SGM38121：相機(jī)應(yīng)用的4通道LDO PMIC解決方案

在相機(jī)應(yīng)用的電源管理領(lǐng)域，SGM38121這款4通道LDO PMIC（低壓差線性穩(wěn)壓器電源管理集成電路）以其出色的性能和豐富的功能脫穎而出。下面，我們就深入剖析這款芯片，探討它在相機(jī)傳感器等應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。

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一、產(chǎn)品概述

SGM38121專(zhuān)為相機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)，擁有兩個(gè)高效率、低輸出的DVDD通道和兩個(gè)高PSRR（電源抑制比）、低噪聲的AVDD通道。這種組合能夠滿(mǎn)足相機(jī)傳感器對(duì)不同電源的需求，為相機(jī)系統(tǒng)提供穩(wěn)定、干凈的電源。

1. 輸入輸出特性

• DVDD通道：采用NMOS架構(gòu)，無(wú)需電荷泵。IN1作為輸入源，輸入電壓范圍為0.7V至2V；IN2作為偏置電壓，輸入電壓范圍為3V至5.5V。DVDD1和DVDD2的輸出范圍均為0.528V至1.504V，能夠提供高達(dá)1200mA的輸出電流，且具有超低的壓差電壓。
• AVDD通道：采用PMOS架構(gòu)，以IN2為輸入源。AVDD1和AVDD2可提供1.504V至3.424V的輸出電壓，具備高PSRR性能，輸出電流限制為330mA。

2. 其他特性

• 控制功能：具有外部EN引腳、內(nèi)部使能位和序列控制寄存器，方便用戶(hù)進(jìn)行電源的開(kāi)啟和關(guān)閉控制。
• 保護(hù)功能：包含UVLO（欠壓鎖定）、高分辨率輸出電壓配置以及OCP（過(guò)流保護(hù)）和UVP（欠壓保護(hù)）時(shí)的打嗝功能，確保芯片在各種異常情況下的安全性。
• 自動(dòng)放電功能：在禁用狀態(tài)下，能夠快速釋放輸出電壓，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
• 通信接口：支持400kHz的I2C接口，具有寄存器地址自動(dòng)遞增功能，便于連續(xù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)。

二、性能參數(shù)

1. 輸入輸出電壓范圍

2. 輸出電流和壓差電壓

• DVDD1/2：最大輸出電流為1200mA，在1200mA時(shí)的典型壓差電壓為105mV。
• AVDD1/2：最大輸出電流為330mA，在300mA時(shí)的典型壓差電壓為120mV。

3. 電源抑制比和輸出噪聲

• AVDD1/2：在1kHz時(shí)的PSRR典型值為90dB，10kHz時(shí)為85dB，100kHz時(shí)為70dB，1MHz時(shí)為55dB。輸出噪聲典型值為9μV（RMS）。

4. 其他參數(shù)

• 靜態(tài)電流：所有LDO激活時(shí)的靜態(tài)電流典型值為340μA，關(guān)斷電流典型值為0.13μA。
• 工作溫度范圍：-40℃至+85℃，能夠適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。

三、引腳配置和功能描述

1. 引腳配置

2. 功能描述

• EN引腳：通過(guò)控制EN引腳的高低電平，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的開(kāi)啟和關(guān)閉控制。當(dāng)使用I2C控制時(shí)，應(yīng)將EN引腳保持為低電平。
• I2C接口：通過(guò)SCL和SDA引腳進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可對(duì)芯片的參數(shù)進(jìn)行編程和獲取狀態(tài)報(bào)告。

四、工作模式和保護(hù)機(jī)制

1. 工作模式

• 硬件默認(rèn)開(kāi)關(guān)控制：外部EN引腳從低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，4個(gè)LDO調(diào)節(jié)器將被強(qiáng)制上電，輸出電壓為默認(rèn)電壓。開(kāi)啟延遲時(shí)間是指LDO輸出斷言到其斜坡開(kāi)始的間隔，軟啟動(dòng)時(shí)間是指軟啟動(dòng)斜坡期間的時(shí)間。
• 使能寄存器開(kāi)關(guān)控制：通過(guò)使能控制寄存器（DVDD1/2_EN和AVDD1/2_EN位）可以控制DVDD1/2和AVDD1/2通道的啟動(dòng)和關(guān)閉，但前提是DVDD1/2_SEQ[3:0]和AVDD1/2_SEQ[3:0]位設(shè)置為‘x000’。在輸出之前，用戶(hù)可以通過(guò)輸出電壓電平定義寄存器修改每個(gè)通道的電壓電平。
• 可編程時(shí)間槽使能控制：SGM38121有7個(gè)時(shí)間槽，每個(gè)調(diào)節(jié)器可以分配到其中一個(gè)槽。通過(guò)設(shè)置SEQ_CTRL[1:0]為‘01’，系統(tǒng)可以上電。SEQ_ON變?yōu)楦唠娖?，SEQ_CTRL[1:0]立即清零為‘00’。當(dāng)SEQ_ON位為高電平時(shí)，SEQ_COUNT[2:0]從0（‘000’）遞增到7（‘111’）。如果LDO的序列號(hào)小于或等于當(dāng)前的SEQ_COUNT[2:0]，則該LDO將立即上電。如果通過(guò)設(shè)置SEQ_CTRL[1:0]為‘10’使SEQ_ON變?yōu)榈碗娖?，SEQ_COUNT[2:0]將從7（‘111’）遞減到0（‘000’）。如果LDO的序列號(hào)大于當(dāng)前的SEQ_COUNT[2:0]，則該LDO將斷電。

2. 保護(hù)機(jī)制

• 過(guò)溫保護(hù)：當(dāng)芯片溫度超過(guò)+156℃時(shí)，PMIC將完全關(guān)閉。芯片具有溫度滯后功能，只有當(dāng)芯片溫度顯著降低后才能再次上電。
• 輸出過(guò)流保護(hù)（OCP）：當(dāng)發(fā)生過(guò)載事件時(shí)，輸出電流將自動(dòng)限制到電流限制值。在固定的OCP消抖定時(shí)器期間，LDO將保持在電流限制狀態(tài)，然后關(guān)閉，等待打嗝定時(shí)器重啟。重啟將持續(xù)到故障消失或出現(xiàn)新的高優(yōu)先級(jí)故障（UVLO和OTP），或者用戶(hù)關(guān)閉該LDO輸出或芯片。
• 輸出欠壓保護(hù)（UVP）：當(dāng)發(fā)生過(guò)載事件時(shí)，電流將自動(dòng)限制到電流限制值，同時(shí)輸出電壓下降。當(dāng)DVDD1/2和AVDD1/2的輸出電壓分別低于目標(biāo)輸出電壓的90%和80%時(shí)，LDO將在UVP消抖定時(shí)器期間保持，然后關(guān)閉。等待打嗝定時(shí)器后，關(guān)閉的LDO將在無(wú)故障檢測(cè)的情況下再次啟動(dòng)。如果LDO的輸出電壓高于DVDD1/2和AVDD1/2目標(biāo)電壓的95%和90%，則LDO將不會(huì)再次關(guān)閉。重啟將持續(xù)到故障消失或出現(xiàn)新的優(yōu)先級(jí)故障（UVLO和OTP），或者用戶(hù)關(guān)閉該LDO或芯片。

五、I2C接口和寄存器映射

1. I2C接口

SGM38121使用標(biāo)準(zhǔn)的I2C接口進(jìn)行參數(shù)編程和狀態(tài)報(bào)告。I2C是一種2線串行通信接口，可將一個(gè)（或多個(gè)）主設(shè)備連接到一些從設(shè)備進(jìn)行雙向通信。SGM38121作為從設(shè)備，地址為0x28，具有十六個(gè)8位寄存器，編號(hào)從REG00到REG0F。

2. 寄存器映射

通過(guò)對(duì)這些寄存器的配置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)SGM38121的各種功能控制，如輸出電壓設(shè)置、電源序列控制等。

六、應(yīng)用場(chǎng)景和總結(jié)

1. 應(yīng)用場(chǎng)景

SGM38121適用于手機(jī)相機(jī)傳感器、可穿戴設(shè)備上的相機(jī)傳感器等應(yīng)用。其高PSRR和低噪聲的AVDD通道能夠?yàn)橄鄼C(jī)傳感器提供干凈的模擬電源，而高效率的DVDD通道則可以為數(shù)字電路提供穩(wěn)定的電源。

2. 總結(jié)

SGM38121作為一款專(zhuān)為相機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)的4通道LDO PMIC，具有豐富的功能和出色的性能。它提供了多種電源控制方式和保護(hù)機(jī)制，能夠滿(mǎn)足相機(jī)系統(tǒng)對(duì)電源的嚴(yán)格要求。同時(shí)，其支持的I2C接口和寄存器映射方便用戶(hù)進(jìn)行參數(shù)配置和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。對(duì)于電子工程師來(lái)說(shuō)，SGM38121是相機(jī)應(yīng)用電源管理的一個(gè)不錯(cuò)選擇。大家在實(shí)際應(yīng)用中，是否遇到過(guò)類(lèi)似芯片的配置難題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和想法。