豪威集团发布高PSRR低噪声线性稳压器WL2848D

近日，低压差线性稳压器（LDO）国内市占率领先的豪威集团发布了LDO新品——WL2848D系列。高精度、低噪声、高PSRR、封装小等特点使其广泛适用手机、安防、消费类、工控等多种领域。
 
近年来，在人工智能、云计算、5G通讯等技术助力下，智能安防产业发展迅猛。监控摄像机作为系统从感知到认知流程中最基础的环节，对图像质量、稳定性等要求越来越高。 其核心器件CMOS图像传感器必须具备足够高的分辨率和足够高的清晰度。成像质量在暗光下的表现尤其重要。作为图像传感器市场引领者的豪威集团凭借多年的技术积淀及持续创新，通过超级夜视Nyxel®、DCG宽动态范围、低功耗Always-ON等独到技术，不断重新定义图像传感器性能新高度，为安防系统的智能感知积极赋能。
 

 
 

从图像采集系统层面考虑，传感器本身以光电二极管、信号放大、A/D转换为基本构成，收集处理微弱信号过程中容易受到外部干扰源的影响。若使传感器发挥最佳性能，外围电路特别是电源供电部分的设计必需仔细考量。豪威集团LDO新品WL2848D系列可帮助设计人员从容应对电源设计中的挑战。
 

 

IPC典型应用框图（图像传感器电源来自LDO）

 
典型CMOS 图像传感器需要三路不同的电源：DVDD ——数字核心供电；AVDD ——模拟电路供电；DOVDD ——数字I/O部分供电。
 
1. 数字电源DVDD，电压1.1~1.5V，是电源中电流需求最大的一路，精度要求也较高。需要在CMOS图像传感器datasheet上查看DVDD最大电流。所选电源输出能力要有足够的裕量（推荐大于DVDD最大电流的1.5倍）。WL2848D输出电流可达300mA，当然，设计中还必须考虑输入输出的电压差，给LDO的功耗留有裕量，以确保在各种应用场景下LDO不会过热。
 
“对于高分辨率的图像传感器，DVDD电流可能会较高，超过WL2848D的能力。可考虑输出电流更大的LDO，比如WL2834，其输出能力高达1A。” 
 
另外，DVDD供电电源需有足够的响应速度，以应对图像传感器瞬时变化的负载特性。如下图所示，WL2848D拥有快速的负载响应特性。
 

负载调整率 （1mA→300mA→1mA）

 
2. 模拟电源AVDD，典型电压2.8V，对纹波和噪声十分敏感，在三路电源中要求最高。AVDD如果处理不好，会对成像效果带来显而易见的影响。如下图所示，图像上的水平条纹是由于AVDD电源纹波引入。条纹干扰在拍摄暗态场景时会更加明显，严重影响摄像机的图像质量。
 

电源噪声带来的水平条纹

 
解决办法是做好电源纹波或噪声抑制，选择具有高PSRR ，低噪声的LDO往往立竿见影。WL2848D具有高纹波抑制能力，低输出噪声等特性，可以显著减少电源端干扰对后级电路的影响，为传感器提供稳定可靠的供电。
 
下图是WL2848D的PSRR性能。需要注意的是，对于图像传感器AVDD供电这种应用，除了查看LDO在1KHz时PSRR的指标，还要关注其高频时的表现，在100KHz~1MHz， 需要大于40dB才能对传感器敏感的高频干扰有足够的抑制效果。
 

输出电容1uF时PSRR的特性

 
3. DOVDD 是传感器的I/O电压，提供足够的端口驱动能力，典型值1.8V，电流消耗相对较低，WL2848D完全胜任。
 
如上所述，传感器电源设计需要多方面考虑：选择合适的电源管理器件，合理增加噪声去耦设计，良好的PCB Layout等措施是确保图像传感器发挥最佳性能的前提。
 
豪威集团WL2848D系列支持1.9V-5.5V的输入电压范围，可实现1.2V~3.3V的输出电压。同时集成包括软启动，具有折返特性的过流保护（取决于输出电压），过温保护等功能。产品采用紧凑的DFN1x1-4L封装。典型应用和关键参数如下：
 

 

                                 典型应用

 
产品参数：

• 输入电压范围: 1.9V-5.5V

• 输出电压范围: 1.2V~3.3V

• 输出电流: 300mA

• 静态电流: 58μA Typ

• 关机电流: <1μA

• Dropout电压: 149mV @ IOut=0.3A

• PSRR: 74dB @ 1KHz, 58dB @ 1MHz, VOUT=2.8V

• 低输出电压噪声: 15xVOUTμVrms

• Vout精度: ±1.5% @ VOUT>2V

• 热过载和短路保护