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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsversorgung für CMOS Bildwandler


Autor: Solitude Samson (apfelmaennchen)
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Guten Tag die Herren,

Die Herausforderung, vor der ich mich gestellt sehe, scheint relativ 
einfach zu sein, jedoch ist es meiner Meinung nach schwer, es ordentlich 
zu machen.

Ich suche nach Anregungen für eine "ganz einfache" Platine, die einen 
CMOS Bildsensor mit einer 2x20 Pin Steckerleiste verbindet, mit 
Leitungen für Stromversorgung, Datenbus und Steuersignalen.

(Die Platine wird dann in ein (FPGA) EntwicklungsBoard eingesteckt)



Die Schwierigkeit darin sehe ich in der richtigen Abschirmung des 
Sensors bzw Glättung der Eingangsspannung bzw Entkopplung von LOGIC und 
ANALOG Spannungsversorgung für den Chip.



Die Spannung (+3.3v / GND) kommt vom Motherboard und wird dort von einem 
LMS1585/3.3 erzeugt.

Der Bildsensor ist der MT9M001 (B/W CMOS 1Mpx 10bit*48Mhz) von 
Micron(Aptina).


Der Sensor hat insgesamt 15 unterschiedliche Spannungsanschlüsse.
Ich hab ein Bild hochgeladen, wo die Sache verdeutlicht ist.

Das hat mich etwas verwundert und ich weiss nicht, wie ich hier die 
Leitungen verlegen muss und an welchen Stellen ich evtl. Kondensatoren 
einbauen muss.

Ich hab mir überlegt, dass ich der Einfachheit halber eine einseitig 
"bedruckte" Platine nehme, die auf der Rückseite kein Kupfer hat.
Wenn ihr meint, es lohne sich, würde ich eine Doppelseitige Platine 
dafür nehmen und auf der Rückseite einfach das Kupfer komplett 
drauflassen und es als GND-Leitung (bzw. Abschirmung?) hernehmen oder 
ist das Käse?

Die Datenleitungen würde ich so verlegen, dass ich nur 45-Grad Winkel 
verwende.

Die +3.3 Volt würde ich durch (Surface Mounted) Drahtbrücken leiten, 
also ohne Bohrloch.

Zusätzlich würde ich noch an mancher Stelle Kondensatoren einbauen, also 
der Minuspol geht dann durch auf den GND Layer und der andere wird mit 
der jeweiligen Drahtbrücke und dem Eingang vom Chip verbunden.... 
irgendwie so....

(Ich hab 330 mykroFarad Elkos gekauft, sind die in Ordnung, oder ist es 
ungünstig/unnötig, dass sie so "gross" sind ? Oder ist ein Elko 
ungeeignet? Zudem wäre wohl wegen der Bauhöhe SMD besser



Wär schön, wenn ihr mir ein paar allgemeine Tipps geben könntet und 
speziell sagen, wie ich die Platine aufbauen muss, da ich in 
Analogtechnik nicht so bewandert bin.


Viele Grüsse,
 das Apfelmännchen


PS: Wenn das mal fertig ist, soll der Sensor noch ein schönes 
8mm-Objektiv bekommen und videofilme auf mehreren SDHC Karten verteilt 
aufnehmen.
Optimalerweise gleich im 8mm-Kameragehäuse und mit LiIon Akkus und an 
der Seite eine Reihe SD-Slots;) Aber das ist Zukunftsmusik.(lalala) :)



######  AUSZUG AUS DEM DATENBLATT, seite 6 #########
http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/...
########
PINS 15,17,18,21, 47, 48: AGND
Supply Analog ground. Provide isolated ground for analog block and Pixel
array.

PINS 5, 23, 38, 43: DGND
Supply Digital ground. Provide isolated ground for digital block.

PINS 16, 20 : VAA
Supply Analog power. Provide power supply for analog block, 3.3V ±0.3V.

PIN 1: VAAPIX
Supply Analog pixel power. Provide power supply for pixel array, 3.3V 
±0.3
(3.3V).

PINS 4, 22, 37: VDD
Supply Digital power. Provide power supply for digital block, 3.3V 
±0.3V.
#########

Autor: faustian (Gast)
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"(Ich hab 330 mykroFarad Elkos gekauft, sind die in Ordnung, oder ist es
ungünstig/unnötig, dass sie so "gross" sind ? Oder ist ein Elko
ungeeignet? Zudem wäre wohl wegen der Bauhöhe SMD besser"

Klassisch waere: zu denen ein paar 100nF parallel, an jedem VCC/AVCC 
einer, evtl noch 1nF dazu zum Abschmecken. AVCC mit Drossel und eigenem 
Elko aus VCC gewinnen, oder mit eigenem Spannungsregler,dann beide 
Spannungsregler auf der Eingangsseite mit Drossel und Elko, C direkt am 
Regler(!). AGND und DGND getrennt sammeln (der alte Witz mit der 
getrennten und umweltvertraeglichen Entsorgung von Spannungsabfaellen 
liegt da gar nicht mal so daneben!) und jeweils mit einer eigenen 
Leitung zum Sternpunkt zurueckfuehren. Evtl gehts auch mit einer 
einheitlichen Groundplane wenn die Kamera mechanisch sehr nah am 
Hauptboard ist, aber da muss man experimentieren.

Autor: HildeK (Gast)
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Die Pins für die diversen VCCs und deren GNDs liegen ja schön nahe 
beieinander. Da gehören die kleinen (siehe Beitrag von faustian) 
möglichst dicht dran. Deine gekauften 330µ dürfen auch ein wenig weiter 
weg sein, sie sind zwar groß und nur dann schlecht, wenn sie die falsche 
Technologie haben. Ich hätte hier vermutlich möglichst kleine 
SMD-Bauformen in der Größenordnung von 10µ genommen (neben den genannten 
100n und 1...10n).

Ein zweiter Layer mit einer GND-Fläche ist auf jeden Fall von Vorteil. 
Zumindest die kleine Cs würde ich, wenn von der Höhe her mögliche, auf 
der Seite des Imagers anbringen, um die kürzest mögliche Verbindung zu 
dessen Pins zu bekommen. Besonders wichtig ist dies bei den analogen 
Spannungen.

Da alle Spannungen 3.3V haben, ist es auch nicht schlecht, diese 
entweder durch getrennte Regler oder zumindest durch kleine 
Induktivitäten (10µH) voneinander zu trennen.

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