AR0230CS_DS_A.pdf资源-CSDN文库

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安森美半导体(ON Semiconductor)推出最新的高性能CMOS图像传感器，用于先进的视频安防摄像机。AR0230CS图像传感器是一款1/2.7英寸光学制式器件，带105dB动态范围，结合业界领先的低光照功能及优异的近红外线(NIR)性能。对于寻求升级现有720p因特网协议(IP)摄像机设计的安防摄像机制造商而言，AR0230CS以集成高动态范围(HDR)支持的1/2.7英寸210万像素CMOS传感器，提供高品质1080p(1920x1088分辨率)视频。这图像传感器能够以每秒60帧(fps)的速率捕获高清(HD)1080p视频数据。它包含集成的HDR视频支持，带优化的运动补偿、高级局部色调映射(ALTM)及数字侧向溢流(digital lateral overflow, DLO)，以将运动伪像减至最少，及优化HDR色彩再现。这完整的HDR功能确保新的HDR 1080p相机设计加快上市进程。此外，AR0230CS提供交错式T1/T2输出，用于使用第三方图像信号处理器(ISP) HDR支援的客户。安森美半导体专有的双转换增益3.0微米(µm) DR-Pix像素技术用于增强低光照性能，及将动态范围拓宽至最大105 dB。DR-Pix技术像素提供两种模式：低转换增益模式，优化用于在明亮环境下提供更大的电荷处理能力；高转换增益模式，在低光照环境下提供更高的灵敏度及更低的读取噪声。其它特性还包括全局复位释放快门模式、先进的板载统计引擎、高速可配置环境切换、自动黑电平校准(BLC)、片上锁相环(PLL)及温度传感器。 AR0230CS的工作温度范围是-30 °C至+85 °C，包含并行及HiSPi接口。安森美半导体汽车及工业CMOS成像产品高级总监Alvin Wong说：“由于市场需要更高分辨率，专业及消费级1080p安防摄像机增速惊人，这210万像素1/2.7英寸AR0230CS传感器非常适合于此市场。这传感器宽广的动态范围、优异的低光照性能及NIR灵敏度，使其与市场上其它成像方案区别开来。”

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AR0230CS:1/2.7-Inch 2.1Mp/Full HD Digital Image Sensor

Features

ON Semiconductor Confidential and Proprietary

AR0230_DS Rev. A Pub. 3/15 EN 1 ©Semiconductor Components Industries, LLC,2014

1/2.7-Inch 2.1Mp/Full HD Digital Image Sensor

AR0230CS Data Sheet, Rev. A

For the latest data sheet, please visit www.aptina.com

Features

• Superior low-light performance

• Latest 3.0m pixel with ON Semiconductor

DR-Pix™ technology with Dual Conversion Gain

• Full HD support at up to 1080P 60 fps for superior

video performance

• Linear or high dynamic range capture

• Optional adaptive local tone mapping (ALTM)

• Pixel or Line interleaved T1/T2 output

• Support for external mechanical shutter

• On-chip phase-locked loop (PLL) oscillator

• Integrated position-based color and lens shading

correction

• Slave mode for precise frame-rate control

• Stereo/3D camera support

• Statistics engine

• Data interfaces: four-lane serial high-speed pixel

interface (HiSPi™) differential signaling (SLVS and

HiV

CM), or parallel

• Auto black level calibration

• High-speed configurable context switching

•Temperature sensor

Applications

• Video surveillance

• 1080p60 (Surveillance) video applications

• High dynamic range imaging

General Description

ON Semiconductor's AR0230CS is a 1/2.7-inch CMOS

digital image sensor with an active-pixel array of

1928Hx1088V. It captures images in either linear or

high dynamic range modes, with a rolling-shutter

readout. It includes sophisticated camera functions

such as in-pixel binning, windowing and both video

and single frame modes. It is designed for both low

light and high dynamic range scene performance. It is

programmable through a simple two-wire serial inter-

face. The AR0230CS produces extraordinarily clear,

sharp digital pictures, and its ability to capture both

continuous video and single frames makes it the per-

fect choice for a wide range of applications, including

surveillance and HD video.

Ordering Information

Table 1: Key Parameters

Parameter Typical Value

Optical format 1/2.7-inch (6.6 mm)

Active pixels 1928(H) x 1088(V) (16:9 mode)

Pixel size 3.0m x 3.0m

Color filter array RGB Bayer

Shutter type Electronic rolling shutter and GRR

Input clock range 6 – 48 MHz

Output clock

maximum

148.5 Mp/s (4-lane HiSPi)

74.25 Mp/s (Parallel)

Output

Serial HiSPi 10-, 12-, 14-, 16-, or 20-bit

Parallel 10-, 12-bit

Frame

rate

1080p 60 fps

Responsivity 4.0V/lux-sec

SNR

MAX

41 dB

Max Dynamic range Up to 105 dB

Supply

voltage

I/O 1.8 or 2.8V

Digital 1.8 V

Analog 2.8 V

HiSPi 0.3V - 0.6V (SLVS), 1.7V - 1.9V (HiVcm)

Power consumption

(typical) <896mW(HDR 1080p60, 8x gain, 25°C)

Operating

temperature

–30°C to +85°C ambient

Package options 10x10mm 80-pin iBGA

Table 2: Available Part Numbers

Part Number Description

AR0230CSSC00SUEA0

80-pin iBGA, 0° CRA, Mass

Production

AR0230CSSC00SUEAH3 80-pin iBGA, 0° CRA, Headboard

AR0230CSSC00SUEAD3 80-pin iBGA, 0° CRA, Demo3 Kit

AR0230_DS Rev. A Pub. 3/15 EN 2 ©Semiconductor Components Industries, LLC,2014.

AR0230CS: 1/2.7-Inch 2.1Mp/Full HD Digital Image Sensor

Table of Contents

ON Semiconductor Confidential and Proprietary

Table of Contents

Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Ordering Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

Functional Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

Pixel Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Features Overview. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

Electrical Specifications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

Power-On Reset and Standby Timing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Package Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

Revision History. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

AR0230CS: 1/2.7-Inch 2.1Mp/Full HD Digital Image Sensor

List of Figures

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Figure 1: Block Diagram of AR0230ATCS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

Figure 2: Typical Configuration: Serial Four-Lane HiSPi Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

Figure 3: Typical Configuration: Parallel Pixel Data Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

Figure 4: 80-Ball IBGA Package. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

Figure 5: Pixel Array Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Figure 6: Pixel Color Pattern Detail (Top Right Corner) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Figure 7: Imaging a Scene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Figure 8: Quantum Efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

Figure 9: Two-Wire Serial Bus Timing Parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

Figure 10: I/O Timing Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

Figure 11: Power Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Figure 12: Power Down. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

Figure 13: 80iBGA 10x10 Package Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

AR0230CS: 1/2.7-Inch 2.1Mp/Full HD Digital Image Sensor

List of Tables

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Table 1: Key Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Table 2: Available Part Numbers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

Table 3: Pin Descriptions, 80-ball iBGA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

Table 4: List of Configurable Registers for Context A and Context B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Table 5: Two-Wire Serial Bus Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

Table 6: I/O Timing Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

Table 7: DC Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

Table 8: Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

Table 9: 1080p30 Linear 74MHz Parallel 1.8v. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Table 10: 1080p30 HDR (ALTM) 74MHz Parallel 1.8v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Table 11: 1080p30 Linear 74MHz Parallel 2.8V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Table 12: 1080p30 HDR (ALTM) 74MHz Parallel 2.8V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

Table 13: 1080p30 Linear 74MHz SLVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

Table 14: 1080p30 HDR (ALTM) 74MHz SLVS (low power mode). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

Table 15: 1080p30 Linear 74MHz HiVcm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

Table 16: 1080p30 HDR (ALTM) 74MHz HiVcm (low power mode) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

Table 17: Line Interleaved SLVS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

Table 18: Line Interleaved HiVcm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

Table 19: Channel Skew . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

Table 20: Power-Up Sequence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Table 21: Power-Down Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32