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HDMI接口的PCB设计

2020-02-18 16:57 来源:面包板社区 作者:

1、定义HDMI接口的PCB设计

HDMI的全称是“HighDefinitionMultimedia”,即:高清多媒体接口。HDMI在引脚上和DVI兼容,只是采用了不同的封装。与DVI相比。HDMI可以传输数字音频信号,并增加了对HDCP的支持,同时提供了更好的DDC可选功能。HDMI远可传输15米,足以应付一个1080p的视频和一个8声道的音频信号。HDM1支持EDID、DDC2B,因此HDMI的设备具有“即插即用”的特点,信号源和显示设备之间会自动进行“协商”,自动选择合适的视频倍频格式。一对时钟差分,三对数据传输差分。

HDMI接口的PCB设计

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2、走线设计要求

尽可能使HDMI连接器和器件之间的电气长度保持短,从而使衰减小化。深圳学PCB就找凡亿教育为了使差分信号正常传输,一个差分对的两走线间距必须在整个走线轨迹上上保持一致。否则,间距变化就会引起磁场耦合不平衡,从而降低磁场消除的效果,造成EMI增加。推荐线宽间距比为1:1<W:S<1:2。因为不同电气长度的走线会引起信号之间的相移,也会导致严重EMI,理想情况下,四对差分走线走线长度应该相等,保证信号传输的时序匹配。下图显示了相等及不同长度走线的逻辑状态。

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b、差分等长绕线Gap宽度满足4W,A的长度为线宽的3倍。

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邻近GND层走线,空间足够的情况下进行包地处理。包地线离差分线间距满足差分线宽的3倍(中心到中心),铺铜离差分线20mil。

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信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供近的回路。

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3、阻抗设计要求

差分阻抗控制为100欧姆(+/-10%),单端走线控制50欧姆。

PCB设计的目的在于尽可能将非连续性阻抗小化,从而消除反射并保持信号完整。剩下的不可避免的非连续性应集中在一起,也就是说将这一区域的面积应保持较小,并尽可能的紧密放置。这一想法就是将各个反射点集中在某个区域,而不是将其分布在整个信号路径里(具体可见等长修正方式)。

可能发生非连续性的位置为:

A、HDMI连接器焊盘同信号线迹相遇处;

B、信号线迹碰到过孔、电阻器组件盘或IC引脚处;

C、信号对被分离以围绕一个物体布线的地方;

信号线的匹配电阻起防ESD作用和微调阻抗用途,PCB设计技术,年薪20万推荐凡亿教育通常靠近插座放置,但是两个电阻必须是并排放置,不要一前一后。

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使用坚实的电源层和接地层来实现100Ω阻抗控制,以及电源噪声小化。即差分走线下面应该是完整的参考平面,尽量避免跨分割的情况出现。尽可能使用尺寸小的信号线过孔和HDMI连接器焊盘,因为其对100差动阻抗产生的影响较小。较大的过孔和焊盘可能会导致阻抗下降。推荐使用过孔8mil/16mil,或者8mil/18mil。

4、ESD处理

ESD器件一定要靠近HDMI的端子放置。但也不要放置太近,考虑工艺要求,避免在焊接HDMI座子的时候容易造成HDMI焊盘与ESD器件焊盘连锡的情况。间距为一个烙铁头的厚度即可(一般为1.5mm)。

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