QT60161B View Datasheet(PDF) - Quantum Research Group
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QT60161B Datasheet PDF : 36 Pages
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©Quantum Research Group Ltd.
Contents
1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1 Field Flows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2 Circuit Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.3 Communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 Signal Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1 Negative Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.2 Positive Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3 Hysteresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.4 Drift Compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.5 Negative Recalibration Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.6 Detection Integrator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.7 Positive Recalibration Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.8 Reference Guardbanding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.9 Adjacent Key Suppression (‘AKS’) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.10 Full Recalibration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.11 Device Status & Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3 Circuit Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.1 Matrix Scan Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.2 Signal Path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.3 'X' Electrode Drives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.3.1 RFI From X Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.3.2 Noise Coupling Into X lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.4 'Y' Gate Drives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.4.1 RFI From Y Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.4.2 Noise Coupling Into Y Lines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.5 Burst Length & Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.6 Burst Acquisition Duration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.7 Intra-Burst Spacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.8 Burst Spacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.9 Sample Capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.10 Water Film Suppression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.11 Reset Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.12 Oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.13 Startup / Calibration Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.14 Sleep_Wake / Noise Sync Pin (WS) . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.15 LED / Alert Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.16 Oscilloscope Sync . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.17 Power Supply & PCB Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.18 ESD / Noise Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4 Communications Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.1 Serial Protocol Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.2 SPI Port Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.3 SPI Slave-Only Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.4 SPI Master-Slave Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.5 UART Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4.6 Sensor Echo and Data Response . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.7 Parallel Scan Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.8 Eeprom Corruption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5 Commands & Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.1 Put / Get Direction Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
g 0x67 - Get Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
p 0x70 - Put Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.2 Scope Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
s 0x73 - Specific Key Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
S 0x53 - All Keys Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
x 0x78 - Row Keys Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
y 0x79 - Column Keys Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.3 Status Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
0 0x30 - Signal for Single Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1 0x31 - Delta Signal for Single Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2 0x32 - Reference Value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5 0x35 - Detection Integrator Counts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
6 0x36 - Eeprom Checksum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
7 0x37 - General Device Status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
<sp> 0x20 - Signal Levels for Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
! 0x21 - Delta Signals for Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
" 0x22 - Reference Levels for Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
% 0x25 - Detect Integrator Counts for Group . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
e 0x65 - Error Code for Selected Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
E 0x45 - Error Codes for Group . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
k 0x6B - Reporting of First Touched Key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.4 Setup Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
^A 0x01 - Negative Detect Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
^B 0x02 - Positive Detect Threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
^C 0x03 - Negative Threshold Hysteresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
^D 0x04 - Positive Threshold Hysteresis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
^F 0x06 - Burst Length . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
^G 0x07 - Burst Spacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
^H 0x08 - Negative Drift Compensation Rate5 . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
^I 0x09 - Positive Drift Compensation Rate . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
^J 0x0A - Negative Detect Integrator Limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
^K 0x0B - Positive Recalibration Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
^L 0x0C - Negative Recalibration Delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
^M 0x0D - Intra-Burst Pulse Spacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
^N 0x0E - Positive Reference Error Band . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
^O 0x0F - Negative Reference Error Band . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
^P 0x10 - Adjacent Key Suppression (‘AKS’) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
5.5 Supervisory / System Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
6 0x36 - Eeprom Checksum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
L 0x4C - Lock Reference Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
b 0x62 - Recalibrate Keys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
l 0x6C - Return Last Command Character . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
r 0x72 - Reset Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
V 0x56 - Return Part Version . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
W 0x57 - Return Part Signature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Z 0x5A - Enter Sleep . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
^Q 0x11 - Data Rate Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
^R 0x12 - Oscilloscope Sync . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
^W 0x17 - Noise Sync . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.6 Function Summary Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.7 Timing Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
5.8 Erratta / Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6 Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.1 Absolute Maximum Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.2 Recommended operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.3 DC Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.4 Protocol Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.5 Maximum Drdy Response Delays . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
7 Mechanical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
7.1 Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
7.2 Marking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
8 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
lQ
ii
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