Hi3516C HD-Kamera-Lösung

Eins: Funktionsdiagramm des Hi3516C-Chips:

Kameralösung:

Zwei: Präsentation einiger Schaltungsdesigns:

1EMMC

2JTAG

3Core-Stromversorgungsdiagramm

Drei: Präsentation einiger Layout-Details

1: Design des DDR-Stromversorgungsbereichs

Die Dekouplerkondensatoren müssen in der Nähe der DDR_I/O-Stromversorgungspins des Hi3518EV20X platziert werden. Außerdem sollte es mindestens einen 10μF-Filterkondensator gegen Masse im DDR_I/O-Stromkreis geben. 

Gegenmaßnahmen zum Design der Referenzspannung DDR_Vref: Um das Geräusch von DDR_Vref zu reduzieren, sollte die DDR_Vref-Stromversorgungsmodul auf der TOP-Schicht mit möglichst breiten Leitungen direkt mit dem DDR_Vref BALL des Chips verbunden werden, und das Stromversorgungsmodul sollte in der Nähe der Chip-Pins positioniert werden. 

Die Gegenmaßnahmen für das Design der DDR_PLL-Stromversorgung sind wie folgt:

A: Bei der Gestaltung der DDR_PLL-Stromversorgung muss eine Magnetperle (1KΩ@100Mhz) zur Isolation von anderen Spannungsversorgungen verwendet werden; 

B: Die Dekouplerkondensatoren der DDR_PLL-Stromversorgung dürfen nicht mit anderen Erdungslöchern geteilt werden.

2: PCB-Design des MIC_BIAS mit zwei MIC-Eingängen.

a. Gelb ist das Audiosignal, Weiß ist das Audiosignalausgang, Grün ist die MIC_bias, Blau ist die Masse. Die Oberflächenleitung bezieht sich auf die GND-Schicht und ist vom angrenzenden Hochgeschwindigkeits-Digitalsignal isoliert.

3: PCB-Design der Audioeingangs-/ausgangssignalleitungen

Dabei ist Gelb das Audiosignal, Weiß das Audiosignalausgang, Grün ist die MIC_bias, Blau ist die Masse. Die Oberflächenleitung bezieht sich auf die GND-Schicht und ist vom Hochgeschwindigkeits-Digitalsignal isoliert.

4: PCB-Design der Audioleitung mit Erdung und Isolation zu anderen Hochgeschwindigkeitsleitungen

Das grüne Signal ist die Audioleitung (obere Schicht), die blaue ist die Hochgeschwindigkeits-Digitalsignalleitung des SDIO-Moduls, und das Gelbe ist die Niedriggeschwindigkeitsleitung des SDIO-Moduls (untere Schicht). Die gelbe Leitung zwischen der gelben und der grünen Audioleitung ist die Erdung und die Isolation der Audioleitung, durch dieses PCB-Design wird die Erdung der Audioleitung von anderen Hochgeschwindigkeitsleitungen isoliert.

5: Der VI-Anschluss muss die Anforderungen an die Kompatibilität mit differenziellen und single-ended Sensoren erfüllen.

A: Die PCB-Designanforderungen für den VI-Bereich verlangen, dass die 5 Paare von Signalleitungen, die MIPI heißen, differenzielle Leitungen verwenden (die interne Längensteuerung muss innerhalb von ± 5 mil liegen, und die Steuerung der Differenztore muss basierend auf dem Taktsignal innerhalb von ±100 mil kontrolliert werden), die Impedanz muss innerhalb von 100Ω± 10% liegen. Andere Signale sollten als Single-End-Leitungen ausgelegt werden, mit einer Impedanzkontrolle von 50Ω±10% und einer Steuerung des Leitungsabstands nach dem „3W“-Prinzip.

B: Der VI-Anschluss hat zwei Spannungsbereiche, 1,8V und 3,3V, und verhindert, dass beim Referenzstromschild keine Konsistenz zwischen 1,8V und 3,3V Spannungen auftritt, was zu einem Impedanzproblem führt. Die VI-Datenleitungen, Zeilen- und Bildsynchronsignale, SPI0 werden auf der oberen Schicht ausgelegt, wobei die Erdungsebene als Referenz dient. 

C: Für den VI-Anschluss wird der 1,8V-Spannungsbereich gewählt, und es wird empfohlen, dass die Signalleitungen nicht länger als 4 Zoll sind.

Die gelben Signalleitungen sind die 5 Paare von differenziellen Signalleitungen vom MIPI-Anschluss, das Grüne sind andere Single-End-Datensignalleitungen, und das Hellblaue ist die Konfigurationsschnittstelle des Sensors, der Reset- und Taktleitung.

6: Die Verdrahtung der DDR-Partien, einschließlich Breite, Abstand, Länge, Erdung, Filterung usw., muss strikt nach den Hardware-Designvorgaben ausgelegt werden. Die externen Widerstände der DDR-Module müssen einen Präzisionswert von ±1% mit einem 240Ω-Widerstand haben.

Gestaltung der Signalleitungen auf der TOP-Schicht

Gestaltung der Signale auf der BOTTOM-Schicht

Vier: Bauteilplatzierung

Auf Grundlage der Produktstruktur und thermischen Gestaltung sieht die Bauteilplatzierung wie folgt aus:

a Hochleistungsbauteile (Hi3516, Stromversorgung, Sensor, Netzwerk-PHY, Stecker) sollten gleichmäßig verteilt werden, um Überhitzung und Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit zu vermeiden.

b Es wird empfohlen, Hi3516 und Stromversorgungsbereiche in der Nähe der Positionierlöcher zu platzieren, damit die Hauptwärme der Platine durch die Schraubenlöcher und das Gehäuse in die Umgebung abgegeben wird.

c Wärmeempfindliche Komponenten (Sensor, Flash usw.) sollten möglichst weit von hochleistungsfähigen Bauteilen entfernt platziert werden, um die Wärmeeinwirkung zu reduzieren und eine Überhitzung der empfindlichen Bauteile zu vermeiden, da diese Stabilität und Bildqualität beeinträchtigen können (Sensor und Flash sollten in verschiedenen Schichten angeordnet werden).

d So viele Kupferflächen wie möglich um die vier Schraubenlöcher der PCB freilegen, um eine ausreichende Berührung zwischen der PCB und dem Gehäuse zu gewährleisten.

Fünf: Verdrahtung Thermodesign-Maßnahmen

a Chips verwenden FULL-Hole-Verbindungen, um die Kühlungseffizienz der Chips zu verbessern.
b Die 1,1V/1,8V/3,3V-Stromversorgungs- und Erdungs-Pins des Hi3516 sind alle mit Kupfer verbunden, um die Stromversorgungskapazität zu gewährleisten. Möglichst viele Löcher auf diesen Kupferflächen sollten hinzugefügt werden, um sie mit den Stromversorgungs- und Erdungsebenen zu verbinden, um die Kühlkapazität der Chips zu erhöhen.

Sechs: Layout Gesamtansicht

Designanwendung: