Solución de cámara HD Hi3516C

Uno: Diagrama de estructura funcional del chip Hi3516C:

Soluciones para cámaras:

Dos: Presentación de parte del diseño del esquema:

1 EMMC

2 JTAG

3 Diagrama de energía del núcleo

Tres: Presentación de algunos detalles del diseño del layout

1: Diseño de la parte de energía de DDR

El pin de energía de DDR_I/O de Hi3518EV20X debe tener cerca un condensador de desacoplo, además, en el canal de energía de DDR_I/O debe haber al menos un condensador de filtrado de 10μF a tierra. 

Estrategia de diseño de la referencia de voltaje DDR_Vref: Para reducir el ruido de DDR_Vref, se debe usar un trazado lo más ancho posible en la capa superior del módulo de energía DDR_Vref directamente conectado al BALL DDR_Vref del chip, y colocar el módulo de energía cerca del pin del chip. 

Estrategia de diseño de energía DDR_PLL como a continuación:

A: El diseño de energía DDR_PLL debe estar aislado con un inductores (1KΩ@100MHz) distinto de otras fuentes de energía; 

B: Los condensadores de desacoplo de la energía DDR_PLL no deben compartir los agujeros de tierra con otros.

2: Diseño PCB del MIC_BIAS de entrada de doble MIC.

a. Amarillo es la señal de entrada de audio, blanco la señal de salida de audio, verde la señal de MIC_bias, azul es el cobre de tierra. El trazado en la capa superior se refiere a la capa GND, y está aislado de la señal digital de alta velocidad adyacente.

3: Diseño PCB de las señales de entrada/salida de audio

Donde amarillo es la señal de entrada de audio, blanco la señal de salida de audio, verde la señal de MIC_bias, azul el cobre de tierra. El trazado en la capa superior se refiere a la capa GND y está aislado de la señal digital de alta velocidad.

4: Diseño PCB de la señal de audio que aísla la tierra de otras señales de alta velocidad

Donde el verde es el trazado de audio (capa superior), azul la señal digital de alta velocidad del módulo SDIO, amarillo la señal de baja velocidad del módulo SDIO (capa inferior), el trazado amarillo y el trazado verde de audio están interconectados a través de un agujero de tierra, lo que permite aislar el agujero de tierra de la señal de audio de otras señales digitales de alta velocidad mediante este diseño PCB.

5: El interfaz VI necesita cumplir con los requisitos de diseño de los sensores de interfaz diferencial y de entrada única.

A: Requisitos de diseño PCB de la sección VI, las 5 pares de líneas de señal nombradas MIPI deben utilizar líneas diferenciales (control de igual longitud hacia adentro dentro de ±5 mil, y control de ±100 mil entre pares diferenciales basado en la señal de reloj), control de impedancia de 100Ω ±10% y otras señales siguiendo el trazado de entrada única con un control de impedancia de 50Ω ±10%, y el espaciado del trazado debe ser controlado por el principio de "3W".

B: El interfaz VI tiene dos dominios de energía de 1.8V y 3.3V para prevenir inconsistencias de impedancia causadas por una referencia de plano de energía, las líneas de datos VI, sincronización de línea, sincronización de campo, y SPI0 deben estar en la capa superior con el plano de tierra como referencia. 

C: El interfaz VI selecciona el dominio de energía de 1.8V, la longitud del trazado de la señal no debe superar 4 pulgadas.

Las señales de la parte amarilla son las 5 pares de líneas diferenciales de la interfaz MIPI, las verdes son otras líneas de datos de entrada única de la sección VI, y el azul claro es la interfaz de configuración del sensor, señal de reinicio y señal de reloj.

6: El método de trazado para la sección DDR, incluyendo ancho de línea, distancia de línea, longitud de trazado, tierra y filtrado, debe seguir estrictamente los parámetros de diseño de hardware, el resistor externo de los chips DDR debe seleccionarse con una precisión del ±1% siendo de 240Ω.

Diseño de trazado en la capa superior

Diseño de señal en la capa inferior

Cuatro: Distribución de componentes

Según la estructura del producto y el diseño térmico, las estrategias de distribución de componentes son las siguientes:

a) Los componentes de alto consumo energético (Hi3516, parte de energía, sensor, PHY de puerto de red, conector) deben estar distribuidos uniformemente en la placa para evitar sobrecalentamientos locales que afecten la confiabilidad del componente.

b) Se recomienda colocar el Hi3516 y la parte de energía cerca del agujero de posicionamiento, permitiendo que el calor principal de la placa se disipe al ambiente externo a través de los agujeros de tornillo y la carcasa.

c) Los componentes sensibles al calor (sensor, Flash, etc.) deben estar lo más alejados posible de los componentes de alto consumo energético, minimizando el efecto del calor de los componentes de alto consumo en los componentes sensibles al calor (pueden colocarse en diferentes capas para evitar que el calor afecte la estabilidad del sistema y la calidad de imagen).

d) Exponer la mayor cantidad posible de cobre en los cuatro agujeros de tornillo de la PCB para facilitar un buen contacto entre la PCB y la carcasa.

Cinco: Estrategias de diseño térmico del trazado
a) Utilizar conectores FULL para mejorar la eficiencia de disipación de calor del chip.

b) Los pines de energía y tierra de 1.1V/1.8V/3.3V del Hi3516 se conectan usando cobre en extensión, y se realizan tantos agujeros de pasaje como sea posible en estas láminas de cobre para conectarlos a la energía y el plano de tierra, fortaleciendo la capacidad de disipación de calor del chip.

Seis: Presentación completa del layout

Aplicaciones del diseño: