Czy kiedykolwiek myślałeś o tym, jak możesz wziąć takie niesamowite zdjęcia ze smartfonem? Kamery handheld zawierają czujniki CMOS, które są integralną częścią tworzenia wysokiej jakości obrazów. Czy chcesz dowiedzieć się więcej o tych czujnikach i układu PCB? W takim przypadku przyszedłeś na właściwe miejsce! Czytaj dalej, aby dowiedzieć się wszystkiego, co musisz wiedzieć o czujnikach CMOS i odkryć wytyczne, aby śledzić, aby zapewnić spójną wydajność.
Jakie są czujniki CMOS?
Czujnik CMOS jest komplementarnym urządzeniem meta-tlenkowym półprzewodnikowym. Jest to rodzaj czujnika obrazu, który ma zadanie identyfikacji i przesyłania informacji, które kamera musi utworzyć obraz. Czujnik wykrywa światło, które przechodzi lub trafia do obiektów i przechwytuje go. Słońce zostaje przekonwertowane na sygnały, które później dostarczą wizję.
Dwa główne typy czujników obrazu to CMOS i CCD. Liczne branże wykorzystują te czujniki, w tym elektronikę konsumencką, sprzęt medyczny, urządzenia do obrazowania termicznego stosowane w przemyśle polowaniu i wojskowym, produktach sonarowych i radarowych itp.
Jaka jest różnica między czujnikami CCD i CMOS?
Jeśli mówimy o smartfonach, kamerach cyfrowych i innych produktach zaprojektowanych do indywidualnego użytkowania, szanse są czujnikami wykorzystując technologię CMOS. Powodem, dla którego wybierają je producenci, są ich przystępną ceną i umiarkowanym zużyciem energii. Oba są ważne dla właścicieli smartfonów, którzy chcą uzyskać najlepszy możliwy czas trwania baterii w cenie przyjaznej budżetu. Czujniki CMOS są również głównym wyborem w dowolnym miejscu, w którym potrzebujesz fotografii.
Podobieństwo między technologią CMOS a CCD jest to, że dążą do przechwytywania światła, a następnie przenieść go do sygnałów elektrycznych. Specyficzne urządzenie CCD jest to, że każda komórka jest analogowa. Po wykryciu słońca niewielki ładunek w każdym czujniku trzyma go na chipie. Najbliższy wzmacniacz ma zadanie wzmocnienia opłat w pikselach. Proces trwa, aż wszystkie linie pikseli rozszerzyły koszty i wyjście.
W przeciwieństwie do tego, czujniki CMOS mają wzmacniacze dla każdego indywidualnego pikseli. Oznacza to, że mają mniejszą przestrzeń do przechwytywania światła. To nie jest problem, ponieważ każda fotodioda ma mikro soczewki przed nim. Soczewki te mają zadanie skupienia światła do diody. Zabezpiecza wykrywanie poglądów; W przeciwnym razie możesz go przegapić.
Czy zastanawiasz się nad zaletami czujników CMOS?
Na początek nie muszą korzystać z wielu komponentów jako technologii CCD. To czyni je bardziej przystępnymi i dostępnymi do stosowania w produktach konsumenckich. Czujniki te mogą być również szybsze niż CCD, a także mają mniejsze zużycie energii, które mogą zwiększyć baterię aplikacji. Wreszcie, będziesz również korzystać z ulepszonej odporności na rozładowanie elektryczne statyczne.
Znaczenie zintegrowanej natury czujników CMOS
Podstawową cechą czujników CMOS jest to, że mają zintegrowaną naturę. Dzięki temu możesz zawierać mniej komponentów na swoim PCB niż zwykle, co może pomóc Ci zaoszczędzić zarówno przestrzeń, jak i pieniądze.
Należy zauważyć, że te czujniki są wrażliwe na hałas. Ważne jest, aby wiedzieć, ponieważ mają możliwość dostarczania zdjęć niskich hałasu. Jednakże, możesz również radzić sobie z hałaśliwymi lub ziarnistymi zdjęciami, jeśli inne komponenty emitują EMI lub napięcie zasilania ma wahania i zmorta. Wszystko, co może powodować hałas, a także należy uważać na przemijając i podzielić się.
Czujniki CMOS mają zadanie wykrywania sygnału analogowego na poziomie pikseli. Kolejną rzeczą, jaką robią, to przekształcenie tego sygnału do numeru cyfrowego, a następnie informacje przechodzą do IC odpowiedzialnego za przetwarzanie sygnałów zewnętrznych. Oznacza to, że Twoim głównym uwzględnieniem należy zapewnić odpowiednią routing wiadomości mieszanych.
Napotkasz czujniki wykorzystujące LVDS i inne standardy sygnalizacyjne. Upewnij się, że routing podąża za daną regułą. Inną rzeczą do rozważenia jest napięcie zasilania. Prawdopodobnie potrzebujesz różnych źródeł dla obwodów analogowych i cyfrowych Chip. To dlatego, że wykorzystują różnorodny zakres napięcia. Podczas gdy napięcie dla obwodów cyfrowych może się różnić, analog ma standardowe napięcie -3 V, chociaż niektórzy producenci wybierają inną różnorodność.
Czujnik CMOS - inne rozważania układów czujników CMOS
Jeśli chodzi o montaż czujników CMOS, zazwyczaj używasz uchwytu przewodu lub powierzchni. W niektórych przypadkach czujniki te mogą być w postaci umierającej, którą można zamontować do pakietu BGA. Można jednak również zintegrować inne czujniki z blokiem przetwarzania sygnału. Podejście pojedynczego SOC (system-on-chip) wymaga czterech lub więcej warstw, co ma na myśli podczas zarządzania stosem.
Powodem, dla którego należy użyć tego numeru warstwy, jest to, że można ustawić warstwę gruntu poniżej powierzchni jednego z czujnikiem CMOS. Samolot ziemny musi mieć różne obszary do sekcji cyfrowych i analogowych. To może nie być mądry, aby przejść z podziałem samolotu naziemnego, ponieważ możesz napotkać problemy z czułością hałasu. Nie chcesz również żadnych obwodów, które mają wysoką częstotliwość lub dużą prędkość w pobliżu czujnika, więc rozważ ich, że umieszczają je daleko od niego.
Możesz rozważyć za pomocą wstążki Flex, aby trasować wyjście i połączenia wejść nad nim.
Jednak możesz ułatwiać tylko z odpowiednim rozmieszczeniem czujnika CMOS na pokładzie. Musisz także rozważyć ustanowienie niezawodnych ścieżek powrotnych. Dzięki temu zmniejszycie podatność EMI w zabezpieczeniach obwodów, który może być niezbędny do poprawy niezawodności czujnika i planszy. Większość producentów uniknie wykorzystania elastycznej płytki drukowanej z czujnikiem CMOS.
Jeśli szukasz firmy, która może obsługiwać projektowanie i montaż PCB z czujnikiem obrazowania, skontaktuj się z WellPCB. Złożoność projektu jest nieistotna, ponieważ firma ma wieloletnie doświadczenie i setki udanych projektów w swoim portfolio.
WellPCB może pomóc w całym procesie. Personel kompetentny pomoże w podejmowaniu właściwych decyzji dotyczących projektu tablicy, a także obsługiwać montaż. W najkrótszym możliwym czasie będziesz miał najlepszy PCB w progu.
Czujnik CMOS - równoważenie między układem matematycznym a obudową mechaniczną
Jest to naturalne, że układ płytki drukowanej ma pewne specyfikacje. Na przykład niezbędne jest zapewnienie optymalnej równowagi między mechaniczną obudową aplikacji a układem elektrycznym. Jest to dlatego, że będziesz musiał pomieścić mechanicznie filtrów, soczewek i innych optyki, ale także zintegrować deskę zawierającą czujnik obrazowania.
Niektóre kamery mogą mieć również możliwość przeniesienia optyki, aby ustawić żądaną ostrość. Jednak nawet jeśli to możliwe, płytki drukowane z czujnikami muszą być przechowywane w tej samej pozycji. Istnieją sposoby, aby ich przenieść, ale wymagają zaawansowanej geometrii.
Na szczęście smartfony mają algorytmy, które umożliwiają obecnie autofokus. Dlatego nie musisz się martwić o ruchome soczewki. Ale będziesz musiał pracować zarówno z zespołami elektrycznymi, jak i mechanicznymi, aby zabezpieczyć, że wszystko idealnie pasuje.
Podręcznik docelowy składnika CMOS w układach szybkich układów
Nadal będziesz przestrzegać zwykłych zasad do projektowania układu PCB. Oznacza to, że powinieneś wykorzystać podejście DFM (projektowanie do produkcji) i stworzyć tablicę, że maszyna real-life ma możliwości montażu. Jednak wielki układ będzie wymagał pewnych specyficznych względów dotyczących umieszczenia komponentów.
Ścieżki obwodowe muszą mieć priorytet, ponieważ chcesz odległość, którą sygnały muszą przejść minimalne. Szpilki muszą mieć najbardziej bezpośrednie możliwe połączenie w kluczowych sieciach, co jest czymś, co musisz rozważyć, po schemacie obwodu.
Nie chcesz też śladów sygnałów, aby przejść przez Plands Split. To zapewni niezawodną ścieżkę powrotną, która jest niezbędna dla układu szybkiego. Dodatkowo rozważ dodatkowe opcje chłodzenia, ponieważ nie chcesz mieć problemów z wysokiej temperatury, jeśli pewne części stają się zbyt gorące.
CMOS Sensor - jak prawidłowo tropnąć obwody PCB o dużej prędkości
Nie należy oczekiwać wielu niespodzianek pod względem routingu śledzenia. Jednak wymagania długości śladowej mogą się różnić i konieczne jest przestrzeganie zalecanych wytycznych. Dopóki korzystasz z odpowiedniego oprogramowania lub wynajmu eksperta, nie powinno być problemu w określaniu idealnych szerokości śladowych.
Należy zauważyć, że ścieżka najbardziej bezpośrednia może nie być najlepszym rozwiązaniem routingu dla Twojej aplikacji. Twoim podstawowym uwzględnieniem powinno być zabezpieczenie routingu szybkiego śledzenia, a najlepszym sposobem na to, aby rozważyć całkowitą ścieżkę sygnału.
Wniosek
Czujniki CMOS są niezwykle przydatnymi komponentami, które zabezpieczają obrazy najwyższej jakości i są doskonałym wyborem na smartfony i inne produkty konsumenckie.
Płytki drukowane, które biorą pod uwagę te czujniki mają szczególną charakterystykę, i to jest coś, o czym należy pamiętać podczas projektowania i procesu produkcyjnego. Jeśli chcesz niezawodny płytki PCB z wysokowydajnym czujnikiem obrazowania, powinieneś pracować z ekspertami branżowymi. Ponieważ mogą zapewnić deskę z wystarczającą niezawodnością i trwałością i upewnij się, że wszystko działa.