SGM38122：4通道LDO PMIC在相機應用中的卓越表現(xiàn)

在當今的電子設備中，相機模塊的性能越來越受到關注。為了滿足相機傳感器對電源的嚴格要求，SGMICRO推出了SGM38122這款4通道LDO PMIC。下面，我們就來詳細了解一下這款產(chǎn)品。

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一、產(chǎn)品概述

SGM38122是一款4通道LDO PMIC，專為相機應用而設計。它具有一個低輸出DVDD通道和三個高PSRR（電源抑制比）、低噪聲的AVDD1/2/3通道，能夠為相機傳感器提供穩(wěn)定、純凈的電源。

輸入電壓范圍

• IN1輸入電壓范圍為0.7V至2.0V。
• IN2輸入電壓范圍為2.5V至5.5V。
• IN3輸入電壓范圍為1.8V至 (V_{IN2 })。

輸出電壓和電流

• DVDD：采用NMOS架構，無需電荷泵。IN1作為輸入源，IN2作為偏置電壓。輸出范圍為0.528V至1.8V，能夠提供高達1400mA的輸出電流，且具有超低的壓降。
• AVDD1/2/3：采用PMOS架構，以IN2和IN3作為輸入源。輸出電壓范圍為1.504V至3.424V，輸出電流限制為350mA，具備高PSRR性能。

其他特性

• 具有外部EN引腳和內部使能位。
• 支持高分辨率輸出電壓配置和過流保護（OCP）期間的可調打嗝功能。
• 具備自動放電功能，可在禁用狀態(tài)下快速放電 (Vout)。
• 支持1MHz I2C接口，具有寄存器地址自動遞增功能，便于連續(xù)寫入。

應用場景

適用于手機相機傳感器、可穿戴設備上的相機傳感器等。

封裝和工作溫度范圍

采用Green WLCSP - 1.15×1.52 - 12B封裝，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 85℃。

二、特性亮點

電壓和電流參數(shù)

• 輸出電壓范圍：DVDD輸出電壓范圍為0.528V至1.8V，步長為8mV；AVDD1/2/3輸出電壓范圍為1.504V至3.424V，步長同樣為8mV。
• 輸出電流：DVDD輸出電流可達1400mA，AVDD1/2/3輸出電流為350mA。
• 壓降：DVDD在1200mA時的壓降典型值為100mV。

電源抑制比（PSRR）

• AVDD1/2至VIN2在100mA時，1kHz的PSRR典型值為105dB，100kHz為85dB，1MHz為55dB。
• AVDD3至VIN3在100mA時，1kHz的PSRR典型值為105dB，100kHz為90dB，1MHz為55dB。

低噪聲

AVDD1/2/3 LDO輸出噪聲典型值為 (9 mu V_{RMS })。

可編程電源啟動順序

可以根據(jù)需求靈活配置電源的啟動順序，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

三、引腳配置和功能

引腳配置

功能說明

• IN1：為DVDD提供輸入電壓。
• nINT：中斷接口引腳，默認開漏輸出，無故障時保持高電平。
• EN：使能引腳，高電平使能I2C通信，低電平復位所有輸出和寄存器。

四、電氣特性

靜態(tài)電流和睡眠模式電流

• 靜態(tài)電流（Quiescent Current）：EN引腳為高，所有LDO無負載時，典型值為240μA。
• 睡眠模式電流（Sleep Mode Supply Current）：EN引腳為高，EN REF = L時，典型值為1.75μA。

輸出電壓精度

• DVDD輸出電壓精度在不同輸出電壓范圍內為±1%至±1.3%。
• AVDD1/2/3輸出電壓精度為±0.8%。

啟動時間和軟啟動時間

• DVDD的啟動時間（Tur - On Time）典型值為140μs，軟啟動時間（Soft - Start Time）典型值為200μs。
• AVDD1/2/3的啟動時間典型值為320μs，軟啟動時間典型值為350μs。

五、詳細工作原理

輸出啟動和關閉行為

• 啟動時，硬件EN引腳需先置高，然后設置EN_REF位為高，使內部參考電壓啟用，LDO調節(jié)器準備上電。
• 通過DVDD_SEQ和AVDD1/2/3_SEQ寄存器確定DVDD和AVDD1/2/3的電源開關方法。
• 關閉方式有三種：拉低硬件EN引腳；將EN位設置為0；設置SEQ_CTRL[1:0] = 0b10觸發(fā)關閉序列。

順序開關控制

• 當通過SEQ_CTRL[1:0]寫入0b01激活序列啟動功能時，SEQ_COUNT[2:0]立即開始遞增。當LDO的時間槽等于SEQ_COUNT[2:0]時，LDO將被激活。
• 通過SEQ_SPEED[1:0]可以配置時間槽的周期，SEQ_ON位指示時間槽的計數(shù)狀態(tài)。
• 當SEQ_COUNT計數(shù)到7并持續(xù)一個SEQ_SPEED[1:0]時間后，SEQ_COUNT[2:0]將重置為0，以便重新配置其他未激活的LDO使用序列啟用功能。

保護功能

• 過溫保護：當芯片溫度超過 + 140℃時，所有啟用的LDO輸出將立即關閉。當溫度低于 + 125℃時，輸出可以重新啟動，并且輸出電壓和使能功能（特別是與順序上電配置相關的功能）將被保留并用于恢復。
• 輸入欠壓鎖定保護：對于IN1/2/3，當 (V{IN2 }) 低于下降閾值 (V{UVLO_FLIN2}) 時，芯片將關閉并重置所有寄存器。對于 (V{IN 1 / 3}) 的UVLO事件，相應的輸出將在UVLO發(fā)生時關閉，UVLO消失時恢復。
• 輸出過流保護：LDO受到過載和短路保護。當發(fā)生過載事件時，輸出電流自動限制到電流限制或折返電流。折返電流分別為DVDD電流限制的三分之二和AVDD1/2/3電流限制的一半，觸發(fā)條件為DVDD_VOUT的57%和AVDD1/2/3_VOUT的40%。當輸出電壓高于DVDD_VOUT的71%和AVDD1/2/3_VOUT的60%時，折返電流將恢復到正常電流限制。經(jīng)過1ms的OCP消抖定時器后，芯片將對OCP故障采取行動。FLT_SD_B位選擇OCP保護行為，0（默認）表示過流輸出進行4次打嗝后永久關閉，1表示過流輸出持續(xù)輸出，輸出電壓與輸出阻抗成正比。

輸出放電設置

每個通道的輸出放電電阻默認值為250Ω，通過設置DVDD_DISCH_SET和AVDD1/2/3_DISCH_SET位可以將其調整為125Ω以實現(xiàn)快速放電。通過寄存器DVDD_DISCH_EN和AVDD1/2/3_DISCHEN可以禁用放電功能。當 (V{IN1/2/3 } ≥V_{UVLO_FL_IN1/2/3 }) 時，輸出放電可用于LDO禁用情況和故障關閉情況，包括輸出過流和過溫。

可編程 (I^{2} C) 地址選擇

SGM38122作為從設備，默認地址為7’h29。在I2CADDR寄存器中，還有其他三個可選的設備地址用于I2C通信。在多個SGM38122應用中，需要調整 (I^{2} C) 地址的應用應先拉高EN引腳進行地址設置。編程的設備地址將通過軟復位功能、EN引腳復位和 (V{IN2 }) 輸入電壓低于 (V_{UVLO_FL_IN2}) 而重置。

六、布局指南

在PMIC設計中，布局設計至關重要。以下是一些關鍵的布局指南：

• 走線寬度：VIN1、VIN2、VIN3、DVDD和AVDD1/2/3的走線應盡可能寬，以降低走線阻抗并提高散熱性能。
• 電容放置：為了獲得高瞬態(tài)響應性能和低輸出噪聲，輸入和輸出旁路電容應盡可能靠近設備放置在PCB的同一側。
• 電磁干擾抑制：為了保持有效的PSRR性能不受電磁干擾（EMI）的影響，源走線應直接位于返回接地路徑的上方/下方，以相互抵消電磁場。

七、總結

SGM38122是一款功能強大的4通道LDO PMIC，特別適用于相機應用。它具有豐富的特性和保護功能，能夠為相機傳感器提供穩(wěn)定、可靠的電源。在實際應用中，工程師需要根據(jù)具體需求合理配置寄存器，同時注意布局設計，以充分發(fā)揮該芯片的性能。你在使用SGM38122時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。