onsemi AR0235CS图像传感器：工业视觉领域的新选择

在电子工程领域，图像传感器是许多应用的核心组件，特别是在工业检测、扫描等需要捕捉清晰图像的场景中。今天我们要介绍的是安森美（onsemi）的一款高性能图像传感器——AR0235CS，它在设计和性能上都有诸多亮点，值得工程师们深入了解。

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1. 产品概述

AR0235CS是一款1/2.8英寸的CMOS数字图像传感器，拥有1920（H）x 1200（V）的有效像素阵列。其创新的全局快门像素设计，能够准确、快速地捕捉运动场景，无论是在低光照还是强光环境下，都能输出清晰、低噪点的图像。该传感器还集成了诸如自动曝光控制、开窗、行跳过模式、列跳过模式、像素合并以及视频和单帧模式等复杂的相机功能，并且可以通过简单的两线串行接口进行编程。

框图

封装尺寸

2. 关键性能参数

2.1 光学与像素特性

• 光学格式：1/2.8英寸（6.34 mm），这种尺寸在工业应用中较为常见，能够适配多种镜头。
• 有效像素：1920（H）x 1200（V），不包括每侧8个边界像素，提供了足够高的分辨率来满足大多数应用需求。
• 像素尺寸：2.8 um，较小的像素尺寸有助于提高传感器的集成度。
• 彩色滤光片阵列：支持RGB Bayer和单色两种模式，工程师可以根据具体应用场景选择合适的模式。
• 主光线角度：有0°或28°两种选择，增加了镜头选择的灵活性。

2.2 电气与性能指标

• 快门类型：全局快门，这是该传感器的一大亮点，能够避免运动物体出现的拖影现象，非常适合捕捉快速运动的场景。
• 输入时钟范围：10 - 48 MHz，可适应不同的时钟源。
• 输出接口：支持8位/10位MIPI，1、2或4通道，方便与不同的处理器进行连接。
• 输出数据速率：每通道最大串行输出数据速率为850 Mbps，能够快速传输图像数据。
• 帧率：全分辨率下可达120 fps（10位），在2x2子采样模式下帧率更高，能够满足高速成像的需求。
• 响应度：单色模式下为41.9 ke-/lux*s，RGB模式待定。
• SNRMAX：37 dB，保证了图像的信噪比，减少噪声干扰。
• 动态范围：65.3 dB，能够在不同光照条件下捕捉到丰富的细节。

2.3 电源与温度特性

• 电源电压：1/O为1.8V，数字为1.25V，模拟为2.8V，需要注意不同电源的供电要求。
• 功耗：在全分辨率120 FPS下为252 mW，相对较低的功耗有助于降低系统的散热需求。
• 工作温度范围：-30°C < TJ < +85°C，能够适应较为恶劣的工业环境。
• 最佳性能温度范围：0°C < T < +60°C，在这个温度范围内传感器能够发挥最佳性能。

2.4 封装与内存特性

• 封装选项：采用7.66x5.64 mm 62球CSP封装，具有较小的尺寸和良好的散热性能。
• 一次性可编程内存（OTPM）：1056字节，可用于存储一些特定的配置信息。

3. 产品特性亮点

• 低光和红外性能优越：在低光照环境下也能输出清晰的图像，适用于夜间或光线较暗的场景。
• 自动黑电平校准（ABLC）：能够自动调整图像的黑电平，提高图像的质量。
• 水平和垂直镜像、开窗和像素合并：这些功能为图像的处理和裁剪提供了更多的灵活性。
• 5x5统计引擎：用于片上自动曝光控制，可针对任何可编程感兴趣区域（ROI）进行精确的曝光控制。
• 行和列跳过模式的灵活控制：可以根据实际需求选择不同的模式，提高帧率或减少数据量。
• 片上触发模式：用于同步，方便与其他设备进行同步操作。
• 内置闪光灯控制：可用于需要闪光灯辅助照明的场景。
• 两个片上锁相环（PLL）：提供稳定的时钟信号。
• 上下文切换：能够快速切换不同的工作模式。

4. 应用领域

AR0235CS的高性能和丰富功能使其适用于多种应用领域，包括：

• 条形码扫描：高帧率和清晰的图像输出能够快速准确地识别条形码。
• 工厂自动化：在工业生产线上，用于检测产品的外观、尺寸等信息。
• 自主移动机器人（AMR）：帮助机器人识别周围环境，实现导航和避障。
• 机器视觉：用于工业检测、质量控制等领域。
• 3D扫描：提供高精度的图像数据，用于三维模型的重建。
• 生物识别：如指纹识别、人脸识别等。

5. 订购信息

该传感器提供了多种不同的型号，以满足不同客户的需求。例如，有单色和RGB两种颜色模式可供选择，每种模式又分为主光线角度为0°或28°的版本，并且有带保护膜和不带保护膜的封装形式，还有演示板可供测试使用。具体的型号和描述可以参考数据手册中的订购信息表。

6. 机械尺寸与封装

传感器采用ODCSP62封装，尺寸为7.66x5.65x0.62，引脚间距为0.70P。文档中详细给出了封装的机械尺寸图和各部分的尺寸公差，工程师在进行PCB设计时需要严格按照这些尺寸进行布局，以确保传感器能够正确安装和使用。

7. 总结与思考

AR0235CS图像传感器凭借其全局快门设计、丰富的功能和良好的性能，在工业视觉领域具有很大的应用潜力。对于电子工程师来说，在设计相关产品时，需要综合考虑传感器的各项参数和特性，根据具体的应用场景选择合适的型号和配置。同时，在使用过程中，要注意电源的稳定性、散热设计以及与其他设备的兼容性等问题。大家在实际应用中是否遇到过类似传感器的使用难题呢？又有哪些解决经验可以分享呢？欢迎在评论区留言讨论。

如果你想了解更多关于AR0235CS的详细信息，可以访问安森美的官方网站（www.onsemi.com），获取技术文档和在线支持。同时，也可以通过授权经销商Mouser Electronics查看产品的定价、库存、交付和生命周期信息。