Camera POC 电路设计要点

一．概况：

近年来，随着人们对驾驶安全水平需求的不断提高，高级驾驶辅助系统（ADAS）相关技术的不断成熟，伴随着ADAS市场高速发展，摄像头的需求也更加旺盛。其应用场景也是非常多的，但是有一个特点就是需要摄像头的传输距离更远，以满足不同产品功能的需求。目前不同厂家推出了针对 Camera 远距离传输的高速方案，但是基本上所有的高速协议是 POC 架构的，所以这里针对 Camera 部分 POC 电路的设计做一个简单的分析。

 

电路传输模型

二．POC 电路分析

POC(Power Over Coaxia)一种基于同轴线缆传输的视频信号、同轴控制，电源叠加的技术。在叠加过程中，难度最大的是解决直流电源与高频视频信号叠加传输的问题，保证高频视频信号不失真，低频控制信号不出现乱码。

电路传输模型

简化后模型

三．POC电路设计原则

低频时有很低阻抗可以使DC Power很容易通过，高频（1MHz~>1GHz时）时有大于>1KΩ/2KΩ的特性阻抗能阻止正向通道数据及反向通道数据通过。

AC Signal传输：

使用220nF电容隔离DC电源部分，（电容选择原则：1MHz~850MHz带宽区间拥有很小的高频阻抗，同时低ESL对线路传输不产生干扰。）

Serializer 信号端电路

DC Power传输：

为了使DC Power电路对Data正向通道不产生干扰，需确保此电路的阻抗对正/反向数据通道足够大，通常使其> ~20*线路特性阻抗（Coax 50Ω）=1K Ω（1MHz~850MHz）。采用100µH电感，其特性阻抗>1 KΩ@1MHz（低通反向通道）；但由于电感在实际使用中存在寄生电容，会使其阻抗在大于70MHz时<1 KΩ，从而会对正向通道数据传输产生干扰。为了提高POC电路在正向数据通道频率范围内的阻抗，我们需要第二个电感。正向数据通道下边沿带宽为~70MHz（@maximum PCLK），同样，我们若使低PCLK（eg.35MHz）频率带宽数据通过，电感可选择阻抗>1 KΩ@35MHz，此电感值为4.5µH（4.7µH常用）。

电感选择原则：

大电感和小电感组合后的特性阻抗曲线需保证在>1 KΩ @1MHz~1.74GHz。

为了防止阻抗发生突变，可在电感两端并联1 KΩ电阻。使POC电路的直流阻抗为0、高频时阻抗为1KΩ。同时电感选择需考虑其最大饱和电流，高于饱和电流时，电感不再呈现电感特性。若摄像头尺寸要求严格，我们可通过提高POC的DC电压值降低其最大电流，从而减小电感的尺寸。电感饱和电流≥1.5 × IDC。

POC 滤波电路

最后电感组合后的特性阻抗曲线

POC 电路常见问题总结：

1. I2C 通讯被干扰，Serializer I2C 通讯失败。
2. 高速信号被干扰，图像信号无法正常发送出去，或者发送异常。
3. Serializer 供电被干扰，输出的控制信号异常。

四．PCB 设计参考：

1．高速信号线走内层，走阻抗控制，遵循高速走线规则

2．电源和信号线在座子焊盘处分开

参考文献：

1. Thine 的芯片资料 “THCV244_Rev200_E”