基于A(yíng)TR4251放大器的汽車(chē)天線(xiàn)設計

近年來(lái)，拍照手機、電腦攝像頭 (PC-CAM)、監控等領(lǐng)域飛速發(fā)展，需求量日漸增長(cháng)，CMOS圖像傳感器(CIS)作為這些應用的核心元件，其市場(chǎng)需求也越來(lái)越大。CIS芯片集光電、模擬電路和數字電路于一體，其設計、生產(chǎn)、測試、封裝以及最終應用與傳統IC相比，都有其特別的地方，因此行業(yè)門(mén)檻也相對較高。

　　北京思比科作為中國本土企業(yè)，是唯一基于自主專(zhuān)利技術(shù)開(kāi)發(fā)成功高端CMOS圖像傳感器芯片并實(shí)現規?；a(chǎn)的企業(yè)，近幾年開(kāi)發(fā)成功了一系列高品質(zhì)圖像傳感器芯片。以下針對拍照手機，PC-CAM和監控三個(gè)領(lǐng)域的應用，具體介紹思比科的系列產(chǎn)品。

　　1．拍照手機

　　拍照手機可以實(shí)現預覽、拍照、回顯、錄像和回放的全部功能。從傳感器應用的角度，拍照手機可以分為以下兩類(lèi)：第一類(lèi)是 YUV型，即傳感器輸出標準的YUV圖像數據，多媒體處理器接收后完成圖像的編解碼等后處理，傳感器和多媒體處理器相對獨立，SP80818(1/8 inch VGA)和SP82318(1/3.2 inch 2M)就是針對這種應用設計的。第二類(lèi)是Raw Data型，傳感器只輸出原始數據，所有的圖像處理和自動(dòng)控制都由多媒體處理器來(lái)主導完成，SP80708(1/7 inch VGA)和SP83308(1/3 inch 3.2M)符合這種應用。以下分別介紹兩種方案。

　　1．1 YUV型

　　YUV型的方案是目前中低端拍照手機普遍采用的一種方案，主要集中在VGA，1.3M和2M的拍照手機，要求傳感器輸出標準的YUV數據。傳感器除了完成圖像采集的功能外，還要完成圖像處理和圖像轉換的功能。圖1是SP80818和SP82318的結構框圖以及YUV手機的結構圖。其中傳感器核(Sensor Core)部分包含有感光陣列、曝光控制和讀出電路、可變增益放大器(PGA)和模數轉換器(ADC)，主要完成圖像采集功能。傳感器核輸出的原始圖像數據送到圖像處理器(ISP)，ISP完成一系列圖像處理和圖像轉換功能，主要包含以下處理：灰度補償、數字增益和白平衡、鏡頭陰影修正、壞點(diǎn)檢測和修正、彩色插值、平滑處理和輪廓增強、GAMMA校正、色彩校正、亮度、飽和度和對比度調節、圖像尺寸變換、色彩空間轉換、圖像數據打包輸出?？刂颇K完成自動(dòng)曝光控制，自動(dòng)白平衡，50Hz/60Hz閃爍檢測等功能，對傳感器核和ISP進(jìn)行控制，以及和多媒體處理器的通信(多媒體處理器通過(guò)串行總線(xiàn)接口訪(fǎng)問(wèn)傳感器內部寄存器，實(shí)現對傳感器的控制。)

圖1： YUV傳感器SP0818和SP2318的結構框圖及應用。

　　雖然絕大多數主流的傳感器設計公司都是按照以上功能來(lái)設計自己的產(chǎn)品，但由于設計能力和所采用的工藝性能的不同，市面上產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比仍然會(huì )存在較大的差距。

　　思比科在設計這些產(chǎn)品之前，已經(jīng)做了大量的基礎研究，從工藝，算法到電路原理都有了很多的突破，形成了以 SuperPix和SuperImage為核心的技術(shù)特點(diǎn)，相關(guān)專(zhuān)利已經(jīng)達到數十件以上，SuperPix技術(shù)具體體現在高性能的像素單元(Pixel) 設計，高精度、高速度和超低功耗的CDS電路，PGA電路和ADC電路設計；SuperImage技術(shù)則主要包含一系列效果優(yōu)良、實(shí)現簡(jiǎn)潔的算法，如自動(dòng)白平衡，自動(dòng)曝光控制，彩色插值，平滑去噪，輪廓增強等。

　　YUV方案的優(yōu)點(diǎn)在于照相模塊的獨立性和靈活性。工程師很容易完成不同的傳感器和多媒體處理器之間的對接，而復雜繁瑣的圖像調試工作已經(jīng)由照相模塊的供應商完成，工程師只需要將多媒體處理器中傳感器的配置參數更新就可以得到理想的圖像效果。

　　然而，隨著(zhù)手機市場(chǎng)的競爭加劇，客戶(hù)對傳感器的性?xún)r(jià)比要求越來(lái)越高，這種方案的缺點(diǎn)也越來(lái)越明顯。由于傳感器工藝的特殊性決定了在設計和制造過(guò)程中，不能使用超過(guò)4層的金屬連線(xiàn)資源，這將大大增加邏輯關(guān)系復雜的圖像處理電路的面積，從而增加傳感器的成本。而另一方面，為了降低成本，傳感器的感光單元尺寸越來(lái)越小，為了得到更好的圖像質(zhì)量，需要越來(lái)越復雜的算法對圖像進(jìn)行處理?；谝陨显?，ISP的功能已經(jīng)開(kāi)始從傳感器轉移到多媒體處理器。對于規模龐大的多媒體處理器來(lái)說(shuō)，ISP的集成對其成本不會(huì )有明顯增加，而傳感器的成本則有大幅度下降。因此?Raw Data方案也越來(lái)越被關(guān)注。