文章中討論的其他器件： LM76003-Q1, TPS65000-Q1, TPS6594-Q1 自動駕駛技術，作為出行安全和效率提升的有效途徑，獲得了汽車等相關產業的廣泛關注。而隨著電腦視覺系統的日益成熟，前視攝像頭(front camera)也日漸成為了自動駕駛系統中經濟、有效而又不可或缺的一環。
那本系列文章將會對前視攝像頭系統各個模組進行深度解剖，並詳細闡述各個模組中TI 性價比極高的明星產品，為攝像頭的設計選型提供便利。整個系列將會分為以下幾個部分詳細展開：
第一節：供電模組
第二節：信號處理模組
第三節：介面模組
第四節：監測以及檢測模組
圖 1：前視攝像頭系統框圖
第一節 供電模組
攝像頭供電系統，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的中間電壓。然後經過第二級電壓變換，轉化為負載需要的電壓。一般來說，基於車載攝像頭的使用以及安裝場景，前視攝像頭供電系統一般需要滿足以下三個需求：
(1)盡可能小的體積；
(2)較好的熱性能；
(3)易於使用且支援後續程式設計拓展。
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供系統框圖
1. 一級(Pre-regulation)電源--寬輸入Buck晶片
乘用車一般配備12V蓄電池，而商用車配備更高的24V蓄電池。由於汽車起動瞬間會有較高的電壓尖峰，為了提高供電的穩定性，與蓄電池直連晶片的輸入電壓範圍通常會預留較大的電壓裕量。TI 針對12/24V蓄電池推薦的寬輸入Buck晶片明星產品如下表。
表1 一級電源Buck選型表
以LM7600X-Q1系列同步降壓晶片為例，該系列
(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)週邊電路簡單，引腳專為簡化 PCB佈局而設計，可提供優異的 EMI (CISPR25) 和熱性能,，如圖3(b).
圖3: LM76003-Q1重要參數圖
2. 二級電源（POL）
2.1 CMOS感測器供電
CMOS感測器對雜訊非常敏感，尤其是AVDD供電紋波雜訊會直接影響圖像品質，甚至造成圖像失真。所以感測器AVDD電平一般選用輸出雜訊雜訊極小的LDO進行供電。並且供電模組的EMI 以及熱性能都對最後生成的圖像品質有影響。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感測器供電為例，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，從而縮小了整體模組的體積。
圖4 :集成供電方案
後續即將量產的TPS6503X-Q1系列PMIC，針對不同的CMOS供應商，給出了定制的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，且晶片可選種類繁多。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，但由於晶片數量增多，為攝像頭模組的小封裝佈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以及乙太網介面等模組，因此電源需求較多，且對各路電源要求不一。TI 為多種processor定制了PMIC供電方案。以處理器中常用的PMIC晶片——TPS6594-Q1為例，
• TPS6594-Q1集成了5路Buck和4路LDO(其中一路極低雜訊的LDO);
• 具有低EMI雜訊以及良好的熱性能，並且週邊電路較少、易於使用;
• PMIC剩餘輸出的Buck通道，還可以用來給記憶體(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）定制的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、電磁干擾低，能夠精簡模組設計，在滿足模組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制完美的解決方案。
關於德州儀器(TI)
德州儀器（TI）（納斯達克股票代碼：TXN）是一家全球性的半導體公司，致力於設計、製造、測試和銷售類比和嵌入式處理晶片，用於工業、汽車、個人電子產品、通信設備和企業系統等市場。我們致力於通過半導體技術讓電子產品更經濟實用，創造一個更美好的世界。如今，每一代創新都建立在上一代創新的基礎之上，使我們的技術變得更小巧、更快速、更可靠、更實惠，從而實現半導體在電子產品領域的廣泛應用，這就是工程的進步。這正是我們數十年來乃至現在一直在做的事。 欲瞭解更多資訊，請訪問公司網站www.ti.com.cn。
商標
所有注冊商標和其它商標均歸其各自所有者專屬。
