Touch电容触控的应用场合越来越多，在我们身边常接触到的应该就是手机了，与十年前带机械按键的或电阻屏的手机相比，人机操作的应用体验完全是不同的，造型设计也会更容易有新的创新。
智能家居、汽车操控、穿戴设备、工业控制等各领域都有Touch的广泛应用，如何让Touch人机操作准确度达100%？
前两篇短文里有提到Touch设计的三模块：Touch Sensor、信号采集、Touch算法库。后两点一般是IC厂商帮搞定了大部分。Touch Sensor的空间叠构的设计很重要，这一点也通常容易被忽略的，而且不同的项目Touch的空间叠构可能会有很大差异。“巧妇难为无米之炊”，源头没信号，后端有再厉害的Touch芯片也惘然。
不管是触摸按键还是触摸屏，理想状态是Touch周围空间不要有与其无关的任何带电/导电的东东，Touch效果肯定会很好。
但是实际产品中是不会有这样的净空区的，寸土寸金，会有各种元件导体、空间辐射信号在挤压这片净空区。
Sensor 周围的电场是空间发散的，合理的空间结构及走线是获得高信噪比的保障。
常有人问Touch Sensor设计的规则底限是什么？一言两句真的很难回答，“又要马儿跑，又要马儿不吃草“，想不给一点空间，还要Touch信号很好，蛮难的。Touch Sensor设计就是要配合芯片的功能，在空间叠构上寻找一个结构的平衡点。
如何能做到以不变应万变？先看一下电容的公式，充分了解基本概念。电容的大小与面积、距离、介电常数都有啥关系。
常见绝缘材料的介电常数表如下：
芯片采样的信号变化Delta值是相对变化量，是直接反映每路通道外部总的电容（Cx+Cp1+Cp2+Cp3……)的变化，要想得到较大的Touch Sensor信号值变化，也就是要Ct尽量多的影响Cx。
结合电容公式不难得出，Sensor与手指之间的绝缘层厚度越薄、材料的介电常数越大，Sensor与手指之间正对面积越大，Delta值也就会越大。
另一方面，如果耦合电容值（Cp1+Cp2+Cp3……）比较大，也会消弱手指Ct对Sensor的有效影响。
从电荷转移的角度来看，只要有电势差，电荷就会优先对最近距离的导体转移，要想Sensor及走线周围的导体对信号的影响小，就尽量与其保持一定的距离。
有效果的设计就是把需要的信号搞成占主导地位，越主导越好，也可以理解为提高信噪比。
设计方向 I：
1. 让（Cx+Cp1+Cp2+Cp3……）容值尽量与CHOLD相当；
2. 在（Cx+Cp1+Cp2+Cp3……）中，Cx值要尽量大，（Cp1+Cp2+Cp3……）值尽量小；如（Cp1+Cp2+Cp3……）值无法避免稍偏大，要确保其变化值稳定且小；
3. Ct对Cx的影响要尽量大，按实际需求调整面积、距离、介电等。
在此稍提一下保护线/层的相关知识点。
保护什么？主要还是保护Touch信号免受外界干扰，通常大家最先想到的是用GND进行包裹，Sensor及走线周围如有大量的近距离GND保护，会使（Cp1+Cp2+Cp3……）很大，反而导致Delta会很小。
如何改善？
1. 与Sensor及走线距离不能太近；
2. 可用适当比例的网格替代整敷铜；
3. 用带有同步波形的Guard驱动来保护。
前面有提到电势差，GND是一直低电平，当Sensor上有不为低电平的波形时，两者有电势差，就会有部分电荷逃逸。带有同步波形的Guard驱动线与Sensor上的电势差始终为零，电荷就不会逃逸，表现结果就是提高了信噪比。
特别注意的是：
1. Guard驱动线是连接到芯片的，也可能成为噪声的吸收线路，它本身也是需要适当保护的，设计中一般会用GND外包裹一下Guard驱动线。
2. 如Guard驱动线形成的电容很大，其波形就会失真与Sensor不同步，不同步就会有电势差，有电势差保护的效果就会下降，Guard驱动线设计也是要找个平衡点。
有好多产品空间非常紧凑，对于触摸屏的设计，一般会用软件仿真计算各参数是否合理；非触摸屏的应用结构差异大，可用如下Touch Sensor设计的部分经验值
设计方向 II：
Sensor走线到芯片端尽量走最近距离；
Sensor走线在阻抗够小的前提下尽量最细；
Sensor走线间距>=线宽；
Sensor走线外侧与保护线间距>=2倍线宽；
Sensor保护线与外侧GND间距>=2倍线宽；
Sensor与保护线间距>=T/2距离，（T为Sensor到触摸表面的距离）。
以上是一些经验分享，实际设计中如还是空间不够咋办？首先让结构改，结构实在改不了那就sensor再让一点空间呗，当然性能上也会再打点折扣的，就看你项目中要看重啥了？要结构还是要性能？
转自：LigoWell
