高效小規(guī)格電源方案，為影像傳感器供電

來(lái)源：TI供稿  作者：2014年08月06日 10:00

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[導(dǎo)讀] 為汽車(chē)攝像機(jī)應(yīng)用中的數(shù)字影像傳感器供電涉及各種不同的設(shè)計(jì)要素。在下雨、積雪、霧天以及其他困難的駕駛環(huán)境下，高水準(zhǔn)的影像質(zhì)量是十分必要的。汽車(chē)駕駛員在倒車(chē)時(shí)對(duì)該技術(shù)的依賴(lài)程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于肉眼檢查。如果模擬電源軌道的低噪聲需求、效率和尺寸等主要設(shè)計(jì)要素不能得到優(yōu)化，那么在良好天氣條件下運(yùn)作良好的解決方案未必能適用于惡劣的天氣條件。

關(guān)鍵詞：LM34919電源設(shè)計(jì)方案TI影像傳感器

　　作者：TI公司 Steve Brown，Mathew Jacob

　　設(shè)計(jì)要素

　　為汽車(chē)攝像機(jī)應(yīng)用中的數(shù)字影像傳感器供電涉及各種不同的設(shè)計(jì)要素。影像質(zhì)量是衡量此類(lèi)應(yīng)用是否能盈利的重要指標(biāo)。在下雨、積雪、霧天以及其他困難的駕駛環(huán)境下，高水準(zhǔn)的影像質(zhì)量是十分必要的。汽車(chē)駕駛員在倒車(chē)時(shí)對(duì)該技術(shù)的依賴(lài)程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于肉眼檢查。如果模擬電源軌道的低噪聲需求、效率和尺寸等主要設(shè)計(jì)要素不能得到優(yōu)化，那么在良好天氣條件下運(yùn)作良好的解決方案未必能適用于惡劣的天氣條件。

　　高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)

　　例如，Aptina AR0132 是一款普及的傳感器，擁有120萬(wàn)像素和和 720p60 分辨率，支持高動(dòng)態(tài)范圍成像，適用于汽車(chē)高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng) （ADAS） 及周?chē)晥D／停車(chē)輔助攝像應(yīng)用。其中內(nèi)核 （VDD） 及 I/O 部分 （VDD_IO） 需要 1.8V 電壓，模擬部分（VAA、VAA_PIX 和 VDD_PLL）需要 2.8V 電壓。很顯然，該芯片的模擬部分更容易受其電源線(xiàn)噪聲的影響。很多設(shè)計(jì)方案都使用了低壓差穩(wěn)壓器 （LDO） 將所有電源從5V的輸入軌道加以降頻轉(zhuǎn)換。

　　設(shè)計(jì)目標(biāo)

　　整體目標(biāo)是為 AR0132AT 影像傳感器提供一種實(shí)用的電源系統(tǒng)實(shí)施方案，使其成功集成至汽車(chē)應(yīng)用及封裝中。雖然其它傳感器與系統(tǒng)的詳細(xì)情況可能有所不同，但本文所討論的原理具有普遍的適用性。

　　影像傳感器的尺寸非常重要，因?yàn)樗仨毤{入 25 毫米的立方體中，這就對(duì)整體效率和良好的散熱管理提出了很高要求。盡管 LDO 具有低噪聲輸出，但其功耗高，會(huì)對(duì)影像傳感器加熱，造成不良影響，因此在 25 毫米的立方體中工作并不理想。

　　開(kāi)關(guān)電源解決方案的功耗要低得多，但本質(zhì)上具有更高的輸出紋波和噪聲。在實(shí)施開(kāi)關(guān)電源解決方案時(shí)，需要額外注意影像傳感器對(duì)其模擬輸入電源軌道的噪聲（紋波）敏感度。

　　設(shè)計(jì)過(guò)程

　　為設(shè)計(jì)出能夠?yàn)橛跋駛鞲衅鞲咝Ч╇姷碾娫聪到y(tǒng)，有必要知道傳感器敏感度等級(jí)和開(kāi)關(guān)電源的紋波輸出，以便采取相應(yīng)設(shè)計(jì)步驟將傳感器電源軌上的紋波降至退化閥值以下。

　　影像傳感器的噪聲閥值測(cè)量

　　圖 1 中的簡(jiǎn)單電路是用來(lái)限定每個(gè)傳感器電源軌道的噪聲閥值。

　　圖 1 噪聲閥值測(cè)試電路

　　通過(guò)在手提電腦上運(yùn)行的 Aptina Devware 開(kāi)發(fā)軟件觀(guān)察影像質(zhì)量，我們看到發(fā)生器頻率從50kHz提高到了5MHz。就敏感軌道而言，信號(hào)大小會(huì)不斷減弱，直到不再出現(xiàn)視覺(jué)假象為止。

　　本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)7月《汽車(chē)電子特刊》Change The World欄目，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！
　　

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本文導(dǎo)航

• 第 1 頁(yè)：高效小規(guī)格電源方案，為影像傳感器供電

• 第 2 頁(yè)：部件選取考量

• 第 3 頁(yè)：原理驗(yàn)證

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