RT9367A的應(yīng)用機(jī)制和I2C兼容接口介紹

一、簡(jiǎn)介

RT9367A 是面板背光和手機(jī)攝像頭應(yīng)用的集成解決方案。該器件包含一個(gè)電荷泵白光 LED 驅(qū)動(dòng)器和雙低壓差線性穩(wěn)壓器。本應(yīng)用筆記介紹了RT9367A 應(yīng)用機(jī)制和 I 2 C 兼容接口。

2. 雙 LDO 攝像頭電源輸入

在線性穩(wěn)壓器部分，RT9367A 包含一個(gè)雙通道、低噪聲、低壓差穩(wěn)壓器，每個(gè)通道可提供高達(dá) 300mA 的電流，為手機(jī)攝像頭輸入電壓供電。每個(gè)通道的輸出電壓范圍可通過 I 2配置為 1.1V 至 3.3VC 接口。最新款的手機(jī)通常集成了兩套嵌入式攝像頭。一個(gè)是主攝像頭，另一個(gè)是副攝像頭。對(duì)于拍照手機(jī)用戶，這兩個(gè)相機(jī)組不會(huì)同時(shí)使用。此外，每個(gè)相機(jī)都需要兩個(gè)不同的輸入電壓。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，在傳統(tǒng)的電源管理拓?fù)渲行枰膫€(gè)不同電壓的線性穩(wěn)壓器，這會(huì)增加空間和成本。然而，RT9367A 可以通過其集成的可編程雙路 LDO 實(shí)現(xiàn)這一應(yīng)用。圖 1 顯示了雙路 LDO 的應(yīng)用電路。攝像頭 A 和攝像頭 B 的輸入并聯(lián)到 LDO1 和 LDO2。攝像頭 A 和 B 的輸入電壓電平可能不同。用戶可通過 I 2更改 Camera A 或 Camera B 的 LDO1 和 LDO2 輸出電壓C 接口。請(qǐng)注意，Camera A 和 Camera B 都必須能夠承受最大輸入電壓（3.3V）。由于上述原因，RT9367A 提供了一種高度集成的解決方案，大大減少了元件和 PCB 空間。

圖 1. 雙 LDO 相機(jī)電源輸入應(yīng)用電路

3. 電荷泵 LED 驅(qū)動(dòng)器

該器件包含高度集成的 1MHz、低噪聲、高效率 1x/1.5x/2x 多模式電荷泵和用于驅(qū)動(dòng) W-LED 背光的低壓差電流調(diào)節(jié)器。如圖 2 所示，RT9367A 可以通過調(diào)節(jié)恒定電流為 4 個(gè)白光 LED 供電以實(shí)現(xiàn)均勻的強(qiáng)度，如圖 2 所示。每個(gè)通道 （LED1-LED4） 可支持高達(dá) 25mA 的電流。內(nèi)部 5 位 DAC 用于亮度控制，因此用戶可以通過 I 2輕松配置高達(dá) 32 級(jí)的 LED 電流C 接口。RT9367A 電荷泵具有低噪聲恒定頻率運(yùn)行，并根據(jù) VIN 和 LED 正向電壓條件自動(dòng)優(yōu)化效率。器件在 1x 模式下上電，并在任何啟用的 LED 電流源接近壓降時(shí)自動(dòng)切換到升壓模式 （1.5x）；隨后的 dropout 將部件切換到 2x 模式。內(nèi)部電路可防止啟動(dòng)和模式切換期間的浪涌電流和過大的輸入噪聲。此外，該器件還具有短路、過熱和 LED 開路/短路保護(hù)功能。

圖 2. 電荷泵 LED 驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用電路

4. I 2 C 兼容接口

4-1 I 2 C 接口時(shí)序圖

RT9367A 就像一個(gè) I 2 C 總線從機(jī)。I 2 C 總線主機(jī)通過 2 線 I 2 C 總線向 RT9367A 發(fā)送命令字節(jié)來配置雙 LDO 和 LED 輸出的設(shè)置。圖 3 顯示了 I 2 C 接口的時(shí)序圖。在 START 條件之后，I 2 C 主機(jī)發(fā)送一個(gè)芯片地址。該地址為七位長(zhǎng)，后跟第八位，即數(shù)據(jù)方向位 （R/W）。第二個(gè)字節(jié)選擇要寫入數(shù)據(jù)的寄存器。第三個(gè)字節(jié)包含要寫入所選寄存器的數(shù)據(jù)。

圖 3. I 2 C 接口時(shí)序圖

4-2 LDO 輸出電壓和 LED 電流設(shè)置

在第一個(gè)字節(jié)中，RT9367A 地址為 1010100 （54h），是一個(gè)只接收設(shè)備。圖 4 顯示了 RT9367A 雙路 LDO 輸出電壓設(shè)置和 LED 電流設(shè)置的寫入信息。在第二個(gè)字節(jié)中，雙路 LDO 的子地址為“001”，LED Driver 的子地址為“010”。對(duì)于 LDO 通道設(shè)置，LDO1 定義為“000”，LDO2 定義為“001”。對(duì)于第二個(gè)字節(jié)的最后一位，“0”表示禁用，“1”表示啟用功能。LED 的子地址為“010”。最后 4 位（B0 到 B3）代表 LED 的通道（LED1 到 LED4），“0”表示關(guān)閉，“1”表示打開。第三字節(jié)（C0 到 C4）的數(shù)據(jù)表示 LDO1、LDO2 輸出電壓或背光 LED 電流的 32 級(jí)設(shè)置。

圖 4. LDO 和 LED 驅(qū)動(dòng)器的 I 2 C 寫入周期

圖 5. LDO 電壓設(shè)置和 LED 電流設(shè)置

圖 5、表 1 和表 2 顯示了雙路 LDO 輸出電壓和 LED 電流設(shè)置信息。LDO1 的輸出電壓可分為 1.75V（HEX 代碼 = 0）和 3.3V（HEX 代碼 = 1F）之間的 32 級(jí)電平。LDO2的輸出電壓分為兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)是從1.1V（HEX Code = 0）到1.8V（HEX Code = 0E），另一個(gè)是從2.5V（HEX Code = 0F）到3.3V（十六進(jìn)制代碼 = 1F）。此外，LED 電流可分為 0.8mA（HEX 代碼 = 0）和 25mA（HEX 代碼 = 1F）之間的 32 級(jí)。

4-3 設(shè)計(jì)實(shí)例

下面舉例說明 RT9367A LED 電流和 Dual LDO 輸出電壓的設(shè)置。對(duì)于以下示例，RT9367A 地址為 1010100 （54h），即第一個(gè)字節(jié)。如上圖所示，Dual LDO 的子地址為 001，LED 為 010。

示例：

LDO1 輸出電壓 = 2.8V

LDO2 輸出電壓 = 1.2V

LED1 至 LED3 開啟電流 = 25mA

LED4 關(guān)閉

圖 6. LDO 電壓和 LED 電流通過 I 2 C編程

5. 布局考慮

RT9367A 是一款高頻開關(guān)電容轉(zhuǎn)換器，為了獲得最佳性能，需要仔細(xì)的 PCB 布局。首先，將所有外圍元件盡可能靠近 IC。然后將C IN1、C IN2、C OUT、C LDO1、C LDO2、C FLY1和C FLY2 分別放置在AVIN、PVIN、VOUT、LDO1、LDO2、C1P、C1N、C2P、C2N和GND引腳附近。此外，強(qiáng)烈建議使用較短的連接。為 RT9367A 設(shè)計(jì) PCB 布局時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循以下指南。

裸露的 GND 焊盤必須焊接到一個(gè)大的接地層，以便散熱和防止噪聲。

VIN 走線應(yīng)足夠?qū)?，以盡量減少電感并處理高電流。

輸入和輸出電容必須靠近器件放置。

飛跨電容必須靠近零件放置。從引腳到電容器焊盤的走線應(yīng)盡可能寬。長(zhǎng)走線還會(huì)產(chǎn)生由這些引腳上的大 dv/dt 引起的大噪聲輻射。所以推薦短走線。

從引腳到 LCM 模塊的所有 LED 和 VIN 走線都應(yīng)被接地層屏蔽和隔離。屏蔽可防止從電荷泵耦合的高頻噪聲的干擾。

輸出電容必須放置在 GND 和 VOUT 之間，以減少?gòu)碾姾杀玫?LED 的噪聲耦合。

六，結(jié)論

I 2 C 接口因其方便性和穩(wěn)定性而被廣泛應(yīng)用于智能手持設(shè)備。RT9367A采用I 2 C 編程機(jī)制，在減少元件、節(jié)省PCB空間和方便控制方面提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。