kurių gamyba, naudojimas ar pardavimas yra draudžiamas pagal galiojančius šalies ar užsienio įstatymus ar taisykles. Jūs privalote laikytis visų taikomų eksporto kontrolės įstatymų ir taisyklių, paskelbtų ir administruojamų bet kurios šalių vyriausybės, tvirtinančios jurisdikciją šalims arba sandoriams.
12. Renesas Electronics produktų pirkėjas ar platintojas arba bet kuri kita šalis, platinanti, disponuojanti ar kitaip parduodanti ar perduodanti gaminį trečiajai šaliai, yra atsakinga tokiai trečiajai šaliai iš anksto pranešti apie turinį ir sąlygas, nurodytas šį dokumentą.
13. Be išankstinio rašytinio „Renesas Electronics“ sutikimo šis dokumentas negali būti perspausdintas, dauginamas ar dauginamas jokia forma, visas ar jo dalis.
14. Jei turite klausimų dėl šiame dokumente ar Renesas Electronics gaminių pateiktos informacijos, susisiekite su „Renesas Electronics“ pardavimo biuru.

• (1 pastaba) Šiame dokumente vartojama „Renesas Electronics“ reiškia „Renesas Electronics Corporation“, taip pat apima jos tiesiogiai arba netiesiogiai kontroliuojamas dukterines įmones.
• (2 pastaba) „Renesas Electronics produktas (-iai)“ reiškia bet kokį produktą, sukurtą arba pagamintą „Renesas Electronics“ arba jai.

Bendrovės būstinė
TOYOSU FORESIA, 3-2-24 Toyosu, Koto-ku, Tokijas 135-0061, Japonija www.renesas.com

Prekių ženklai
„Renesas“ ir „Renesas“ logotipas yra „Renesas Electronics Corporation“ prekių ženklai. Visi prekių ženklai ir registruotieji prekių ženklai yra atitinkamų savininkų nuosavybė.

Kontaktinė informacija
Norėdami gauti daugiau informacijos apie produktą, technologiją, naujausią dokumento versiją arba artimiausią pardavimo biurą, apsilankykite www.renesas.com/contact/.

• 2023 Renesas Electronics Corporation. Visos teisės saugomos.

Dokumentai / Ištekliai

RENESAS RA2E1 talpinis jutiklis MCU [pdfVartotojo vadovas RA2E1, RX šeima, RA šeima, RL78 šeima, RA2E1 talpinis jutiklis MCU, RA2E1, talpinis jutiklis MCU, jutiklis MCU

Nuorodos

• Vartotojo vadovas