Semtech SAR Sensor X9325电路设计

Semtech SAR Sensor X9325电路设计

 

主要芯片解决方案以及对比

 

SX9310

SX9311

SX9325

 

Channel通道数

3

3

3

 

Cap load容性负载

100pF

100pF

200pF

 

Body/tablet detect[注1]

Yes

NO

No

 

接口

I2C 或者IO方式

I2C 或者IO方式

I2C 或者IO方式

 

是否支持WiFi 天线检测

Yes

Yes

Yes

 

抗射频干扰

增强内置RF滤波

增强内置RF滤波

增强内置RF滤波

 

距离对比

100%

100%

140%

 

封装

WCSP-9 0.9*0.9mm

WCSP-9 0.9*0.9mm

WCSP-8 0.92*1.69 mm

 

Reference price

 

 

 

 

 

SX9325的优点

SX9325,具有以下优点,能够适用Wi-Fi天线SAR senor检测的需求。

  • 增益大
  • 补偿范围大
  • 单电源供电
  • 灵敏度更高
  • 封装小

 

人体接近感应的原理

 人体属于半导体,和金属pad接近的时候,该金属感应到的电容场值会有变化。

芯片就是检测金属pad的电容场的变化来检测人体的接近

SAR测试要求检测到的人体接近的距离,灵敏度一般调整到5mm~20mm的距离。

桌面接近是否也会感应

当平板放置在桌子上面的时候,由于桌子不是绝缘体,也具有一定的介电常数,所有这种时候,桌子引起的电容量也会到达检测门限,从而也辨别为接近动作了。

这种情况是正常情况,不影响SAR测试这个主要功能.

 

SX9325基本电路图

芯片管脚只有有三类:

电源:

SX9325:

         SVDD,接口电源,1.65~2V

Sensor通道: CS0~CS2, 直接连接sensor pad。或者通过电感连接到射频天线端。最多连接3个通道,比如LTE主/分, WIFI 2.5G/5G。

控制接口:

I2C和INT信号,三根IO.  为了方便飞线使用Demo板软件调测, 建议在SCL SDA INT上面放串阻。

 

 

 SX9325的参考设计原理图

 

共天线设计的要求

 

1, 天线不能接地。 比如包含电感接地匹配的天线匹配电路,会导致天线的铜皮低频对地导通,电容接近检测无法工作。

 

2, 天线的负载电容不能超过芯片总的负载电容。

 

如果是P/IFIA天线,那么需要主要远端馈点对地的电容都会被看作环境电容。

芯片从输入管脚对外的总的环境电容补偿范围有限制:

SX9325: 200pF

最小面积要求

 

天线本身检测的距离和机器带壳会有区别。带壳之后的距离会有略微的缩小。因为不同的壳有不同材料特性。

 

一般来说,

LTE天线  的面积够大,足够检测10~20mm的距离。

Wi-Fi天线  面积过小,但依然能够检测到10mm的距离,但要求:

         Wi-Fi 天线尽量靠近板边放置

         在满足射频的条件下,天线的面积尽可能大,且长边靠近板边,提高有效检测面积

         板内走线尽可能的短,并且做好上下左右包地,减少板内耦合的噪声,提高信噪比

         Wi-Fi通道上面并联一个小电容到地,调试中以便滤波去抖

功耗说明

 

工作过程中功耗的大小和芯片的Sample frequency/ scan period 有关系,

Sample frequency: 完成一次数据计算的采样频率,越快越省电

Scan period:相隔多少时间完成一次采样,扫描间隔,越慢越省电

简介:Ultra Low Power Consumption

 

详细功耗条件:

 

 

板内走线要求

 

因为SX9325是检测电容的,所以需要尽量减少走线的寄生电容,以及避免走线周边的干扰,避免穿过电源线/时钟线/电源平面。最好被地平面包裹。

 

走线要求:

线宽尽量小,典型0.06mm,

线距离左右的包地0.5mm以上。(如果实在无法做到,至少0.2mm以上)

线的左右,上下层包地。

 

另外一方面,电容主要来自与上下两层的地,建议sensing trace的上面使用网格地来hatch, 来减低电容。就像下图:

 

 

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