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              HDMI接口需注意的PCB板可制造性設計問題

              時間:2023-08-18 人氣:160


                                                    HDMI接口需注意的電路板可制造性設計問題






              HDMI接口的常見類型




              HDMI連接器件最高數據傳輸速度為48Gbit/s,無需在信號傳送前進行D/A或者A/D轉換。大家可以了解下常見的五種接口類型。



              01

              HDMI A Type

              HDMI A Type是使用最廣泛的一種,采用19pin,寬度和厚度分別為13.9毫米、4.45毫米,它類似于DVI Single-Link傳輸,在我們日常生活中使用的絕大部分影音設備都有這個接口。



              02

              HDMI B Type1692370354130275.png

              此類型的HDMI比較少見,它主要用于專業級的場合,采用29pin,寬度有21毫米,在傳輸速率上,HDMI B Type具備有兩倍的HDMI A type數據傳輸能力,相當于DVI Dual-Link。



              03

              HDMI C Type1692370354113342.png

              HDMI C Type一般我們稱為Mini HDMI,它主要為小型設備設計,同樣采用19pin,但寬度只有10.42毫米,厚度有2.4毫米,比較小巧,它主要應用在便攜式設備上。



              04

              HDMI D Type

              HDMI D Type俗稱Micro HDMI,它基于Mini HDMI的基礎進一步縮小,同樣采用19pin,寬度只有6.4毫米,厚度2.8毫米,類似于Mini USB接口。



              05

              HDMI E Type1692370355128637.png

              HDMI E Type主要用于車載娛樂系統的音視頻傳輸,由于車內環境的不穩定性,HDMI E Type在設計上具備抗震性、防潮、耐高強度、溫差承受范圍大等特性。

              這幾種HDMI接口之間并沒有做到完全的兼容,也就是說A型頭不能通過轉接設備連接到B型頭,B型頭又不能轉接成C型頭,不過由于A型頭和C型頭僅僅是物理尺寸不一樣,他們之間是可以通過轉換設備實現兼容的。1692370355979213.png





              HDMI接口的引腳定義




              以HDMI A Type為例 ↓ ↓ ↓

              當信源設備和接收設備通過HDMI線連接后,會首先接通1-17、19管腳,最后再連接第18管腳。

              當接收設備第18管腳被連通,并接收到+5V電壓時,會把第19管腳的HPD信號變為高電頻,通知源端可以開始接收帶有接收端設備各種信息的E-EDID數據(增強型擴展顯示識別數據),此時源端則可以開始通過DDC(顯示數據通道)接收E-EDID信息。

              至此,源端和接收端之間的初始化完畢,并在二者之間建立了一條數據通道。在此通道建立以后,設備是否能夠自動跳轉到HDMI發送/接收狀態,則需要由設備本身的軟件來進行控制。






              HDMI接口的PCB設計




              HDMI座子盡可能達到與芯片之間距離最短,從而使衰減達到最小化。為了使差分信號正常傳輸,不同電氣長度的走線會引起信號之間的相移,也會導致嚴重EMI問題,理想情況下,四對差分走線長度應該相等。

              01

              ESD保護器件一定要靠近HDMI的座子放置,且采用小封裝的上拉電阻和ESD保護器件,小的焊盤的封裝在阻抗上具有更小損耗。

              02

              信號線的匹配電阻,起防ESD作用和微調阻抗用途,通??拷遄胖?,兩個電阻須并排放置。

              03

              差分線的阻抗標準是100歐(+/-10%),四對差分線之間的誤差為10mil,對內差分線的誤差為5mil,四對差分線的間距要保證在15mil以上。

              04

              鄰近GND層走線,換層打孔處需添加回流地過孔,過孔就近打孔原則,使ESD保護器件、過孔和上拉電阻之間的Stub盡可能的短。

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              HDMI接口PCB設計的可制造性檢查




              1

              阻抗線

              在制造過程中阻抗線的公差是+/-10%,普通走線一般是+/-20%,阻抗線要求更加精確,因此阻抗線設計最好大于普通線最小的制成能力。

              2

              阻焊開窗

              HDMI有貼片引腳,也有插件引腳,檢查HDMI器件要注意的是引腳不能漏開窗,再則就是貼片引腳的阻焊橋,開窗的阻焊橋需大于4mil,否則不同網絡的引腳容易連錫短路。1692370623193997.png

              3

              引腳槽孔

              HDMI的插件引腳孔一定要注意,引腳槽孔經常會出現漏引腳孔的問題發生,漏引腳孔一般都是在轉生產文件時,引腳槽孔在另外一層導致漏轉引腳槽孔,造成缺引腳孔無法

              插件。


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