●     倒車後視攝像頭

●     360環視攝像頭

●     前向攝像頭

●     電子後視鏡或流媒體後視鏡

●     防疲勞駕駛DMS

●     行程記錄儀

 

數字攝像頭，主要有玻璃透鏡、CMOS傳感器、圖像信號處理器（ISP）

、電源管理、串行器
、微wei處chu理li器qi器qi等deng功gong能neng單dan元yuan構gou成cheng
，如ru下xia圖tu一yi所suo示shi。但dan是shi電dian池chi保bao護hu單dan元yuan一yi般ban都dou是shi在zai解jie串chuan單dan元yuan那na邊bian。同tong時shi因yin為wei數shu字zi攝she像xiang頭tou體ti積ji非fei常chang小xiao
，選xuan型xing過guo程cheng中zhong盡jin量liang需xu要yao考kao慮lv小xiao體ti積ji、高效率的器件。

 

圖1-數字攝像頭功能框架圖

 

TI針對數字攝像頭，有一些完整參考設計
，如TIDA-01003就是汽車用100兆攝像頭模組的參考設計。設計相關的原理圖、PCB文件和BOM都是在TI官網公開。也借這個參考介紹一下數字攝像頭模組主要功能。

 

圖二 – TIDA-01003設計實物圖

 

汽車1MP攝像頭模組參考設計利用CMOS成像在FPD_LINK Ⅲ上提供多種未壓縮的視頻格式，支持8位和10位YUV42。FPD_LINK Ⅲ 串化器技術可以通過同軸電纜傳輸視頻數據，雙向控製信號和電源。輸入電壓範圍是4~36V。

 

下圖是此參考設計的係統框圖

，利用加串器DS90UB913A-Q1

、寬電壓輸入電壓降壓器LM53600-Q1、低輸入電壓降壓器TPS62261-Q1

、LDO LP5907-Q1 和ON的傳感器及圖像信號處理器（ISP）。

 

圖三 – TIDA-01003設計係統框圖

 

從係統功能框圖可以看出，在此應用上主要有以下幾大產品部分：

 

1. 寬輸入電壓的降壓器：把PoC傳過來DC電壓降為3.3V，供後級電源用，在現實使用，PoC上的電壓有很大差別，從7~24V都可以1)、商用車的24V電池電壓，設計中直接利用電池電壓給到PoC；2）

、乘用車12V電池電壓係統；3)在解串單元那邊就對電池電壓進行穩壓，有升有降
，如乘用車
，有的利用升降壓穩在12V
，有的也把電壓降到9V等。因為ISO7637測試要求，12V電壓輸入會要求耐壓36V
，24V電壓輸入會要求耐壓60V。針對性介紹幾款TI的同步降壓穩壓器產品：

 

●     LM53600-Q1:

    ○ 寬運行輸入電壓範圍：3.55V 至 36V（瞬態電壓最高達 42V）

    ○ 最大電流負載：650mA (LM53600-Q1)，1000mA (LM53601-Q1)

    ○ 提供擴展頻譜選項

    ○ 2.1MHz 固定開關頻率

    ○ 具有可濕性側麵的 10 引腳 3mm x 3mm 小外形尺寸無引線 (SON)

●     TPS560430-Q1(New):

    ○ 輸入電壓範圍：4V 至 36V

    ○ 最大電流負載：600mA

    ○ 2.1MHz 開關頻率

    ○ SOT-23-6 封裝2.90mm × 1.60mm

    ○ 集成同步整流，內置補償功能
，便於使用

●     LMR36006-Q1(New):(這個是針對24V乘用車電壓
，耐壓要求高達60V)

    ○ 輸入電壓範圍：4.2V 至 60V

    ○ 最大電流負載：LMR36006-Q1 (600mA) LMR36015-Q1(1.5A)

    ○ 400KHz,2.1MHz 開關頻率可選

    ○ 擴頻調頻功能

    ○ 2.00mm x 3.00mm VQFN-HR(12)

    ○ HotRod™ 封裝可以實現低EMI 和最少的開關節點振鈴

●     TPS62172-Q1:(用於前端已經帶穩壓功能的電路)

    ○ 輸入電壓範圍：3V 至 17V

    ○ 最大電流負載：500mA

    ○ 開關頻率典型值高達2.25MHz

    ○ 2 × 2mm WSON-8 封裝

 

2. 低輸入電壓的降壓器：(主要是供電壓給串化器和ISP)

●     TPS62261-Q1:

    ○ 輸入電壓範圍：2V 至 6V

    ○ 最大電流負載：600mA

    ○ 開關頻率典型值高達2.25MHz

    ○ 2x2mm SON/TSOT23

●     TPS62242-Q1:

    ○ 輸入電壓範圍：2V 至 6V

    ○ 最大電流負載：300mA

    ○ 開關頻率典型值高達2.25MHz

    ○ 2x2mm TSOT23-5

 

3. 低噪聲的LDO：

●     LP5907-Q1:

    ○ 輸入電壓範圍：2.2V 至 5.5V

    ○ 輸出電流：250mA

    ○ 電源抑製比 (PSRR)：1kHz 頻率時為 82Db

    ○ 無需噪聲旁路電容

1.00mm x 1.00mm X2SON封裝

●     TLV702-Q1:

    ○ 輸入電壓範圍：2V 至 5.5V

    ○ 輸出電流：300mA

    ○ 高電源抑製比(PSRR)：頻率1kHz 時為68Db

    ○ 1.50mm × 1.50mm WSON封裝

●     TLV710-Q1:(雙路LDO可以同時替換LDO和低壓降壓穩壓器)

    ○ 輸入電壓範圍：2V 至 5.5V

    ○ 輸出電流：550mA（雙路合計最大值）

    ○ 高電源抑製比(PSRR)：頻率1kHz 時為70Db

    ○ 1.5mm × 1.5mm SON-6封裝

 

4. 加串器

 

●     DS90UB913A-Q1:

    ○ 25MHz 至 100MHz 輸入像素時鍾支持 

    ○ 可編程數據有效載荷：

    ○ 10 位有效載荷，高達 100MHz 

    ○ 12 位有效載荷，高達 75MHz

●     DS90UB933-Q1:(相比參考設計的DS90UB913A-Q1,更推薦更高的並行時鍾的DS90UB933-Q1)

    ○ 支持 37.5MHz 至 100MHz 輸入像素時鍾

    ○ 可編程數據有效載荷

    ○ 10 位有效載荷，高達 100MHz

    ○ 12 位有效載荷
，高達 100MHz

    ○ 5.00mm × 5.00mm WQFN

    ○ 能夠驅動長達 15m 的同軸或屏蔽雙絞線 (STP) 電 纜

●     DS90UB953-Q1:(MIPI CSI)（對應參考設計TIDA-020000）

    ○ 4.16Gbps 級串行器支持高速傳感器包括全高清1080p 2MP 60fps 和 4MP 30fps 成像器

    ○ 符合 D-PHY v1.2 和 CSI-2 v1.3 標準的係統接口

    ○ 多達 4 條數據通道
，每通道速率為 832Mbps

    ○ 支持多達四個虛擬通道 

    ○ 小型 5mm × 5mm VQFN 封裝

    ○ 1.8V 單電源

    ○ 支持單端同軸或屏蔽雙絞線 (STP) 電纜

 

在實際的產品設計中

，還要需要ESD防護，電壓穩定性監控，來保證傳感器、圖像信號處理器和加串器的穩定工作，還會額外加上ESD保護器件在差分線和電壓監控在3.3V係統上。對此我們的推薦是TI如下器件：

 

1. ESD 管

 

●     TPD2E001:適用於高速數據接口的低電容、2 通道 +/-15kV ESD 保護陣列

 

2. 電壓監測芯片

 

●     TPS3809-Q1: 具有低電平有效推挽複位功能的汽車小尺寸3 引腳電壓監控器

    ○ 2.90 mm × 1.60 mm SOT-23(3)封裝

    ○ 2.5 V, 3 V, 3.3 V, 5 V電壓監控

    ○ 200ms 上電延遲

 

更多參考設計：

 

1. TIDA-020000：260 萬像素汽車攝像頭模塊參考設計采用 POL PMIC、FPD-LINK III、監測器

2. TIDA-020003：采用/不采用 MIPI CSI-2、PMIC
、FPD-Link III 視頻接口技術的汽車類 200 萬像素攝像頭模塊參考設計

3. TIDA-050015：針對解決方案尺寸和低噪聲進行了優化的汽車 ADAS 攝像頭電源參考設計

 

更多資源煩請訪問TI官網獲取更多信息。

 

參考文獻：

 

1. TIDA-01002: 采用 YUV422 輸出、FPD-Link III 和同軸電纜供電技術的汽車類 100 萬像素攝像頭模塊參考設計

2. 低噪聲CMOS攝像頭供電參考

3. 不具有處理功能的攝像頭模塊

 

 

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