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近日，低壓差線性穩壓器（LDO）國內市占率領先的豪威集團發布了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，智能安防產業發展迅猛。監控攝像機作為系統從感知到認知流程中最基礎的環節，對圖像質量、穩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創新，通過超級夜視Nyxel®、DCG寬動態范圍、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，為安防系統的智能感知積極賦能。 
從圖像采集系統層面考慮，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。
IPC典型應用框圖（圖像傳感器電源來自LDO） 典型CMOS 圖像傳感器需要三路不同的電源：DVDD ——數字核心供電；AVDD ——模擬電路供電；DOVDD ——數字I/O部分供電。 1. 數字電源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。” 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。
負載調整率 （1mA→300mA→1mA） 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場景時會更加明顯，嚴重影響攝像機的圖像質量。
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，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。
輸出電容1uF時PSRR的特性 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如下：
典型應用 產品參數： • 輸入電壓范圍: 1.9V-5.5V • 輸出電壓范圍: 1.2V~3.3V • 輸出電流: 300mA • 靜態電流: 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 |
