Camera_Analog_Front_Ends_FAQ V1 0

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1 Camera/Camcorder Analog Front Ends (AFEs) 编写人 CAST(AL) 版本号 Rev 本报告为 Analog Devices Inc. (ADI) 中国技术支持中心专用,ADI 可以随时修改本报告而不用通知任何使用本报告的人员 如有任何问题请与 联系

2 目 录 1 Camera/Camcorder Analog Front Ends 产品简介 产品概述 产品选型 Camera/Camcorder Analog Front Ends (AFEs) 产品常见问题 评估板及工具...5 1

3 Camera/Camcorder Analog Front Ends 1 Camera/Camcorder Analog Front Ends 产品简介 1.1 产品概述 Analog Devices, Inc 是用于 CCD/CIS 成像系统的高性能模拟前端器件的主要供应商, 许多世 界领先的数码相机 摄像机 扫描仪和其他成像系统制造商都依靠我们的器件, 它们是市场 上功耗最低但却性能最高的产品 1.2 产品选型 以下是 Camera/Camcorder Analog Front Ends 产品选型表, 里面列出了目前所有 Camera/Camcorder Analog Front Ends 产品的型号及其主要性能指标 用户可以根据具体应用 选择合适的产品 Multi-Functional CCD Front-End Processors Tri-Linear CCD or CIS Applications CCD Front End Application - 1 -

4 Camera/Camcorder Analog Front Ends 2 Camera/Camcorder Analog Front Ends (AFEs) 产品常 见问题 1. Camera/Camcorder Analog Front Ends (AFEs) 产品的主要应用在哪些方面, 常见的信号链是什么? 答 :ADI 的 Camera/Camcorder Analog Front Ends (AFEs) 产品主要用于 CCD 和 CIS 成像系统中的高性能模拟前端 例如 : 数码相机 摄像机 ; 安防监控摄像头, 交通监控摄像机等 常见的信号链为 :CCD/CIS AFE(TG) DSP (FPGA) 2. Camera/Camcorder AFEs 产品分类答 : 按结构分,camera/camcorder AFEs 一类产品包含了时序发生器 (TG) 模块和模拟前端 (AFE) 模块, 例如 :AD9920A,AD9923A,AD9928 和 AD9990 其余产品则只包含模拟前端 (AFE) 模块, 例如 :AD9970,AD9977,AD9979 等更多的信息请参考产品选型表或直接登录 ADI 公司网站 ex.html 进行查询 3. 对于含有 TG 模块的产品, 在应用中需要注意哪些? 答 : 时序发生器提供所有必须的 CCD 时钟 :RG H 时钟 V 时钟 传感器门限脉冲 基地时钟以及基底偏置控制 其中 V 时钟以及基底偏置控制的脉冲最高电平为 15.0v, 最低电平为 -7.5V, 需要能够正确的提供 15.0v 和 -7.5v 的供电电源 TG 模块产生的所有时钟, 时序一定要完全符合 CCD 手册上的要求 4. 为什么在一些参考电路中会有多个输出管脚同时驱动 CCD 的一个输入管脚? 答 : 因为 AFETG 产品每一个输出管脚的驱动能力是一定的, 以 AD9923A+ICX274 为例, ICX274 的 V1 管脚的等效输入电容为 3300pF, 而 AD9923A 的每个垂直时钟的输出驱动能力只有 3000pF, 所以需要将两个输出管脚连接在一起, 同时去驱动 ICX274 的 V1 管脚 5. 在不接 CCD 的情况下, 如何判定 AFE (TG) 工作正常 答 : 将 AFE(TG) 产品的 CCDIN 模拟输入管脚交流交流接地, 将 AFE(TG) 产品正常供电, 提供系统时钟, 这个时候可以不断的改变 CDSGAIN 和 VGAGAIN 寄存器的值, 同时观察 数字口输出, 是否跟随这两个寄存器的值变化而变化 如果没有变化, 建议 :1) 测量各个 供电电源电压电流是否正确 :( 以 AD9923A 为例 ):AVDD,TCVDD,RGVDD,HVDD, DRVDD,DVDD 以及垂直驱动器电源电压 :VDD1, VDD2,VH1,VH2,VL1,VL2,VM1, VM2,VLL,VMM; 2) 示波器测量 SPI 写寄存器时序是否正确 ; 3)CLI 时钟是否正确提供 ( 如果使用 CLO 输出驱动晶振, 则还应将 1 写入寄存器 0x16, - 2 -

5 以使 CLO 振荡器上电 ) Camera/Camcorder Analog Front Ends 6. 系统搭建完整, 电源供电正确, 为何 AFE(TG) 还是没有输出? 答 :1) 可以先断开 CCD 传感器, 按照上面第 4 步先排除产品模拟处理通道的问题 ; 2) 逐步对照数据手册中建议的 主 从机模式的推荐上电序列 ; 3) 逐一测量垂直驱动时序 ; 水平驱动时序 ;RG 时钟,SUBCK 基底偏置控制时钟是否满足 CCD 数据手册的要求 ; 4) 测量 CCD 的输出模拟波形, 是否满足 AFE(TG) 产品的输入范围的要求 ; 5) 改变 SHP SHD 采样时钟的位置, 并且按照手册中建议以及禁止的位置来设置 7. 如何设置 SHP SHD 和 DATACLK, 以及这三个时钟的相位关系要注意哪些? 答 :( 以 AD9923A 为例 )SHP SHD 是通过将主时钟周期分为 48 步或者边沿位置, 相对于的寄存器值被映射到四个象限中, 每个象限包含了 12 个边沿位置 而数据输出 DATACLK 相位可以通过 DOUTPHASE 寄存器进行编程, 可以设置从 0 到 47 的任何边沿 SHP 和 SHD 相对于 H 时钟边沿位置会有禁止区间 : 为使切换噪声最小, 应将 DOUTPHASE 寄存器设置为与 SHP 采样位置相同的边沿, 或者设置为 SHP 采样位置之后最多 11 个边沿 建议 DOUTPHASE 位置不要处于 SHD 采样位置与 SHD 位置之后的 11 个边沿之间 例如, 如果 SHDLOC=0, 则应将 DOUTPHASE 设置为 12 或者更大的边沿位置 8.CLPOB PBLK 有什么功能? 答 :CLPOB 为水平箝位信号, 用来使能 AFE(TG) 内部的光学黑像素箝位环路 CLPOB 脉冲应在 CCD 光学黑色像素期间放置 为使箝位噪声最小, 建议使用至少 20 个像素宽的 CLPOB 脉冲 PBLK 为水平消隐信号, 当此信号有效时,AFE(TG) 输出为 0 电平或者固定的数值 9. 曝光时间如何计算以及如何控制曝光时间的长短? - 3 -

6 Camera/Camcorder Analog Front Ends 答 :CCD 图像曝光时间由基底时钟信号 (SUBCK) 控制, 它向 CCD 基底提供脉冲以清除 累积的电荷 曝光时间可以定义为在每一帧的最后一个 SUBCK 脉冲到下一帧的 SG 之间的距离, 并且可 以通过调整 SUBCKNUM 这个寄存器来调整输出的 SUBCK 脉冲个数, 从而控制了曝光的时 间 当 SUBCKNUM 个数越大, 曝光时间越短 ; 反之, 当 SUBCKNUM 个数越小, 曝光时间越 长 10. 是否支持外部同步 ( 中断 ) 功能? 答 : 在主机模式操作下的任何时候, 都可以使用 SYNC 输入来同步 ( 中断 ) ( 以下图为例 ) 当 AFE(TG) 检测到 SYNC 下降沿时, 内部的计数器会被 reset, 输出信号将维持上一状态 当 SYNC 上升沿时, 内部的计数器将重新开始计数,VD/HD 以及各个输出信号将根据前一帧的设置重新输出 11. 电路的布局布线注意事项 答 : 所有电源引脚 ( 特别是 AVDD TCVDD RGVDD 和 HVDD 电源的引脚 ) 必须采用高质量的高频芯片电容来对地去耦 去耦电容应尽可能靠近电源引脚, 并且通过极低阻抗路径连接到连续接地层 每个主电源 (AVDD HVDD 和 DRVDD) 都应有一个至少 4.7uF 的旁路电容, 单不是每个引脚都需要一个 如果使用大于 4.7uF 的较大电容 ( 例如 10uF), 则建议同时在大电容旁并联一个 0.1uF 的小电容, 并且尽量靠近电源管脚 模拟旁路引脚 (REFT 和 REFB) 应小心对地去耦, 并且去耦电容应尽可能靠近相应的引脚 模拟输入 (CCDIN) 电容也应该靠近该引脚 为避免信号产生过多失真,HL H1 至 H4 和 RG 走线的电感应非常低 为使互感最小, 互补信号 H1 和 H2 的布线应尽可能对称并靠近 H3 和 H4 信号也应如此 CCD 对 HL 和 H1 至 H4 有很大的瞬变电流要求, 因此建议使用较重的 PCB 走线 12.ADI 针对这类产品会提供哪些支持? 答 :ADI 会提供 CCD 和 AFE(TG) 相连接的参考电路, 以及 AFE(TG) 可以产生相应 CCD - 4 -

7 时序的软件配置 Camera/Camcorder Analog Front Ends 13. 目前 ADI 能够提供哪些参考设计? 答 :SD CCDs: AD9943/45(AFE only) Lowest cost but need external TG and Vdrivers AD9923A ICX098, ICX407/08/09, ICX259, ICX618 HD CCDs: <36MHz H-clock rate: AD9923A ICX445(1.3M, 22.5FPS), ICX285(1.5M, 15FPS),ICX274(2.1M 15FPS), RJ33J3AA0DT(1.3M, 22.5FPS) <36MHz<H-clock<40MHz: AD9920A <40MHz Dual channels: AD9920A*2 or AD9928(new) KAI >60MHz single channel: AD9970 >60MHz Dual Channels with parallel interface: AD9974 ICX625(5.1M 15FPS) >60MHz Dual Channels with LVDS interface: AD9978A ICX625(5.1M 15FPS) 14. 此类产品都有哪些封装? 答 : 目前此类所有产品只有 BGA 封装 15. 如何得到相关的参考设计文档? 答 : 客户需要与当地的 ADI 授权代理商签订 NDA( 不扩散协议 ) 后, 既可以得到相关的参考设计文档和网站上没有开放的数据手册 NDA 文件上需注明 : 客户公司以及项目负责人的中文名称, 公司的官方网址等信息 3 评估板及工具 1. Camera/Camcorder Analog Front Ends 产品是否提供评估板及相关评估软件? 答 : 目前此类产品还没有相关的评估板 用户可以依据我们提供的参考电路以及软件设置进 行制版和调试 - 5 -

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