LM9831 42位彩色1200dpi的USB图像扫描仪
1999年10月
N
图像扫描仪
LM9831 42位彩色， 1200dpi的USB
概述
该LM9831是一个赎罪完整的USB图像扫描系统
GLE IC 。该LM9831提供的所有功能（图像传感器
控制，照明控制，模拟前端，像素处理
函数图像数据缓存/ DRAM控制器，微
电机控制器和USB接口）要创造高
性能彩色扫描仪。该LM9831扫描图像中的42位
彩色/ 14位灰度，并具有输出数据格式为24位彩色/ 8
位灰度。该LM9831支持高达像素数的传感器
16384像素×3色（1200 dpi的X 13.6英寸） 。
该LM9831的低运行和暂停模式电源电流
允许USB总线供电扫描仪的设计。唯一的额外
所需的活性成分是一种外部的4Mbit或16Mbit的
DRAM的数据缓冲和功率晶体管，用于步进
电机。
步进电机控制紧密结合的图像数据缓冲区
管理，以最大限度地提高数据传送效率。
PWM步进电机电流控制可对微
fullstepping的价格。
在USB接口的即插即用操作配备USB
计算机。
自定义供应商和产品ID的串行EEPROM选项。
支持USB总线供电操作。
的1 ，2或4位像素深度被包装到更快的字节
艺术线条和低像素的深度图像的扫描。
支持3通道的CCD和1路CIS传感器。
3 （ R，G和B）的12位用户可编程的伽马校正
表。
兼容多种颜色的线阵CCD和
接触式图像传感器（ CIS ） 。
使用48MHz的外部晶振运行。
内部带隙基准电压源。
100引脚TQFP封装
应用
彩色平板式文档扫描仪
色单张纸文档扫描仪
关键的特定连接的阳离子
模拟数字转换器解决方案
最大像素转换率
A4彩色150DPI扫描时间
A4彩色300dpi的扫描时间
A4彩色600dpi的扫描时间
电源电压
- LM9831
- LM9831 DRAM I / O
典型工作电流消耗
14位
6MHz
＆ LT ; 10秒
<40秒
<160秒
+ 4.75V至+ 5.25V
2.85至+ 5.25V
134mA
特点
14位ADC进行数字化以高达6Mpixels /秒（2M RGB像素/秒）。
数字像素处理提供了1200 ， 800 ， 600 ， 400 ， 300 ，
200 ， 150和100dpi的从1200dpi的水平分辨率
传感器和600 ，400， 300 ，200， 150 ，100， 75 ，和50DPI
从600dpi的传感器的水平分辨率。
提供1 dpi的增量50-2400dpi垂直分辨率。
像素速率误差校正增益（着色）和失调误差。
支持4或16兆外部的DRAM 。
多CCD时钟速率使得CCD时钟匹配
扫描分辨率和像素深度为最大扫描速度。
LM9831扫描系统框图
+24V
USB
PORT
2
1-3
2-6
照明
30
1-3
48MHz的晶振
DRAM
可选的串行
EEPROM
2
8
CCD / CIS
MISC
I / O
动力
晶体管
步进
汽车
LM9831CCVJD
TRI- STATE是美国国家半导体公司的注册商标。
1999美国国家半导体公司
1
www.national.com
绝对最大额定值
（注1 & 2 ）
正电源电压（V = V
A
=V
D
=V
DRAM
)
相对于GND = AGND = DGND
6.5V
对任何输入或输出引脚电压
-0.3V到V
+
+0.3V
在任何引脚输入电流（注3 ）
±25mA
包输入电流（注3）
±50mA
在T封装散热
A
= 25°C
（注4 ）
ESD易感性（注5 ）
人体模型
2000 V
机器型号
250 V
焊接信息
红外线10秒（注6）
235°C
储存温度
-65 ° C至+ 150 °
+
工作额定值
（注1 & 2 ）
工作温度范围
T
民
≤T
A
≤T
最大
LM9831VJD
0°C≤T
A
≤+70°C
+ 4.75V至+ 5.25V
V
A
电源电压
V
D
电源电压
+ 4.75V至+ 5.25V
+2.85V
≤
V
DRAM
≤
V
D
+100mV
V
DRAM
电源电压
|V
A
-V
D
|
≤
100mV
输入电压范围
-0.05V至V
+
+ 0.05V
电气特性
以下规格适用于AGND = DGND = 0V ，V
A
=V
D
=V
DRAM
=+5.0V
DC
,
f
水晶
= 48MHz的。
黑体字限额适用于对于T
A
=T
J
=T
民
给T
最大
;所有其他限制牛逼
A
=T
J
= 25°C 。 （注8 ，第9 ， & 10 ）
符号
参数
条件
典型
（注9 ）
范围
（注10 ）
单位
（限量）
全信道特性（在12位LSB的单位，除非另有说明）
分辨率，无失码
DNL
微分非线性
V
DRAM
=3.3V
V
DRAM
=3.3V
包括基准电压源
变化，增益设置= 1
14
-0.47
+0.95
-3.2
+2.6
8192
12
-1
+2.4
-12.6
+7.3
7412
9300
-34
+76
-80
+31
-75
+26
位（分钟）
的LSB （最小）
LSB （最大值）
的LSB （最小）
LSB （最大值）
的LSB （最小）
LSB （最大值）
毫伏（分钟）
毫伏（最大）
毫伏（分钟）
毫伏（最大）
毫伏（分钟）
毫伏（最大）
INL
积分非线性误差（注11 ）
模拟通道增益常数
器（ADC码/ V）中，称为14位。
预升压模拟通道偏移误差
C
V
OS1
V
OS2
V
OS3
26
前PGA模拟通道偏移误差
-30
后PGA模拟通道偏移误差
-26
粗糙的色彩平衡PGA特性（配置寄存器3B，3C和3D ）
单调性
G
0
（最小PGA增益）
G
31
（最大PGA增益）
X3提升增益
PGA设置= 0
0.93
5
0.90
0.96
2.95
3.05
2.85
3.04
-0.6
+0.9
位（分钟）
V / V（分钟）
V / V（最大值）
V / V（分钟）
V / V（最大值）
V / V（分钟）
V / V（最大值）
％ （分钟）
％（最大值）
PGA值= 31
X3升压设置在
（增益寄存器位B5设置）
3.00
2.94
增益误差在任何增益（注13 ）
静态偏置DAC特性（配置寄存器38 ， 39 ，和3A ）
单调性
偏移DAC LSB大小
偏移DAC调整范围
PGA增益= 1
PGA增益= 1
2
0.3
6
9
±278
6
12
±256
位（分钟）
毫伏（分钟）
毫伏（最大）
毫伏（分钟）
www.national.com
电气特性
（续）
以下规格适用于AGND = DGND = 0V ，V
A
=V
D
=V
DRAM
=+5.0V
DC
,
f
水晶
= 48MHz的。
黑体字限额适用于对于T
A
=T
J
=T
民
给T
最大
;所有其他限制牛逼
A
=T
J
= 25°C 。 （注8 ，第9 ， & 10 ）
符号
参数
条件
典型
（注9 ）
范围
（注10 ）
单位
（限量）
为全面指定的精度和动态范围（注12 ） CCD / CIS源要求
传感器的最大输出信号
LM9831模拟前端之前的幅度
结束饱和
增益= 0.933
增益= 3.0
增益= 9.0
1.9
0.6
0.19
V
V
V
V
CCDPEAK
模拟输入特性
平均OS
R
， OS
G
， OS
B
输入电流
OS
R
， OS
G
， OS
B
输入电流
内部电压基准源的特性
V
带隙
V
REF LO
V
REF MID
V
REF HI
V
法规
器
CDS启用， OS = 3.5V
DC
CDS残疾人， OS = 3.5V
DC
±3
±26
±30
nA
μA（最大值）
电压基准输出电压
负基准电压输出
中点参考输出电压
积极的参考输出电压
USB I / O电压调节器
1.23
V
REF MID
-1.0
V
A
/2.0
V
REF MID
+1.0
3.4
V
V
V
V
V
DC和逻辑电气特性
以下规格适用于AGND = DGND = 0V ，V
A
=V
D
=V
DRAM
=+5.0V
DC
除非另有说明，否则
f
水晶
= 48MHz的。
黑体字限额适用于对于T
A
=T
J
=T
民
给T
最大
;所有其他限制牛逼
A
=T
J
= 25°C 。 （注8 ，第9 ， & 10 ）
符号
参数
条件
典型
（注9 ）
范围
（注10 ）
单位
（限量）
数字输入特性为D0 - D15 （ DRAM接口）
V
IN(1)
V
IN(0)
I
IN
C
IN
逻辑“1”输入电压
V
DRAM
=5.25V
V
DRAM
=3.6V
V
DRAM
=4.75V
V
DRAM
=2.85V
±0.1
5
2.0
2.0
0.8
0.8
V（分钟）
V（分钟）
V（最大值）
V（最大值）
A
pF
逻辑“0”输入电压
输入漏电流
输入电容
数字输入特性PAPER SENSE 1-2 ， MISC I / O 1-6 ， SDA ， BUS POWER， CRYSTAL / EXT CLOCK ， 24/48 ， RESET ，
CMODE
V
IN(1)
V
IN(0)
I
IN
C
IN
逻辑“1”输入电压
逻辑“0”输入电压
输入漏电流
输入电容
V
D
=5.25V
V
D
=4.75V
±0.1
5
2.0
0.8
V（分钟）
V（最大值）
A
pF
数字输入特性为D +，D-
V
IN(1)
V
IN(0)
I
IN
C
IN
逻辑“1”输入电压
逻辑“0”输入电压
输入漏电流
输入电容
V
D
=5.25V
V
D
=4.75V
±0.1
5
2.0
0.8
V（分钟）
V（最大值）
A
pF
3
www.national.com
DC和逻辑电气特性
（续）
以下规格适用于AGND = DGND = 0V ，V
A
=V
D
=V
DRAM
=+5.0V
DC
除非另有说明，否则
f
水晶
= 48MHz的。
黑体字限额适用于对于T
A
=T
J
=T
民
给T
最大
;所有其他限制牛逼
A
=T
J
= 25°C 。 （注8 ，第9 ， & 10 ）
符号
参数
条件
典型
（注9 ）
范围
（注10 ）
单位
（限量）
数字输出特性D0 - D15 ， A0 -A9 ， RD ， WR ， RAS ， CAS （ DRAM接口）
V
OUT(1)
V
OUT(0)
逻辑“1”输出电压
V
DRAM
= 4.75V ，我
OUT
=-4mA
V
DRAM
= 2.85V ，我
OUT
=-4mA
V
DRAM
= 4.75V ，我
OUT
=4mA
V
DRAM
= 2.85V ，我
OUT
=4mA
2.4
2.4
0.4
0.4
V（分钟）
V（分钟）
V（最大值）
V（最大值）
逻辑“0”输出电压
数字输出特性的A，B ， A，B
V
OUT(1)
V
OUT(0)
逻辑“1”输出电压
V
DRAM
= 4.75V ，我
OUT
=-10mA
V
DRAM
= 2.85V ，我
OUT
=-10mA
V
DRAM
= 4.75V ，我
OUT
=4mA
V
DRAM
= 2.85V ，我
OUT
=4mA
2.4
2.4
0.4
0.4
V（分钟）
V（分钟）
V（最大值）
V（最大值）
逻辑“0”输出电压
数字输出特性MISC I / O 1-6 ， TR1 ， TR2 ， O1，O2 ， RS ， CP1 ， CP2 ， LAMP
R
， LAMP
G
， LAMP
B
V
OUT(1)
V
OUT(0)
逻辑“1”输出电压
逻辑“0”输出电压
V
D
= 4.75V ，我
OUT
=-4mA
V
D
= 4.75V ，我
OUT
=4mA
2.4
0.4
V（分钟）
V（最大值）
数字输出特性为D +，D-
V
OUT(1)
V
OUT(0)
逻辑“1”输出电压
逻辑“0”输出电压
V
D
= 4.75V ，我
OUT
=-1mA
V
D
= 4.75V ，我
OUT
=3mA
2.4
0.4
V（分钟）
V（最大值）
水晶，水晶OUT特点
XTAL
DC OUT
XTAL
AC OUT
CRYSTAL OUT偏置电平（偏移）
CRYSTAL OUT幅度
f
水晶
= 48MHz的
0.8
0.8
V
V
P-P
电源特性
I
A
I
D
模拟电源电流
(V
A
销）
数字电源电流
(V
D
销）
DRAM电源电流
(V
DRAM
销）
操作
暂停
操作
暂停（包括I
DRAM
)
工作，V
DRAM
= 5V
工作，V
DRAM
= 3V
暂停
87
1
37
14
10
5
14
137
毫安（最大）
μA（最大值）
毫安（最大）
μA（最大值）
毫安（最大）
毫安（最大）
μA（最大值）
50
I
DRAM
21
14
4
www.national.com
AC电气特性
以下规格适用于AGND = DGND = 0V ，V
A
=V
D
=V
DRAM
=+5.0V
DC
除非另有说明，否则
f
水晶
= 48MHz的， MCLK除法= 1.0 （除非另有说明）中，f
MCLK
= f
水晶
/ MCLK分压器，女
ADC CLK
= f
MCLK
/8,
C
L
（数据总线负载） = 20pF的/针。
黑体字限额适用于对于T
A
=T
J
=T
民
给T
最大
;所有其他限制牛逼
A
=T
J
= 25°C 。 （注8 ，第9 ， & 10 ）
符号
参数
条件
DRAM时序（图1 ）
t
RD设置
t
RD HOLD
t
WR设置
t
WR保持
数据有效到RD上升沿
数据后RD上升沿有效
数据WR下降沿之前有效
数据后， WR上升沿有效
V
DRAM
=5.0V
V
DRAM
=3.3V
26
35
0
5
10
NS （分钟）
NS （分钟）
NS （分钟）
NS （分钟）
NS （分钟）
典型
（注9 ）
范围
（注10 ）
单位
（限量）
注1 ：
最大极限值是指超出这可能会损坏设备的限制。工作额定值表明该设备是功能性的条件下，
但不保证特定的性能极限。关于规范保证和测试环境，请参阅电气特性。保证规格适用
仅对于列出的测试条件。一些性能特性可能会降低，当设备未列出的测试条件下操作。
注2 ：
所有电压相对于GND = AGND = DGND = 0V时测得，除非另有说明。
注3 ：
当输入电压（V
IN
）在任何引脚超过电源（V
IN
<GND或V
IN
＆ GT ; V
A
或V
D
），电流在该针应该限制25mA的。该50毫安
最大包的输入电流限制销可以同时安全地超过电源为25mA的输入电流，以2的数量。
注4 ：
最大功耗必须在高温下会减小，由T决定
J
最大，
Θ
JA
和环境温度，T
A
。的最大允许
在任何温度下能够耗散功率为P
D
= (T
J
马克斯 - T的
A
) /
Θ
JA
. T
J
最大= 150℃，此设备。的典型热阻（ Θ
JA
）这部分的基板安装时
53 ° C / W
.
注5 ：
人体模型， 100pF电容通过1.5kΩ电阻放电。机模型， 200pF的电容通过一个0Ω电阻放电。
注6 ：
见AN- 450“表面贴装方法及其对产品可靠性的影响”或标题为“表面贴装”在任何国家半导体线性发现
数据手册焊接面的其他方法安装设备。
注7 ：
两个二极管钳位在OS模拟输入到
AGND
和
VA
如下所示。这个输入保护，结合外部钳位电容器和输出
传感器的阻抗，以防止损坏从瞬变电期间的LM9831 。
VA
OS输入
与内部
电路
AGND
注8 ：
为了获得最佳性能，这是必需的，所有电源引脚可以从在每个电源引脚单独的旁路电容相同的电源供电。
注9 ：
标准被定在T
J
=T
A
= 25 ，女
水晶
= 48MHz的，代表最可能的参数指标。
注10 ：
测试的范围，保证国家的AOQL （平均出厂质量水平） 。
注11 ：
积分线性误差被定义为模拟值的偏差，表示为LSB ，从最适合ADC的实际传递函数的直线。
注12 ：
V
REF
被定义为在CCD的OS电压为以下复位馈通脉冲的基准周期。 V
白
被定义为峰值的CCD的像素输出电压为
白色（满刻度）的图像相对于参考电平，V
REF
. V
RFT
被定义为高于V的峰值正偏差
REF
的复位馈通脉冲。最大
像素到像素的V可纠正范围
白
变化被定义为V中的最大变化
白
（由于PRNU ，光源强度变化，光学等） ，该
LM9831可以纠正利用其内部PGA 。
CCD输出信号
V
RFT
V
REF
V
白
注13 ：
收益
PGA的增益误差是测量的增益为任何的PGA码，并通过使用公式计算出的理想增益之间的最大差
V
= G + X PGA的代码，其中X =
(
G
–
G
)
32 .
---
-
--------------------------
-
-----
-
31
0 31
0
PGA
V
32
5
www.national.com
QQ：2880707522 复制
