【導讀】zidongjiashijishu
，zuoweichuxinganquanhexiaolvtishengdeyouxiaotujing
，huodeleqichedengxiangguanchanyedeguangfanguanzhu。ersuizhejisuanjishijiaoxitongderiyichengshu，qianshishexiangtou(front camera)也日漸成為了自動駕駛係統中經濟、有效而又不可或缺的一環。

那本係列文章將會對前視攝像頭係統各個模塊進行深度解剖，並詳細闡述各個模塊中TI 性價比極高的明星產品，為攝像頭的設計選型提供便利。整個係列將會分為以下幾個部分詳細展開：

第一節：供電模塊

第二節：信號處理模塊

第三節：接口模塊

第四節：監測以及檢測模塊

圖1 前視攝像頭係統框圖

第一節  供電模塊

攝像頭供電係統，如圖2所示，一般先從蓄電池取電，經過一級變換後將電壓轉換為5V/3.3V的(de)中(zhong)間(jian)電(dian)壓(ya)。然(ran)後(hou)經(jing)過(guo)第(di)二(er)級(ji)電(dian)壓(ya)變(bian)換(huan)
，轉(zhuan)化(hua)為(wei)負(fu)載(zai)需(xu)要(yao)的(de)電(dian)壓(ya)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)，基(ji)於(yu)車(che)載(zai)攝(she)像(xiang)頭(tou)的(de)使(shi)用(yong)以(yi)及(ji)安(an)裝(zhuang)場(chang)景(jing)，前(qian)視(shi)攝(she)像(xiang)頭(tou)供(gong)電(dian)係(xi)統(tong)一(yi)般(ban)需(xu)要(yao)滿(man)足(zu)以(yi)下(xia)三(san)個(ge)需(xu)求(qiu)：

(1)盡可能小的體積；

(2)較好的熱性能；

(3)易於使用且支持後續編程拓展。

那下文將會緊扣這三點，從(i) 一級(Pre-regulation)電源； (ii)二級(POL)電源兩部分對TI提供的解決方案以及明星產品做一個詳細介紹。

圖2 Front camera供係統框圖

一級(Pre-regulation)電源--寬輸入Buck芯片

乘用車一般配備12V蓄電池，而商用車配備更高的24V蓄xu電dian池chi。由you於yu汽qi車che起qi動dong瞬shun間jian會hui有you較jiao高gao的de電dian壓ya尖jian峰feng，為wei了le提ti高gao供gong電dian的de穩wen定ding性xing，與yu蓄xu電dian池chi直zhi連lian芯xin片pian的de輸shu入ru電dian壓ya範fan圍wei通tong常chang會hui預yu留liu較jiao大da的de電dian壓ya裕yu量liang。TI 針對12/24V蓄電池推薦的寬輸入Buck芯片明星產品如下表。

表1  一級電源Buck選型表

以LM7600X-Q1係列同步降壓芯片為例，該係列

(a)提供Pin-to-Pin的不同電流擋位選擇
，有利於後續的產品升級;

(b)能夠實現PFM和PWM模式無縫切換
，提高輕載時的效率(LM76003-Q1最高效率達到95%，如圖3(a))；並且導通電阻較小，確保高效；

(c)外圍電路簡單
，引腳專為簡化 PCB布局而設計，可提供優異的 EMI (CISPR25) 和熱性能,，如圖3(b).

(a)     LM76003-Q1效率曲線

(b)引腳布局優化圖

圖3 LM76003-Q1重要參數圖

2. 二級電源（POL）

2.1 CMOS傳感器供電

CMOS傳感器對噪聲非常敏感
，尤其是AVDD供電紋波噪聲會直接影響圖像質量，甚至造成圖像失真。所以傳感器AVDD電平一般選用輸出噪聲噪聲極小的LDO進行供電。並且供電模塊的EMI 以及熱性能都對最後生成的圖像質量有影響。TI 根據方案的集成度，提供了三種可靠的CMOS供電方案。

(a)Integrated集成方案：PMIC(TPS65000-Q1/TPS650320-Q1)

以利用TPS65000-Q1給某品牌CMOS傳感器供電為例，TPS65000-Q1提供兩路高精度輸出的LDO以及一路高效率Buck，且輸入可調，能夠使用多品牌不同電源軌的需求。且buck頻率高達2.5MHz，有效地減小了電感等無源器件的體積
，從而縮小了整體模塊的體積。

圖4 集成供電方案

後續即將量產的TPS6503X-Q1係列PMIC，針對不同的CMOS供應商
，給出了定製的PMIC解決方案，詳見文檔：https://www.ti.com.cn/cn/lit/an/slvaey0a

(b)Semi-integrated 半集成方案--LDO+雙路Buck

半集成方案的好處是可以根據CMOS sensor安裝位置
，優化PCB板設計，靈活度高

圖5  半集成供電方案

該方案性價比最高，且芯片可選種類繁多。TI汽車中的LDO以及雙路Buck明星產品如下表所示。

表2 CMOS sensor 供電明星產品選型表

(c)Discrete分立方案--LDO+BUCK*2

分立方案總體價格較低，但由於芯片數量增多，為攝像頭模塊的小封裝布局提供了極大的困難。所以一般不推薦使用。

2.2 Processor+Memory供電--PMIC

由於前視攝像頭處理器中集成了GPU、Safety MCU、圖像信號處理器ISP以及以太網接口等模塊，因此電源需求較多
，且對各路電源要求不一。TI 為多種processor定製了PMIC供電方案。以處理器中常用的PMIC芯片——TPS6594-Q1為例，

●     TPS6594-Q1集成了5路Buck和4路LDO(其中一路極低噪聲的LDO);

●     具有低EMI噪聲以及良好的熱性能，並且外圍電路較少、易於使用;

●     PMIC剩餘輸出的Buck通道，還可以用來給存儲器(Memory)供電

，能夠有效縮小整體解決方案的體積。

TI為不同的處理器（TDA4/Mobileye Qx/Xilinx /NXP等）定製的PMIC供電方案,如下表所示。

表3  Processor 供電PMIC選型表

Mobile EyeQx供電參考設計:  https://www.ti.com.cn/cn/lit/an/snva869/snva869.pdf

Xilinx 供電參考設計:  https://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/tidt182/tidt182.pdf

Renesas R-Car M3供電參考設計：https://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/snvu675/snvu675.pdf

綜上，TI 能夠提供一個非常完整的前視攝像頭供電方案，性價比高
、電磁幹擾低，能夠精簡模塊設計，在滿足模塊熱性能的同時縮小整體解決方案體積，為您的前視攝像頭訂製完美的解決方案。

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