消费类智能家居的家用摄像头整改案例

2024-03-28

前言
摄像头作为“眼睛”的存在,在我们生活着扮演者许多重要的角色,极大地便利和丰富我们的生活。笔者思考,在电子行业的“仿生学”中,没有什么比“眼睛”更为浪漫的存在。作为使用极其广泛的传感器之一,其组成的机器类型复杂且立体,EMC问题点对应的解决方案涵盖多样,非常适合新手初期分析、整改。今天我们分享的是消费类智能家居的家用摄像头的整改案例。
背景及问题分析
今天的主角是,一个高集成、双摄、多功能的家用摄像头。该产品的结构由三块小板组成:wifi、蓝牙和总线进电端为一块底座板。主芯片以及其他功能集合为一块板用排线连接着另一块板由双摄像镜头以及电源和灯板组成。总体方案以及PCB画板相对成熟,但由于内部空间小,线束间相互串扰耦合,导致数据中的电源和时钟仍然超标。
消费类智能家居的家用摄像头整改案例 (https://ic.work/) 传感器 第1张
测试数据分析>
(1)100MHz电源包络超标,通过磁环验证,以及频谱仪扫描得出结论是电源模块辐射超标,以及线束耦合被带出。
(2)超标时钟点是296MHz,通过频谱仪扫描分析是摄像头时钟MCLK倍频。
整改方案
了解完数据和机器后,那我们的方向就很明确了。在电源源头增加滤波措施,减少空间耦合噪声,防止噪声从线束出逃。由于机器结构问题是由三个小板组成,电源走线不仅仅在pcb板上横跨,还通过了两段线束连接,要处理好各级电源自身的噪声,避免串扰。针对单支时钟而言,这个机器上有许多的时钟,都是采用27MHz晶振作为参考时钟,这种情况下十分贴合我司的展频技术应用,将单支时钟问题在源头处解决。
1.包络超标>
(1)电源模块输入输出增加1nF、10nF滤波,增加RC滤波;,(2)可以在端口处对电源线增加共模电感;,消费类智能家居的家用摄像头整改案例 (https://ic.work/) 传感器 第2张
(3)针对排线包屏蔽。
消费类智能家居的家用摄像头整改案例 (https://ic.work/) 传感器 第3张
2.时钟单支>
(1)在数据线以及时钟线上增加滤波措施(RC滤波);
(2)排线屏蔽也对超标时钟有着明显的效果;
(3)在27MHz的主时钟上加展频SSDCI1108AF-08-CT。
最终整改数据如下图:,消费类智能家居的家用摄像头整改案例 (https://ic.work/) 传感器 第4张
总结
摄像头作为传感器的广泛应用,作为基础架构之一组成不同的产品。由于多功能模块集成的产品对于功能需求更多,外观的五花八门,不可避免的就是结构的分立,模块的分立,再加上高集成高精度的趋势。伴随的EMC问题也越复杂,整改难度也越大。尤其是面对时钟问题时,除去我们在前期画板必须的注意事项,以及时钟线和数据线的滤波手段预留,展频技术的应用在解决源头时钟问题十分可观。同时自我们面对多模块的机器时,拆分模块、独立排查也是十分高效的手段,尽可能的减小耦合带来的误判,以及快速锁定源头。
以上就是笔者对于此次整改的经验总结,希望能给各位工程师提供一点帮助,不足之处,还望指出。

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