LDO能否提高小型照相机的照片质量

作者：Chonghyuk Kwon，德州仪器

数字照相电子设备变得越来越便携，集成了高质量的解决方案。照相机应用的高性能与小型尺寸常常受到照相机中为互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器供电的低压差（LDO）稳压器的影响。图1为智能手机中照相机电路示例。


图1：智能手机中照相机电路

我们都听说过“像素”这个词，但像素对消费者而言意味着什么呢？像素大小能帮助确定CMOS图像传感器中光检测器的大小。而知道光检测器的大小是很有必要的，因为正是光检测器捕获光线，才能记录下完美的照片。图2为照相过程。


图2：高质量照片的产生过程

因此，您所需的就是较大的图像传感器来捕获高质量的照片，对吗？不完全如此。由于CMOS图像传感器对噪声敏感，所以需要以特殊的方式供电。CMOS图像传感器的组件特别容易被电源引起的瞬态过电所损坏。电源噪声会影响像素正常捕获光线的能力，导致照片质量不佳。图3是为CMOS图像传感器供电的高级树状电源模块示例图。


图3：CMOS图像传感器高级树状电源模块图

LDO稳压器可以过滤电源中的噪声。为了给图像传感器供电，您需要查看LDO的噪声规格，确保LDO满足终端设备的规格要求。让我们以高性能LDO LP5907作为例子。

图4为10Hz至10MHz之间的电源抑制比（PSRR）。PSRR特性使得LDO能够阻隔电源产生的噪声。简而言之，PSRR越高，LDO能阻隔的电源噪声越多。


图4：LP5907 PSRR

但这仅是在LDO的输入端，在LDO的输出端呢？这就涉及到噪声频谱密度。图5为10Hz至10MHz之间的输出电压噪声。输出电压噪声越低，传输至CMOS图像传感器的噪声就越小。


图5：LP5907噪声频谱密度

表1列出了LP5907的PSRR与输出电压噪声规格。

表1：LP5907 PSRR与输出电压噪声


在满负载电流1kHz与6.5µVRMS时，LP5907 PSRR高达82dB。LP5907的这些参数表明，在设计CMOS图像传感器电源时，可以选择LP5907作为核心部件。由于LP5907极其紧凑，占用的主板空间很少。表2列出了LP5907的封装信息。

表2：LP5907封装信息


对于照相机应用而言，使用LDO稳压器可以制作更方便、更高品质的数码照相解决方案。LDO提供高性能元素，同时保持高度紧凑。图6为3-MHz 的50-mVpk-pk 输入信号在输出时被LP5907抑制和过滤的示例。


图6：输入电压波纹与LP5907调节输出电压对比

查看TI完整的LDO解决方案产品组合。 其它资源：·          了解关于这些TI参考设计的更多信息：·          CMOS图像传感器小型、低噪声与高PSRR电源参考设计 (TIDA-00718)。用于降低MSP430G2xx3 功耗的线性稳压器电源解决方法(TIDA-00691)。·          阅读博文《LDO如何满足汽车照相机模块的电源要求》。