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“芯”品來襲 | 全能 LDO 了解下？
近日，低壓差線性穩(wěn)壓器 (LDO) 國內(nèi)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(chǎn)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(zhì)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(zhì)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(zhuǎn)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)。
IPC 典型應用框圖（圖像傳感器電源來自 LDO）
01
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，為 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?！?nbsp;
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。
負載調(diào)整率 (1mA→300mA→1mA)
02
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(zhì)量。
電源噪聲帶來的水平條紋
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。
WL2848D 的 PSRR 特性
03
DOVDD 是傳感器的 I/O 電壓，提供足夠的端口驅(qū)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，圖像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)揮最佳性能的基礎。
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(chǎn)品采用緊湊的 DFN1x1-4L 封裝。典型應用電路和關鍵參數(shù)如下：
典型應用
產(chǎn)品參數(shù)
● 輸入電壓范圍: 1.9V-5.5V
● 輸出電壓范圍: 1.2V~3.3V
● 最大輸出電流: 300mA
● 靜態(tài)電流: 58μA Typ.
● 關機電流: <1μA
● Dropout 電壓: 149mV @ Iout=0.3A
● PSRR: 74dB @ 1KHz, 58dB @ 1MHz, VOUT=2.8V
● 低輸出電壓噪聲: 15xVOUTμVrms
● Vout 精度: ±1.5% @ VOUT>2V
● 熱過載和短路保護
來源：2022-05-17 豪威集團 OmniVision（ 微信號OmniVisionGroup）
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