近日,低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)國內市占率領先的豪威集團發(fā)布了LDO新品——WL2848D系列。高精度、低噪聲、高PSRR、封裝小等特點使其廣泛適用手機、安防、消費類、工控等多種領域。
近年來,在人工智能、云計算、5G通訊等技術助力下,智能安防產業(yè)發(fā)展迅猛。監(jiān)控攝像機作為系統(tǒng)從感知到認知流程中最基礎的環(huán)節(jié),對圖像質量、穩(wěn)定性等要求越來越高。 其核心器件CMOS圖像傳感器必須具備足夠高的分辨率和足夠高的清晰度。成像質量在暗光下的表現(xiàn)尤其重要。作為圖像傳感器市場引領者的豪威集團憑借多年的技術積淀及持續(xù)創(chuàng)新,通過超級夜視Nyxel?、DCG寬動態(tài)范圍、低功耗Always-ON等獨到技術,不斷重新定義圖像傳感器性能新高度,為安防系統(tǒng)的智能感知積極賦能。
從圖像采集系統(tǒng)層面考慮,傳感器本身以光電二極管、信號放大、A/D轉換為基本構成,收集處理微弱信號過程中容易受到外部干擾源的影響。若使傳感器發(fā)揮最佳性能,外圍電路特別是電源供電部分的設計必需仔細考量。豪威集團LDO新品WL2848D系列可幫助設計人員從容應對電源設計中的挑戰(zhàn)。
典型CMOS 圖像傳感器需要三路不同的電源:DVDD ——數(shù)字核心供電;AVDD ——模擬電路供電;DOVDD ——數(shù)字I/O部分供電。
1. 數(shù)字電源DVDD,電壓1.1~1.5V,是電源中電流需求最大的一路,精度要求也較高。需要在CMOS圖像傳感器datasheet上查看DVDD最大電流。所選電源輸出能力要有足夠的裕量(推薦大于DVDD最大電流的1.5倍)。WL2848D輸出電流可達300mA,當然,設計中還必須考慮輸入輸出的電壓差,給LDO的功耗留有裕量,以確保在各種應用場景下LDO不會過熱。
“對于高分辨率的圖像傳感器,DVDD電流可能會較高,超過WL2848D的能力。可考慮輸出電流更大的LDO,比如WL2834,其輸出能力高達1A?!?br/>
另外,DVDD供電電源需有足夠的響應速度,以應對圖像傳感器瞬時變化的負載特性。如下圖所示,WL2848D擁有快速的負載響應特性。
2. 模擬電源AVDD,典型電壓2.8V,對紋波和噪聲十分敏感,在三路電源中要求最高。AVDD如果處理不好,會對成像效果帶來顯而易見的影響。如下圖所示,圖像上的水平條紋是由于AVDD電源紋波引入。條紋干擾在拍攝暗態(tài)場景時會更加明顯,嚴重影響攝像機的圖像質量。
解決辦法是做好電源紋波或噪聲抑制,選擇具有高PSRR ,低噪聲的LDO往往立竿見影。WL2848D具有高紋波抑制能力,低輸出噪聲等特性,可以顯著減少電源端干擾對后級電路的影響,為傳感器提供穩(wěn)定可靠的供電。
下圖是WL2848D的PSRR性能。需要注意的是,對于圖像傳感器AVDD供電這種應用,除了查看LDO在1KHz時PSRR的指標,還要關注其高頻時的表現(xiàn),在100KHz~1MHz, 需要大于40dB才能對傳感器敏感的高頻干擾有足夠的抑制效果。
3. DOVDD 是傳感器的I/O電壓,提供足夠的端口驅動能力,典型值1.8V,電流消耗相對較低,WL2848D完全勝任。
如上所述,傳感器電源設計需要多方面考慮:選擇合適的電源管理器件,合理增加噪聲去耦設計,良好的PCB Layout等措施是確保圖像傳感器發(fā)揮最佳性能的前提。
豪威集團WL2848D系列支持1.9V-5.5V的輸入電壓范圍,可實現(xiàn)1.2V~3.3V的輸出電壓。同時集成包括軟啟動,具有折返特性的過流保護(取決于輸出電壓),過溫保護等功能。產品采用緊湊的DFN1x1-4L封裝。典型應用和關鍵參數(shù)如下: