一、簡介

RT9367A 是面板背光和手機攝像頭應用的集成解決方案。該器件包含一個電荷泵白光 LED 驅動器和雙低壓差線性穩壓器。本應用筆記介紹了RT9367A 應用機制和 I 2 C 兼容接口。

2. 雙 LDO 攝像頭電源輸入

在線性穩壓器部分，RT9367A 包含一個雙通道、低噪聲、低壓差穩壓器，每個通道可提供高達 300mA 的電流，為手機攝像頭輸入電壓供電。每個通道的輸出電壓范圍可通過 I 2配置為 1.1V 至 3.3VC 接口。最新款的手機通常集成了兩套嵌入式攝像頭。一個是主攝像頭，另一個是副攝像頭。對于拍照手機用戶，這兩個相機組不會同時使用。此外，每個相機都需要兩個不同的輸入電壓。為了實現上述目標，在傳統的電源管理拓撲中需要四個不同電壓的線性穩壓器，這會增加空間和成本。然而，RT9367A 可以通過其集成的可編程雙路 LDO 實現這一應用。圖 1 顯示了雙路 LDO 的應用電路。攝像頭 A 和攝像頭 B 的輸入并聯到 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 相機電源輸入應用電路

3. 電荷泵 LED 驅動器

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動 W-LED 背光的低壓差電流調節器。如圖 2 所示，RT9367A 可以通過調節恒定電流為 4 個白光 LED 供電以實現均勻的強度，如圖 2 所示。每個通道 （LED1-LED4） 可支持高達 25mA 的電流。內部 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 32 級的 LED 電流C 接口。RT9367A 電荷泵具有低噪聲恒定頻率運行，并根據 VIN 和 LED 正向電壓條件自動優化效率。器件在 1x 模式下上電，并在任何啟用的 LED 電流源接近壓降時自動切換到升壓模式 （1.5x）；隨后的 dropout 將部件切換到 2x 模式。內部電路可防止啟動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/短路保護功能。

圖 2. 電荷泵 LED 驅動器應用電路

4. I 2 C 兼容接口

4-1 I 2 C 接口時序圖

RT9367A 就像一個 I 2 C 總線從機。I 2 C 總線主機通過 2 線 I 2 C 總線向 RT9367A 發送命令字節來配置雙 LDO 和 LED 輸出的設置。圖 3 顯示了 I 2 C 接口的時序圖。在 START 條件之后，I 2 C 主機發送一個芯片地址。該地址為七位長，后跟第八位，即數據方向位 （R/W）。第二個字節選擇要寫入數據的寄存器。第三個字節包含要寫入所選寄存器的數據。

圖 3. I 2 C 接口時序圖

4-2 LDO 輸出電壓和 LED 電流設置

在第一個字節中，RT9367A 地址為 1010100 （54h），是一個只接收設備。圖 4 顯示了 RT9367A 雙路 LDO 輸出電壓設置和 LED 電流設置的寫入信息。在第二個字節中，雙路 LDO 的子地址為“001”，LED Driver 的子地址為“010”。對于 LDO 通道設置，LDO1 定義為“000”，LDO2 定義為“001”。對于第二個字節的最后一位，“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”表示關閉，“1”表示打開。第三字節（C0 到 C4）的數據表示 LDO1、LDO2 輸出電壓或背光 LED 電流的 32 級設置。

圖 4. LDO 和 LED 驅動器的 I 2 C 寫入周期

圖 5. LDO 電壓設置和 LED 電流設置

圖 5、表 1 和表 2 顯示了雙路 LDO 輸出電壓和 LED 電流設置信息。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 級電平。LDO2的輸出電壓分為兩個區域，一個是從1.1V（HEX Code = 0）到1.8V（HEX Code = 0E），另一個是從2.5V（HEX Code = 0F）到3.3V（十六進制代碼 = 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。

4-3 設計實例

下面舉例說明 RT9367A LED 電流和 Dual LDO 輸出電壓的設置。對于以下示例，RT9367A 地址為 1010100 （54h），即第一個字節。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 是一款高頻開關電容轉換器，為了獲得最佳性能，需要仔細的 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，強烈建議使用較短的連接。為 RT9367A 設計 PCB 布局時，應嚴格遵循以下指南。

裸露的 GND 焊盤必須焊接到一個大的接地層，以便散熱和防止噪聲。

VIN 走線應足夠寬，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盡可能寬。長走線還會產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，以減少從電荷泵到 LED 的噪聲耦合。

六，結論

I 2 C 接口因其方便性和穩定性而被廣泛應用于智能手持設備。RT9367A采用I 2 C 編程機制，在減少元件、節省PCB空間和方便控制方面提供了一個優秀的解決方案。