一、前言
攝像頭作為現(xiàn)代電子設備的重要組成部分,已廣泛應用于智能手機、安防監(jiān)控、自動駕駛等領域。詳細了解攝像頭,不僅有助于我們更好地使用相關(guān)設備,也為后續(xù)探討其應用場景和技術(shù)優(yōu)化奠定了基礎,并且能快速更好解決攝像頭EMC問題。
攝像頭模組通過鏡頭(LENS)將光學圖像投射到圖像傳感器(Sensor)表面,轉(zhuǎn)換為電信號后經(jīng)過A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換)變?yōu)閿?shù)字圖像信號。信號隨后被送至數(shù)字信號處理芯片(DSP)加工處理,再通過I/O接口傳輸?shù)紺PU處理,最終通過display顯示圖像。
目前市場上常見的圖像傳感器廠商包括:
Omnivision
Siliconfile
Samsung
SONY
Aptina
【傳感器主要類型】:
CCD(電荷耦合器件);
CMOS(互補金屬氧化物半導體)。
【封裝形式主要有】:
CSP(芯片尺寸封裝);
DICE(裸片形式)。
三、攝像頭應用場景
【車載攝像頭應用】:
客貨車倒車后視;
客車車內(nèi)監(jiān)控(安全、車門、行李倉);
特種車輛圖像安全記錄和監(jiān)控;
轎車倒車后視;
轎車行車前視;
大巴車攝像頭。
【消費類攝像頭應用】:
道路監(jiān)控攝像頭;
室內(nèi)監(jiān)控攝像頭;
人臉識別;
手機攝像頭;
AI物品識別;
相機攝像頭;
內(nèi)窺鏡;
無人機。
四、攝像頭傳輸信號
上述的攝像頭傳輸信號中,涵蓋高速率傳輸方式FPD-Link和GMSL,而這高速信號傳輸方式伴隨著一些信號完整性的問題點,與POC技術(shù)方面相關(guān),下述簡單介紹一下POC技術(shù)。
1.POC技術(shù)簡介
POC(Power Over Coaxia)是一種基于同軸線纜傳輸?shù)募夹g(shù),能夠同時傳輸視頻信號、控制信號和電源。其核心挑戰(zhàn)在于解決直流電源與高頻視頻信號疊加傳輸?shù)膯栴},確保:
高頻視頻信號不失真;
低頻控制信號不出現(xiàn)亂碼。
2.POC技術(shù)簡示圖
3.POC關(guān)鍵元器件,電感組合方案如下:
五、攝像頭常見EMC問題及解決方案
1.時鐘輻射問題
(1)在MCLK加RC濾波或磁珠與電容濾波(靠近芯片位置);
(2)在MCLK可加展頻IC,使用的是單線串聯(lián)用法,針對時鐘倍頻超標頻段進行有效抑制,推薦型號:SSDCI3128AF-08-CT;
(3)CLK時鐘走線做包地處理,伴隨地線需要多打過孔,控制回路和防止噪聲耦合;
(4)FPC排線上的干擾;
屏蔽性不好或無屏蔽效果的線束會導致輻射超標,將排線進行屏蔽接地或排線帶有磁屏蔽材料。
(5)在芯片主時鐘使用展頻晶振;
2.數(shù)據(jù)包絡問題
(1)在差分對信號上加信號線共模濾波器;
【推薦型號】:TF1210A2X900MT、TLCMI2012-2-900TF。
(2)差分信號需要做好阻抗匹配,預留阻抗匹配電阻;
(3)單端信號預留RC濾波,例如RGB信號。
3.電源開關(guān)頻率問題
(1)電源輸入端預留增加LC濾波或π型濾波;
(2)在DCDC開關(guān)引腳加RC吸收電路(電阻1Ω-10Ω,電容1nF-10nF);
(3)DCDC芯片前后做好電容濾波(容值可選擇102,472,104,106);
(4)控制DCDC電源回路,盡可能縮??;
(5)電源端口加大電流共模濾波器,抑制攝像頭的噪聲,防止耦合到線束上的共模干擾;
【推薦型號】:TLDCM3225-2-601TF。
六、總結(jié)
攝像頭EMC問題的核心在于時鐘管理、電源濾波、屏蔽完整性、PCB布局優(yōu)化。綜合采用展頻、濾波、屏蔽和接地措施可有效抑制輻射,同時需在早期設計階段規(guī)避風險。