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高性能图像传感器参考设计的核心集成与协作

高性能图像传感器参考设计的核心集成与协作

本文摘要:色散序应用于中的图像传感必须超强低噪声和低比特率的线性阵列图像传感器,以构建高灵敏度和高速测量。为了减少探测器的暗噪声并进一步提高测量灵敏度,必须一个热电冷却器(TEC)。 为超过这些拒绝,还必须高性能电子器件来与传感器模块。从传感器取样数据必须具备低噪声、且较慢创建时间的放大器和低噪声仪器模数转换器(ADC)。TEC必须仪器电流掌控和限压,以便准确掌控温度。电源管理电子器件必需需要获取TEC所需的高功率,以及取样电路所需的低噪声。

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色散序应用于中的图像传感必须超强低噪声和低比特率的线性阵列图像传感器,以构建高灵敏度和高速测量。为了减少探测器的暗噪声并进一步提高测量灵敏度,必须一个热电冷却器(TEC)。

为超过这些拒绝,还必须高性能电子器件来与传感器模块。从传感器取样数据必须具备低噪声、且较慢创建时间的放大器和低噪声仪器模数转换器(ADC)。TEC必须仪器电流掌控和限压,以便准确掌控温度。电源管理电子器件必需需要获取TEC所需的高功率,以及取样电路所需的低噪声。

最后,较好的PCB布局对于防止大功率电源的电源信号对仪器取样电子器件的磁耦合或传导耦合阻碍至关重要。利用并存电子器件设计一个系统来与这些简单的高性能传感器相连,这在过去仍然是一个挑战,必须细心权衡尺寸、复杂度与性能。

HamamatsuPhotonics,Inc.和ADI公司指出这是一个机会,于是融合各自专业知识来为HamamatsuG920xInGaAs线性图像传感器系列创立参照设计,其中Hamamatsu获取传感器和系统组件,ADI公司设计仿真前端(AFE)板。该参照设计容许通过FMC连接器相连到FPGA支撑卡展开模块化评估。

ADI公司的μModule稳压器用作为设计中最不具挑战性的布局部分获取灵活、优化的布局。例如,LTM8053μModule升压调节器将磁性元件构建到内部布局中,大大降低了电磁噪声。通过获取灵活优化的布局并增加器件数量,这些高集成度产品还能构建更加小的解决方案,而会影响性能。

图1.图像传感器参照设计修改框图有三个关键的高集成度产品助力构建这一灵活的高性能AFE设计:·ADAQ7980是一款单芯片、高性能、16位、1MSPSSARADC数据采集系统模块。ADAQ7980使用高精度SARADC,并构建ADC驱动器、基准电压缓冲器、LDO稳压器、仪器无源器件和去耦元件。

·ADN8835是一款仪器TEC控制器,构建了3A功率FET管。ADN8835可准确掌控传感器的温度,需要外部并存功率FET管。·LTM8053是一款超强低噪声3.5ASilentSwitcherμModule升压型电源稳压器。

LTM8053将电源控制器、功率电源、电感和所有反对元件构建到一个灵活PCB中,以构建最佳噪声性能。这些产品展出了ADI公司高集成度产品的关键特性,还包括减少BOM复杂性和增大电路板空间,通过避免关键电路中的电路板级宿主效应来优化性能,以及通过获取构建更加多信号链的性能规格的器件来增加系统误差和不确定性。原始AFE解决方案还包括ADI公司的其他高性能器件,例如ADR4550仪器基准电压源和ADA4807高速仪器放大器。AFE还能将LTM8053和ADN8835的时钟与获取给传感器和ADAQ7980的取样时钟实时。

图2.ADI公司研发的InGaAs阵列传感器接口板俯视图总之,ADI公司与HamamatsuPhotonics,Inc.合作,为HamamatsuG920x线性阵列NIR/SWIRInGaAs图像传感器系列研发高性能参照设计。这些线性阵列InGaAs图像传感器具备低取样速度,并构建了TEC来给光学探测器风扇,反对超强低噪声操作者。这使其沦为高性能NIR/SWIR光谱应用于(如天然气和矿物检验)的绝佳自由选择。

ADI公司的AFE板目的与这些传感器模块,ADI公司的高集成度产品使其具备高性能且尺寸灵活。


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