关于电源滤波的问题

Joen0_0

测量发现Cmos image sensor三路电源都存在一个脉冲，频率跟sensor的帧数一样，导致图像噪声较大
# h+ z4 l, |' L0 u# E
想问一下各位大神，这个脉冲的产生原理和滤除的方法，非常感谢


' r0 b/ a; \5 H1 I; ?1 P
补充内容 (2018-8-30 14:50):
) ]9 I: R, N% D* \5 X; I这个标题应该改成关于CMOS sensor电源噪声问题，方便搜索

Joen0_0

huo_xing 发表于 2018-7-28 10:28
  Y: Q( ~& Y" X0 @" Y不知道你说的图片噪声大是什么概念。我们也做过ipc，但是图像没问题，也没有测试过电源纹波。
既然是纹波 ...

1. 这3个电源是dcdc还是ldo。/ans/ 三路电都跟主板FPGA同电压，同用DCDC2 N% c9 t8 k% L! n# G: u. Q
2.sensor电流一般不是很大，1.2v和1.8v可以考虑ldo，3.3v可用系统dcdc。 /ans/做过sensor板独立电池-LDO供电，这个脉冲还是在
3.看你这个脉冲是几百us，你用100uF电容是没效果的，可以考虑减小电容值，增加电容数量。/ans/ 减小电容值并在管脚滤波电容上，一会试一下
, @8 a% n  e6 p; T- o4.小电容的摆放位置很关键，尽量靠近sensor芯片。可以直接并在芯片的滤波电容上。/ans/我自己布的板子，基本完全参照规格书设置，BGA管脚-打孔-就近背贴指定电容
5.在插座进来的电源端放个稍微大些的电容。/ans/原理图22uF-10uH-22uF就是端子进来的滤波，这个容值应该够了？
5 d4 [2 ~  f; B9 m+ d: T6.你目前所有电源都是从插座过来，这个设计可优化。1.2v、1.8v的ldo放到sersor板，降低大电流工作IR drop。/ans/同第二，并且测试主板上的1.2V,1.8V,3.3V是几乎没有这个脉冲的，所以猜测是sensor自身工作产生的
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Jujianjun

Joen0_0 发表于 2018-7-30 09:49
* U5 U, h5 ^6 F3 j/ }* t版主说的养鸡场的梗没理解，哪位同学偷偷告诉我一下

养鸡场是啥意思啊？
1 S9 s% p, {: o4 y* g! r( o
根据我碰到过的现象，有那么几个思路 ：
9 T2 a  t& C( m; a) K9 h
4 t6 E/ b; s: r1. 从波形看，不像是电源的开关纹波
2. 检查一下给sensor的电源是否经过PMOS-MOSFET浪涌控制开关电路，如果是，检查一下PMOS的RDSON是否足够小，以及inrush control的RC是否太大，导致突发电流够不着。
3. 从DC-DC的输出的地方到sensor是否电源线太长太细， 这样L比较大， deltaV = L(di/dt），这个我在以前的产品也见过
( W* a! U3 ~8 t4 b% [" w4. 另外从DC-DC的输出的地方到sensor是否电源线太长太细， DCR的也会打， 这样电流突变的时候， 也会引起DC DROP
5. 最后就是检查DC-DC的输出给sensor的电源是否经过ferrite bead， 如果是，检查bead的DCR


% a5 `$ s; D5 o) ]谢谢
Jianjun

. ^' A! Z( a0 K. {% m: m

huo_xing

不知道你说的图片噪声大是什么概念。我们也做过ipc，但是图像没问题，也没有测试过电源纹波。
既然是纹波，可以关注下面几点：
1. 这3个电源是dcdc还是ldo。
3 k! B0 @9 c* R' t2.sensor电流一般不是很大，1.2v和1.8v可以考虑ldo，3.3v可用系统dcdc。
. n1 ?  z" L" D- x+ f3.看你这个脉冲是几百us，你用100uF电容是没效果的，可以考虑减小电容值，增加电容数量。
4.小电容的摆放位置很关键，尽量靠近sensor芯片。可以直接并在芯片的滤波电容上。
5.在插座进来的电源端放个稍微大些的电容。
8 M6 g, V. n- v+ l6.你目前所有电源都是从插座过来，这个设计可优化。1.2v、1.8v的ldo放到sersor板，降低大电流工作IR drop。

gaochengmcu

最好把你的电路图贴出来，否则只能靠猜了

Joen0_0

, z; a. Y" ^! P; k+ E+ T# T  N附件是sch图片格式，3.3V和2.8V和1.2V均由座子过来

ksecufo

没装软件看不了你的原理图，电源是否都加了LC滤波电路？看起来像被帧头信号干扰了。

Joen0_0

ksecufo 发表于 2018-7-27 15:47
" l2 a; A/ ?2 Z2 l4 C1 o没装软件看不了你的原理图，电源是否都加了LC滤波电路？看起来像被帧头信号干扰了。

% U9 z" V( \" F5 l  c3 H  }sch我转成图片了，你可以看的，帧头信号被干扰是什么意思？
( V- E( X- m5 Q- S- q

Joen0_0

大概率是这个脉冲导致我图像异常的，所以我下一步要做的应该是处理掉这些脉冲
* ~  S  m8 y: T- F8 c1 s目前做了的动作包括：
1.加大三路滤波电感和滤波电容（47uH+100uF），并无改善
9 z6 \5 B( s8 P! v2.三路电源输入改成电池+LDO的方式进行供电，并无改善
3.调低帧率，从图像上看，有所改善
  y' t* _% j$ i
, Y7 f& `  a/ B# h  h目前猜测是sensor的工作方式导致这个脉冲，每一帧出来的时候，sensor需要处理大量数据，电流加大导致脉冲
  Z1 r7 J7 h: a$ w) Q% d, o! Y2 A
# u3 p1 F) [+ @8 e7 p* f不知道有没有了解cmos image sensor的大神可以指点一下

Jujianjun

如果想验证是否电流的瞬态响应的问题，那么我就应该怀疑是否 1.2V 的PDN上面的R和L太大，由那么几个方法可以验证 ：
2 K& E8 g, I; M
0 ], ~; f5 U- C4 |$ S1. 示波器除了一个probe测量1.2V，再增加一个电流探头， 测量1.2V的电流，是否和电压突变一致
2. 从主板用另外一根粗的线，把1.2V单独飞线到子板上， 看看是否1.2V的电压突变有改善
+ g7 c6 a+ t6 e0 F3 J, o  E3. 这两个实验可以排除PDN网络的 R*I（电流peak）和 Ldi/dt 形成电压的突然dip
+ S  `) R# X& X0 |

stefan2018

嗯，有可能是同步开关噪声。
% f4 N  ?: ]' a) ~4 y) `

Joen0_0

Jujianjun 发表于 2018-7-28 15:41
如果想验证是否电流的瞬态响应的问题，那么我就应该怀疑是否 1.2V 的PDN上面的R和L太大，由那么几个方法可 ...

好的，感谢，稍后测试贴结果上来
- C) I. P6 c& U7 o$ B7 w1 N

Joen0_0

stefan2018 发表于 2018-7-29 20:37
3 X( S) w; D7 N+ X嗯，有可能是同步开关噪声。

恩， 有办法改善？

zhuyt05

你看OV等厂家的参考设计,图像传感器一般是LDO供电,不是DCDC,而且是超低噪声LDO,你可以试试

Joen0_0

zhuyt05 发表于 2018-7-30 09:41
0 W* Q, `! K# n% B2 b% |, m, G你看OV等厂家的参考设计,图像传感器一般是LDO供电,不是DCDC,而且是超低噪声LDO,你可以试试

7 s- |# I6 c; B8 V是的，sony家的，甚至都不区分数字和模拟布置，推荐就是全数字对待
5 y/ k0 B! l: F4 R5 |但是我已经手动改过LDO供电了，问题还是一样，sensor板上有脉冲，主板上没有，应该不是DCDC的问题

Joen0_0

版主说的养鸡场的梗没理解，哪位同学偷偷告诉我一下