电子设计27284图03 Zoran相机Ft宣传片

图片完美盒相机系统设计

2019年6月7日
“复制准备”的参考设计成为全球击中。Paul Rako与负责的工程师交谈,揭示了设计背后的故事。

我在2019年之前遇到了里卡多萨拉维岛模拟Aficionados派对在硅谷(图。1).里卡多在Zoran Corporation十年前,设计了一个最受欢迎小袖珍相机。我遇到了Salaverry工程师Extraordinaire Alan Martin.艾伦告诉我里卡多是他见过的最好的工程师。因为图灵在线性技术公司做过现场应用工程师,在德州仪器公司做过工厂应用工程师,所以他认识了很多工程师。说里卡多是他们中最好的是一种补充。

1.里卡多·萨拉弗里(Ricardo Salaverry)早年在智利学习电子学。作为一名业余无线电爱好者和消费产品系统设计师,他曾是Tyco公司ELO Touch部门的工程总监。

使用供应商的帮助

我发现有趣的一件事是Salaverry对电力设计的方法。他听说过在使用中爆炸的柯达数码相机的故事,并希望专业知识确保永远不会发生在他的设计中。“我知道我不是便携式电力专家,所以我叫Maxim和Linear Tech [现在是模拟设备的一部分]。”他使用了一个线性技术芯片来为相机闪光充电。两个Maxim芯片使得为传感器,处理器和闪存为供电所需的许多系统电压。Salaverry回忆起了11个系统电压,需要由两个AA电池单元制成(图2)

2.萨拉弗里在十年前设计的左兰盒式相机原型中勾勒出了电力系统。

Zoran芯片有一小部分一直开着,由电池组和电源芯片上的有线或二极管供电。一直开着的部分就是开关的位置。电源开关必须是软开关,由佐兰芯片控制。如果你拍了一张照片,然后立即关掉相机,Zoran芯片就必须在读取CCD传感器、进行信号处理和压缩、然后写入闪存的同时保持一切正常运行。只有到那时,电源轨道才能关闭。

粘性情况

萨拉弗里遇到了一个和那些设计电池驱动产品的人一样棘手的情况。AA电池有一个内阻。这个电阻随着温度以及电池所输送的电流而变化。一种新的碱性电池将具有1.5 V的电压。当达到0.9 V时,完全放电。在便携式产品中存在的问题是,在打开主电源总线之前,你的芯片的总在线部分可能会测量到1v的电压。然后电池将跌落到低于0.8 V。如果没有足够的剩余电量来拍摄和存储照片,这将是一个大问题。

Salaverry在二极管的“或”节点处使用了封闭电容。这样,如果用户按下电源按钮,电池电压几乎足够,则芯片的始终开关具有足够的功率,因为​​电池电压垂直于两个AA电池的1.8V最小阈值。这允许始终如一地拍摄虽然凹陷,然后进行有序的关闭,因为没有足够的充电留下照片。

一个巨大的成功

由于他的建筑,而且由于Zoran聪明的营销而设计,旨在成为粉碎的粉碎变得击中。Salaverry的参考设计不是Form-Fit和函数原型(图3)。相反,他使用具有标准化引脚分配的高密度连接器,使Zoran客户可以使用1MPX,2MPX,3MPX或6Mpx传感器。Salaverry制作了相机系统参考设计,让客户决定包含哪些功能。他共完成了16个电源设计,八个传感器板,两个不同的Zoran芯片板,以及在显示器作为模块中提供的多年之前的年更新和两个显示板。最终参考设计有一个主板,带有Zoran芯片,电​​源印刷电路板(PCB),闪存PCB(灯泡,NOT记忆),显示板和传感器PCB。

3. Salaverry制作的“Copy-ready”参考设计允许Zoran客户建立自己版本的相机,所以Zoran可以卖给他们主芯片。

所有这些子系统都可以由客户混合和匹配,因为Salaverry确保他的高密度连接器上有足够的引脚来提供所有的变化。市场营销人员称该产品为“可复制”的参考设计(图4).客户会根据市场或直觉来设置他的产品。然后Salaverry会提供他的Cadence OrCAD图表。之后,客户会移除大的高密度连接器,或者将子系统集成到一块PCB上,或者使用较小的连接器来接收特定配置所需的信号。

4.原型由可互换的PCB构建,可提供不同和增强的功能。客户将取Salaverry的原理图和布局,并使其版本形式合适和功能。

按你的要求测试

萨拉弗里还做了一件每个设计工程师都欣赏的事。他包括了一个可以发出许多不同测试信号的连接器,并在所有pcb上提供了大量的测试点。其中一个秘诀是明智地使用模拟。Salaverry说同意鲍勃暂停,模拟可以引导你误入歧途。

“Bob Pease是对的,”当我质疑使用模拟时,他对我感到惊呼。“但你必须知道你可以模拟什么。”他注意到了模拟RC时间常数,被动网络,这是简单的物理,如果您了解所有杂散和泄漏路径,则肯定是对的。另一个秘诀是知道您正在使用的模拟模型的质量和范围。证据是他的成功。在139个电路板中,其中137个在第一次旋转上工作。这让您在做出改变以实现特征或改进的巨大地位 - 而不是让Damp的事情工作。

Salaverry还设计了一个突破板,可以帮助相机的发展(图5).他注意到,“夹具板有一个20针连接器。这将连接到Cammini相机的前底部的Cammini 20针连接器。连接通过带状电缆进行。夹具板具有LED,测试点和DIP开关,可直接连接到Zoran芯片以改变芯片的操作模式或启动模式。这是一个非常强大的小董事会。这个小板是完全开发相机所需的一切。“

5. Salaverry还设计了一个突破板,有助于相机开发。

为主板做好准备

虽然复制准备参考设计的模块化性质高兴客户,Salaverry后来设计了一个主板,设计师可以用于测试相机的各种电路板和子系统(图6).他注意到,“我们给相机的名字是”Cammini“,董事会名称是'Cammini Extension。'Cammini Extension有很多用于测试,调试和调整图像传感器的功能。”允许有组织的可访问方法来电源和测试各种电路板与参考设计本身同样重要。

6.为了帮助盒子相机设计,Salaverry创建了一个种类的主板,可容易地测试和开发各种系统板。这用于他自己的发展,以及给予客户的发展。

Cammini推广板有空间,使Salaverry可以通过使用Maxim电荷泵RS-232芯片从Zoran IC中带出RS-232端口。这允许客户的工程师将参考设计插入PC进行编程和调试。最终产品不需要RS-232接口芯片,但客户的工程师喜欢与参考设计相宽敞。我问是否有一个JTAG接口,而Salaverry回复过,“没有人需要任何复杂的东西来设置寄存器并与芯片一起玩。”

他指出,他的设计意味着客户在设计一款相机时,不必浏览数百页的Zoran数据表。相机的设计完成了,Salaverry通过Zoran的数据表和其他所有的数据,制作了一个客户可以根据自己的需求定制的系统,并快速进入市场。

错误的原型方式

对比的Salaverry的原型制作系统对我的经验OQO.,palmtop计算机启动。我们使我们的第一个原型非常小而闻名(图7).该公司由EX-Apple Industrial Designer开始,因此对他有一些小而性感的东西很重要,向客户炫耀,我们认为是戴尔,惠普和联想等一级计算机​​制造商。由于没有真正的面包板设计,设计努力被展开并可用于测试。也许这就是原因有线给了我们他们的“蒸发器”奖。两次。

7. OQO Palmtop计算机原型的12层PCB太小而且挤满了允许进行故障排除和开发。

将误差复制制作第一个原型形式贴合和功能,我接受了我的部分项目,墙壁疣,也将在最终大小的原型(图8).这是一个具有挑战性的设计,首先是李离子充电器在墙上疣,而不是产品本身。它在产品中取得更少的东西。

8.为OQO计算机设计的“墙壁疣”原型也是契合和功能 - 在开发时期的一个巨大错误。注36-Cauge焊接到PCB的电线以及三个VGA同轴电缆。最糟糕的是,锂离子充电器在这个配件中,而不是计算机本身。

但我接受了这个邪恶的咒语“这是。只是原型,“所以我和36号电线和焊接到板的微小同轴电缆没有连接器。我必须用显微镜排除设计故障(图9).我标记了“人类痛苦的改变”的图片告诉你没有具有大量测试点的分布原型,并访问所有电路节点。

9.故障排除OQO原型设计是噩梦,需要显微镜,外科医生的协调和耐心的工作

有一个很好的问题

Zoran的“可复制”概念见证了数码相机芯片在Zoran业务中的份额在三年内从1%上升到55%。在一年的时间里,Zoran向1.03亿台数码相机的总市场供应了3500万个相机芯片。有一段时间,他们差点让台积电(TSMC)的硅晶圆厂失去产能。这是任何公司都欢迎的问题。

萨拉弗里告诉我,经济是这样的,零件要40美元,另外40美元的劳动力和管理费用,相机很容易卖到100美元。这意味着,制造商可以花费8000万美元,最终获得2000万美元的利润,在9个月或更少的时间内轻松实现。难怪顾客们喜欢他的设计。我们都应该如此幸运,如此聪明。

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