市场上的大多数图像传感器对电源轨的上电序列都有特定的要求,但对断电序列没有要求。因此,许多制造商在他们的电源设计中会忽略断电序列。不过,图像传感器指示关断数据表中每个电源轨的时序要求的情况越来越普遍。对于此类图像传感器,设计人员将需要实施稳健的断电序列。本应用手册总结了图像传感器电源设计的三种常用方法,以及它们如何满足传感器的精确上电和断电序列要求。
Other TMs
本应用手册使用典型的图像传感器来评估需要支持传感器电源序列要求的三种可行电源解决方案。这些要求可以在传感器数据表中找到。图 1-1 展示了典型图像传感器的上电序列要求。AVDD 2.8V 必须先上电,然后是 DOVDD 1.8V,然后是 DVDD 1.2V。
图 1-2 是图像传感器的断电序列要求。该序列与上电序列相反:先是 DVDD 1.2V,然后是 DOVDD 1.8V,最后是 AVDD 2.8V。
实现上电序列通常是一个简单的过程。更大的设计挑战是颠倒这个序列,以满足断电要求。以下部分将在图像传感器的三种常见电源解决方案的背景下讨论这一挑战。这些解决方案包括:
在使用分立式稳压器的电源解决方案中,序列中前一个稳压器的电源正常 (PG) 输出可以驱动下一个稳压器的使能 (EN) 引脚。在本应用手册中,第一个稳压器是将 12V 或 5V 转换为 3.3V 的开关稳压器,例如 TI 的明星产品 LMR33620 和 TPS62160。LP5907 等低噪声、高 PSRR LDO 将 3.3V 转换为图像传感器的 AVDD 2.8V 电压轨。次级稳压器还用于将 3.3V 转换为 DOVDD 1.8V 和 DVDD 1.2V。DOVDD 1.8V 可由 TPS62260 或 TPS62065 提供,而 TLV702 或 TPS793 等低成本 LDO 提供 DVDD 1.2V。在此解决方案中,上电序列是通过将 PG 输出路由到 EN 输入来实现的。但是,仅此方法无法满足断电序列要求,该序列必须与上电序列相反。
需要添加电容器来控制该电路中的延迟,以间接满足断电序列要求。这增加了解决方案的成本和尺寸,二者都是摄像头模块设计的关键因素。
添加电容的另一种方法是实施电压监控器,例如 TI 的 TPS3840 或 TPS3808,如图 2-2 所示。监控器 RESET 引脚用于启用和禁用为 DVDD 1.2V 供电的 LDO。此过程允许 DVDD 1.2V 首先断电,而无需额外的电容器。解决方案大小的增加幅度减少了,但没有最小化,监控器仍然导致成本增加。
TI 提供适用于 3.3V、5V 和 12V 摄像头应用的 PMIC。TPS65000 系列涵盖 3.3V 和 5V 输入应用,而 TPS650330 系列涵盖 5V 和 12V 输入应用。这两种解决方案都能够满足上电和断电时序要求。TPS65000x 器件的每个稳压器都有 EN 引脚,可以按类似于第 2.1 节和第 2.2 节中讨论的分立方法进行排序。TPS65033x 器件通过内部寄存器设置和非易失性存储器 (NVM) 控制电源时序。工程师可以编程自定义电源时序或使用与特定图像传感器兼容的现有器件型号。有关当前选项,请参阅摄像头 PMIC 选型指南。
TPS650330-Q1 器件根据默认电源序列寄存器设置上电。默认断电序列可以按照上电序列的相反顺序进行配置,也可以配置为满足成像器和/或串行器断电序列要求。要通过 I2C 通信启动受控断电序列,请解锁器件控制寄存器,并将 PWR_ON 位设置为 0。输入电源必须在整个关断过程中保持存在,以保持所需的关断序列。
写入事务 | 器件地址(7 位) | 寄存器地址 | 写数据 |
---|---|---|---|
1 | 0x60 | 0x02 | 0xDD |
2 | 0x60 | 0x05 | PWR_ON = ‘0’ |
这在参考设计 TIDA-050035 和 TIDA-050036 中使用 PMIC 串行器基板进行了演示。重新编程默认电源序列设置,以匹配图 2-1 和图 2-2 中的典型图像要求。图 2-4 中的上电序列是通过斜升同轴电缆供电 (POC) 输入电压来实现的。图 2-5 中的断电序列是通过 FPD-Link III SERDES 反向通道执行表 2-1 中所述的 I2C 事务来实现的。
完全集成的汽车摄像头 PMIC TPS650330-Q1 通过内部寄存器设置满足严格的上电和断电序列要求,无需外部监控器和 PCB 布线。该解决方案优化了摄像头模块的尺寸、性能和成本。
TI 均以“原样”提供技术性及可靠性数据(包括数据表)、设计资源(包括参考设计)、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资源,不保证其中不含任何瑕疵,且不做任何明示或暗示的担保,包括但不限于对适销性、适合某特定用途或不侵犯任何第三方知识产权的暗示担保。
所述资源可供专业开发人员应用TI 产品进行设计使用。您将对以下行为独自承担全部责任:(1) 针对您的应用选择合适的TI 产品;(2) 设计、验证并测试您的应用;(3) 确保您的应用满足相应标准以及任何其他安全、安保或其他要求。所述资源如有变更,恕不另行通知。TI 对您使用所述资源的授权仅限于开发资源所涉及TI 产品的相关应用。除此之外不得复制或展示所述资源,也不提供其它TI或任何第三方的知识产权授权许可。如因使用所述资源而产生任何索赔、赔偿、成本、损失及债务等,TI对此概不负责,并且您须赔偿由此对TI 及其代表造成的损害。
TI 所提供产品均受TI 的销售条款 (http://www.ti.com.cn/zh-cn/legal/termsofsale.html) 以及ti.com.cn上或随附TI产品提供的其他可适用条款的约束。TI提供所述资源并不扩展或以其他方式更改TI 针对TI 产品所发布的可适用的担保范围或担保免责声明。IMPORTANT NOTICE
邮寄地址:上海市浦东新区世纪大道 1568 号中建大厦 32 楼,邮政编码:200122
Copyright © 2022 德州仪器半导体技术(上海)有限公司