作者：Chonghyuk Kwon，德州儀器

數(shù)字照相電子設(shè)備變得越來越便攜，集成到高質(zhì)量的解決方案。照相機(jī)應(yīng)用的高性能與小型尺寸常常受到照相機(jī)中為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）圖像傳感器供電的低壓差（LDO）穩(wěn)壓器的影響。圖1為智能手機(jī)中照相機(jī)電路示例。 

圖1：智能手機(jī)中照相機(jī)電路

我們都聽說過“像素”這個(gè)詞，但是像素對(duì)消費(fèi)者而言意味著什么呢？像素大小能幫助確定CMOS圖像傳感器中光檢測(cè)器的大小。很有必要知道光檢測(cè)器的大小，因?yàn)檎枪鈾z測(cè)器捕獲光線，記錄下完美的照片。圖2為照相過程。

圖2：高質(zhì)量照片的產(chǎn)生過程

因此，您所需的就是較大的圖像傳感器來捕獲高質(zhì)量的照片，對(duì)嗎？不完全如此。由于CMOS圖像傳感器對(duì)噪聲的敏感性，需要以特殊的方式供電。CMOS圖像傳感器的組件特別容易被電源引起的瞬態(tài)過電所損壞。電源噪聲會(huì)影響像素正常捕獲光線的能力，導(dǎo)致照片質(zhì)量不佳。圖3是為CMOS圖像傳感器供電的高級(jí)樹狀電源模塊圖示例。

圖3：CMOS圖像傳感器高級(jí)樹狀電源模塊圖

LDO穩(wěn)壓器可以過濾電源中的噪聲。為了給圖像傳感器供電，您需要查看LDO的噪聲規(guī)格，確保LDO滿足終端設(shè)備的規(guī)格要求。讓我們以高性能LDO LP5907作為例子。

圖4為10Hz至10MHz之間的電源抑制比（PSRR）。PSRR特性使得LDO能夠阻隔電源產(chǎn)生的噪聲。簡(jiǎn)而言之，PSRR越高，LDO能阻隔的電源噪聲越多。

圖4：LP5907 PSRR

但是這僅是在LDO的輸入端，在LDO的輸出端呢？這就涉及到噪聲頻譜密度。圖5為10Hz至10MHz之間的輸出電壓噪聲。輸出電壓噪聲越低，傳輸至CMOS圖像傳感器的噪聲越少。

圖5：LP5907噪聲頻譜密度

表1列出了LP5907的PSRR與輸出電壓噪聲規(guī)格。 

表1：LP5907 PSRR與輸出電壓噪

在滿負(fù)載電流1kHz與6.5μV_RMS時(shí)，LP5907 PSRR高達(dá)82dB。LP5907的這些參數(shù)表明，在設(shè)計(jì)CMOS圖像傳感器電源時(shí)，可以選擇LP5907作為核心部件。由于LP5907極其緊湊，占用的主板空間很少。表2列出了LP5907的封裝信息。

表2：LP5907封裝信息

對(duì)于照相機(jī)應(yīng)用而言，使用LDO穩(wěn)壓器可以制作更方便、更高品質(zhì)的數(shù)碼照相解決方案。LDO提供高性能元素，同時(shí)保持高度緊湊。圖6為3-MHz 的50-mV_pk-pk 輸入信號(hào)在輸出時(shí)被LP5907抑制和過濾的示例。

圖6：輸入電壓波紋與LP5907調(diào)節(jié)輸出電壓對(duì)比

查看TI完整的LDO解決方案產(chǎn)品組合。 

其它資源：

• 了解關(guān)于這些TI參考設(shè)計(jì)的更多信息：

• CMOS圖像傳感器小型、低噪聲與高PSRR電源參考設(shè)計(jì) (TIDA-00718)。

用于降低 MSP430G2xx3 功耗的線性穩(wěn)壓器電源解決方法(TIDA-00691)。

• 閱讀博文《LDO如何滿足汽車照相機(jī)模塊的電源要求》。

原文鏈接：

https://e2e.ti.com/blogs_/b/powerhouse/archive/2016/07/13/can-an-ldo-produce-better-quality-images-in-small-sized-camera-applications