Вы когда-нибудь задумывались о том, как вы можете делать такие удивительные снимки с помощью смартфона? Портативные камеры содержат КМОП-сенсоры, которые являются неотъемлемой частью создания высококачественных изображений. Хотите узнать больше об этих датчиках и их компоновке печатных плат? В этом случае вы попали в нужное место! Пожалуйста, продолжайте читать, чтобы узнать все, что вам нужно знать о КМОП-сенсорах, и ознакомьтесь с рекомендациями, которым нужно следовать, чтобы обеспечить стабильную производительность.
Содержание
| Глава 1 Что такое КМОП-сенсоры? | Глава 2 В чем разница между ПЗС и КМОП-сенсорами? |
| Глава 3 Важность интегрированного характера КМОП-сенсоров | Глава 4 Другие соображения о компоновке КМОП-сенсоров |
| Глава 5 Баланс между математической компоновкой и механическим корпусом | Глава 6 Руководство по размещению компонентов в высокоскоростных компоновках |
| Глава 7 Как правильно маршрутизировать высокоскоростную схему печатной платы | Глава 8 Заключение |
Вы когда-нибудь задумывались о том, как вы можете делать такие удивительные снимки с помощью смартфона? Портативные камеры содержат КМОП-сенсоры, которые являются неотъемлемой частью создания высококачественных изображений. Хотите узнать больше об этих датчиках и их компоновке печатных плат? В этом случае вы попали в нужное место! Пожалуйста, продолжайте читать, чтобы узнать все, что вам нужно знать о КМОП-сенсорах, и ознакомьтесь с рекомендациями, которым нужно следовать, чтобы обеспечить стабильную производительность.
Что такое КМОП-сенсоры?
КМОП-сенсор представляет собой комплементарное метаоксидно-полупроводниковое устройство. Это тип датчика изображения, который имеет задачу идентификации и передачи информации, необходимой камере для создания изображения. Датчик обнаруживает свет, который проходит или попадает на объекты, и захватывает его. Солнце преобразуется в сигналы, которые позже доставят зрение.
Двумя основными типами датчиков изображения являются CMOS и CCD. Многие отрасли промышленности используют эти датчики, включая бытовую электронику, медицинское оборудование, тепловизионные устройства, используемые в охотничьей и военной промышленности, гидролокационные и радиолокационные продукты и т. Д.
В чем разница между ПЗС- и КМОП-сенсорами?
Если мы говорим о смартфонах, цифровых камерах и других продуктах, предназначенных для индивидуального использования, скорее всего, датчики используют технологию CMOS. Причина, по которой производители выбирают их, заключается в их доступной цене и умеренном энергопотреблении. Это важно для владельцев смартфонов, которые хотят получить максимально возможное время автономной работы по бюджетной цене. КМОП-сенсоры также являются основным выбором в любом месте, где вам нужна фотосъемка.
Сходство между технологиями CMOS и CCD заключается в том, что они нацелены на захват света, а затем передачу его электрическим сигналам. Специфика ПЗС-устройства заключается в том, что каждая ячейка является аналоговой. При обнаружении солнца небольшой заряд в каждом датчике удерживает его в чипе. Ближайший усилитель имеет задачу усиления зарядов в пикселях. Процесс продолжается до тех пор, пока все пиксельные линии не увеличат стоимость и производительность.
В отличие от этого, КМОП-сенсоры имеют усилители для каждого отдельного пикселя. Это означает, что у них меньше места для захвата света. Это не проблема, потому что каждый фотодиод имеет микрообъективы перед ним. Эти линзы имеют задачу фокусировки света в диоде. Это обеспечивает обнаружение взглядов; в противном случае вы можете пропустить его.
Вам интересно узнать о преимуществах КМОП-сенсоров?
Для начала, им не нужно использовать столько компонентов, сколько технология CCD. Это делает их более доступными и доступными для использования в потребительских товарах. Эти датчики также могут быть быстрее, чем CCD, а также иметь более низкое энергопотребление, что может увеличить батарею вашего приложения. Наконец, вы также выиграете от улучшенной устойчивости к разряду статического электричества.
Важность интегрированной природы КМОП-сенсоров
Важной характеристикой КМОП-сенсоров является то, что они имеют интегрированный характер. Благодаря этому вы можете включить в свою печатную плату меньше компонентов, чем обычно, что может помочь вам сэкономить как место, так и деньги.
Важно отметить, что эти датчики чувствительны к шуму. Это важно знать, потому что они имеют возможность доставлять фотографии с низким уровнем шума. Тем не менее, вы также можете иметь дело с шумными или зернистыми изображениями, если другие компоненты излучают электромагнитные помехи или напряжение питания имеет колебания и пульсации. Все это может вызвать шум, и вы также должны быть осторожны с переходным и недострелом.
КМОП-сенсоры имеют задачу обнаружения аналогового сигнала на уровне пикселей. Следующее, что они делают, это преобразуют этот сигнал в цифровое число, и эта информация затем поступает в ИС, отвечающую за обработку внешних сигналов. Это означает, что вашим основным соображением должно быть обеспечение адекватной маршрутизации смешанных сообщений.
Вы столкнетесь с датчиками, использующими LVDS и другие стандарты сигнализации. Убедитесь, что маршрутизация соответствует заданному правилу. Еще одна вещь, которую следует учитывать, это напряжение питания. Вероятно, вам понадобятся разные источники для аналоговых и цифровых схем чипа. Это потому, что они используют разнообразный диапазон напряжения. В то время как напряжение для цифровых схем может варьироваться, аналоговое имеет стандартное напряжение -3 В, хотя некоторые производители выбирают другое разнообразие.
КМОП-сенсор – другие соображения о компоновке КМОП-сенсоров
Когда дело доходит до монтажа КМОП-сенсоров, вы обычно используете сквозное отверстие или поверхностное крепление. В некоторых случаях эти датчики могут быть в виде матрицы, которую можно установить на корпус BGA. Однако вы также можете интегрировать другие датчики с блоком обработки сигнала. Подход с одним SoC (система на кристалле) требует четырех или более уровней, что следует иметь в виду при управлении стекированием.
Причина, по которой вы должны использовать этот номер слоя, заключается в том, что вы можете установить наземный слой ниже поверхностного с помощью КМОП-датчика. Наземный самолет должен иметь разные зоны для цифрового и аналогового сечения. Возможно, было бы неразумно идти с разделением плоскости земли, так как вы можете столкнуться с проблемами чувствительности к шуму. Вам также не нужны какие-либо схемы, которые имеют высокую частоту или высокую скорость рядом с датчиком, поэтому подумайте о том, чтобы они размещали их далеко от него.
Можно рассмотреть возможность использования гибкой ленты для маршрутизации выходных и входных соединений по ней.
Тем не менее, вы можете облегчить это только с адекватным размещением КМОП-сенсора на вашей плате. Вам также нужно будет рассмотреть возможность установления надежных путей возврата. Благодаря этому вы уменьшите уязвимость EMI схемы, что может иметь жизненно важное значение для повышения надежности датчика и платы. Большинство производителей будут избегать использования гибкой печатной платы с КМОП-сенсором.
Если вы ищете компанию, которая может справиться с проектированием и сборкой печатных плат с датчиком изображения, не стесняйтесь обращаться в WellPCB. Сложность проекта не имеет значения, потому что компания имеет многолетний опыт и сотни успешных проектов в своем портфеле.
WellPCB может помочь вам на протяжении всего процесса. Знающий персонал поможет в принятии правильных решений для проектирования вашей доски, а также справится со сборкой. В кратчайшие сроки у вас будет высокопроизводительная печатная плата у вашего порога.
КМОП-сенсор – балансировка между математическим макетом и механическим корпусом
Вполне естественно, что компоновка печатной платы имеет определенную специфику. Например, очень важно обеспечить оптимальный баланс между механическим корпусом вашего приложения и электрической компоновкой. Это связано с тем, что вам нужно будет механически разместить фильтры, линзы и другую оптику, а также интегрировать плату, содержащую датчик изображения.
Некоторые камеры также могут иметь возможность перемещать оптику, чтобы установить желаемый фокус. Однако, даже если это возможно, печатные платы с датчиками должны находиться в том же положении. Есть способы их перемещения, но они требуют продвинутой геометрии.
К счастью, смартфоны имеют алгоритмы, которые позволяют автофокусировать в наши дни. Вот почему вам не нужно беспокоиться о движущихся линзах. Но вам нужно будет работать как с электрическими, так и с механическими командами, чтобы убедиться, что все идеально подходит.
Руководство по размещению КМОП-сенсоров в высокоскоростных компоновках
Вы по-прежнему будете следовать обычным правилам проектирования макета печатной платы. Это означает, что вы должны использовать подход DFM (проектирование для производства) и создать плату, которую реальная машина имеет возможности сборки. Тем не менее, высокоскоростная компоновка потребует некоторых конкретных соображений относительно размещения компонентов.
Контуры должны иметь приоритет, потому что вы хотите, чтобы расстояние, которое должны пересекать сигналы, было минимальным. Контакты должны иметь как можно более прямое соединение в критических сетях, что вам нужно учитывать при следовании схеме схемы.
Вы также не хотите, чтобы следы сигналов проходили через разделенные плоскости. Это обеспечит надежный обратный путь, который необходим для высокоскоростной компоновки. Кроме того, рассмотрите дополнительные варианты охлаждения, потому что вы не хотите иметь проблемы с высокой температурой, если определенные части становятся слишком горячими.
КМОП-сенсор – как правильно маршрутизировать высокоскоростную схему печатной платы
Вы не должны ожидать много сюрпризов с точки зрения маршрутизации трассировки. Однако требования к длине трассировки могут варьироваться, и важно следовать рекомендуемым рекомендациям. Пока вы используете правильное программное обеспечение или нанимаете эксперта, не должно быть проблем с определением идеальной ширины трассировки.
Важно отметить, что наиболее прямой путь может быть не лучшим решением маршрутизации для вашего приложения. Ваше основное соображение должно заключаться в обеспечении высокоскоростной маршрутизации трассировки, и лучший способ сделать это — рассмотреть полный путь сигнала.
Заключение
КМОП-сенсоры являются невероятно полезными компонентами, которые обеспечивают высокое качество изображения и являются отличным выбором для смартфонов и других потребительских товаров.
Печатные платы, которые рассматривают эти датчики, имеют определенные характеристики, и это то, что следует иметь в виду во время проектирования и производственного процесса. Если вам нужна надежная печатная плата с высокопроизводительным датчиком изображения, вам следует работать с отраслевыми экспертами. Потому что они могут обеспечить плате достаточную надежность и долговечность и убедиться, что все работает.
