作者：Chonghyuk Kwon，德州儀器

數字照相電子設備變得越來越便攜，集成到高質量的解決方案。照相機應用的高性能與小型尺寸常常受到照相機中為互補金屬氧化物半導體（CMOS）圖像傳感器供電的低壓差（LDO）穩壓器的影響。圖1為智能手機中照相機電路示例。 

圖1：智能手機中照相機電路

我們都聽說過“像素”這個詞，但是像素對消費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器的大小。很有必要知道光檢測器的大小，因為正是光檢測器捕獲光線，記錄下完美的照片。圖2為照相過程。

圖2：高質量照片的產生過程

因此，您所需的就是較大的圖像傳感器來捕獲高質量的照片，對嗎？不完全如此。由于CMOS圖像傳感器對噪聲的敏感性，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過電所損壞。電源噪聲會影響像素正常捕獲光線的能力，導致照片質量不佳。圖3是為CMOS圖像傳感器供電的高級樹狀電源模塊圖示例。

圖3：CMOS圖像傳感器高級樹狀電源模塊圖

LDO穩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的噪聲規格，確保LDO滿足終端設備的規格要求。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能夠阻隔電源產生的噪聲。簡而言之，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與輸出電壓噪聲規格。 

表1：LP5907 PSRR與輸出電壓噪

在滿負載電流1kHz與6.5μV_RMS時，LP5907 PSRR高達82dB。LP5907的這些參數表明，在設計CMOS圖像傳感器電源時，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

對于照相機應用而言，使用LDO穩壓器可以制作更方便、更高品質的數碼照相解決方案。LDO提供高性能元素，同時保持高度緊湊。圖6為3-MHz 的50-mV_pk-pk 輸入信號在輸出時被LP5907抑制和過濾的示例。

圖6：輸入電壓波紋與LP5907調節輸出電壓對比

查看TI完整的LDO解決方案產品組合。 

其它資源：

• 了解關于這些TI參考設計的更多信息：

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

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

• 閱讀博文《LDO如何滿足汽車照相機模塊的電源要求》。

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