ZHCAAL9A August   2019  – July 2021 LM3880 , LMR36015 , TPS62840 , TPS65000 , TPS650330-Q1 , TPS7A87 , TPS7A90

 

  1.   商标
  2. 1简介
    1. 1.1 CMOS 图像传感器的电源要求及其电源设计挑战
  3. 2TI 解决方案
    1. 2.1 解决方案概述
    2. 2.2 分立式解决方案电路板设计
      1. 2.2.1 器件选择
      2. 2.2.2 注意事项
      3. 2.2.3 分立式解决方案 PCB 板描述
    3. 2.3 TPS65000 解决方案设计
      1. 2.3.1 器件选择
      2. 2.3.2 TPS65000 解决方案配置
    4. 2.4 TPS650330-Q1 解决方案设计
      1. 2.4.1 器件选择
      2. 2.4.2 TPS650330-Q1 解决方案配置
  4. 3测试结果
    1. 3.1 分立式解决方案电路板的测试结果
      1. 3.1.1 设置
      2. 3.1.2 测试结果
    2. 3.2 TPS65000 解决方案的测试结果
    3. 3.3 TPS650330-Q1 解决方案的测试结果
  5. 4分析
    1. 4.1 PYTHON 系列 CMOS 图像传感器的电源序列修改
    2. 4.2 更改中间电压对整个系统的效率的影响
    3. 4.3 采用 TPS62841 的分立式解决方案与 TPS65000 解决方案为 IMX25X/26X CMOS 图像传感器供电时的效率比较
  6. 5总结
  7. 6参考文献
  8. 7修订历史记录

1.1 CMOS 图像传感器的电源要求及其电源设计挑战

CMOS 图像传感器通常需要三个具有特定序列的电源轨，分别用于模拟部分、像素部分（或接口部分）以及数字部分。模拟电源轨的电压通常为 3.3V，像素电源轨（或接口电源轨）的电压通常为 3.3V 或 1.8V，而数字电源轨的电压通常为 1.8V 或 1.2V。为了改善 CMOS 图像传感器的噪声性能，有时会在 CMOS 图像传感器的电源引脚前面放置大旁路电容器。CMOS 图像传感器的噪声性能也可通过减少每一电源轨的抖动而得到改善。一般来说，模拟电源轨对噪声最为敏感；像素电源轨也对噪声敏感。在机器视觉应用中，相机的尺寸通常较小，例如 25mm 的立方体。因此，必须提高电源轨效率，从而改善 CMOS 图像传感器的散热性能并避免色彩滤镜效果下降。

本应用手册举例讨论了 PYTHON 300/500/1300 系列、PYTHON 3000/5000 系列和 IMX25X/26X 系列这三种高性能 CMOS 图像传感器。根据表 1-1 和图 1-1，我们可以看出 PYTHON 系列 CMOS 图像传感器的电源轨需要大旁路电容器。PYTHON 3000/5000 系列器件的功耗要高于其他 CMOS 图像传感器。CMOS 图像传感器的电源要求会因制造商和功能而异。

表 1-1 三种高性能 CMOS 图像传感器的电源要求
CMOS 图像传感器电源轨电源轨名称电压典型电流消耗旁路电容器噪声灵敏度
PYTHON 300/500/1300模拟电源轨VDD_333.3V140mA≤250µF高
PIXEL 电源轨VDD_PIXEL3.3V5mA≤250µF中
数字电源轨VDD_181.8V80mA≤10µF低
PYTHON 3000/5000模拟电源轨VDD_333.3V355mA≤250µF高
PIXEL 电源轨VDD_PIXEL3.3V10mA≤250µF中
数字电源轨VDD_181.8V140mA≤10µF低
IMX25X/26X模拟电源轨AVDD3.3V120mA≤22µF高
接口电源轨OVDD1.8V11mA≤22µF中
数字电源轨DVDD1.2V120mA≤10µF低
GUID-8897CDCC-8457-4D1C-9C9E-165B493CF5B8-low.gif图 1-1 具体的电源时序需求