傳統上，要求在高速接口上增加信號隔離是一項非常重要的任務(wù)。一般超過(guò)250 Mbps的數據速率超出了光耦和大多數數字隔離器的能力。
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對于一個(gè)視頻鏈路，在60Hz下傳輸24位顏色，分辨率為1920×1080（1080p）。如果要對這個(gè)視頻鏈路進(jìn)行信號隔離，我們需要4.4 Gbps總帶寬的隔離器，才能保證視頻的流暢傳輸。
銅介質(zhì)到光纖的轉換需要一個(gè)串行器、一個(gè)反串行器和電-光轉換器。同時(shí)要求光纖具有足夠的帶寬。這種方案速度快，傳輸距離長(cháng)，可以長(cháng)距離傳輸4K視頻，但是相對的成本也非常高。
圖 1 HDMI信號到光纖 (圖片來(lái)源于A(yíng)DI)
當然使用標準數字隔離器也可以實(shí)現。我們以每個(gè)標準數字隔離器150 Mbps的速度運行。該方案還需要一個(gè)串行器、一個(gè)解串器，如果要實(shí)現4.4 Gbps的總帶寬，相當于需要30多個(gè)標準數字隔離器。顯然，這種方案不太合理，我們就不繼續討論下去了。
圖 2 HDMI信號到數字隔離器 (圖片來(lái)源于A(yíng)DI)
專(zhuān)用的芯片可以解決這個(gè)問(wèn)題比如，使用ADI ADN4654系列低電壓差分信號(LVDS)數字隔離器
圖 3 HDMI信號到千兆LVDS隔離器 (圖片來(lái)源于A(yíng)DI)
通過(guò)利用ADN4654的千兆數據速率，可以降低系統的復雜性，并且僅使用兩片ADN4654即可實(shí)現4.4 Gbps帶寬。每個(gè)設備有兩個(gè)通道，總共有四個(gè)通道，每個(gè)通道上的工作速率可以高達1.1 Gbps。
ADN4654 Demo 板
EVAL-CN0422-EBZ是一塊即插即用，針對HDMI 1.3a端口，可實(shí)現信號隔離。iCoupler?隔離技術(shù)結合在一起，通過(guò)絕緣屏障傳輸必要的電源和高速視頻及控制信號。
圖 4 ADN4654 Demo板 EVAL-CN0422-EBZ (圖片來(lái)源于A(yíng)DI)
HDMI 1.3a協(xié)議中的視頻數據通過(guò)四個(gè)TMDS(最小化傳輸差分)通道傳輸：三個(gè)數據通道（對應紅綠藍）和一個(gè)時(shí)鐘通道。每個(gè)車(chē)道必須單獨隔離。
圖 5 HDMI視頻數據四個(gè)TMDS通道傳輸
如圖6，雖然TMDS與LVDS (低電壓差分)稍有不同，但可以使用CML（電流模式邏輯），即一些簡(jiǎn)單的無(wú)源組件來(lái)實(shí)現與LVDS兼容設備的兼容性。
圖 6 使用簡(jiǎn)單的無(wú)源組件來(lái)實(shí)現TMDS與LVDS兼容 (圖片來(lái)源于A(yíng)DI)
這些無(wú)源組件與兩個(gè)雙通道千兆ADN4654隔離LVDS收發(fā)器結合使用，以隔離四個(gè)TMDS通道?？蓪?shí)現高達110 MHz的像素時(shí)鐘頻率，以60 Hz的幀速率支持720 p分辨率。
使用信號隔離的方法，可以延長(cháng)HDMI的傳輸距離。特別是利用專(zhuān)用信號隔離芯片，可以有效地將HDMI源端和HDMI接收端之間能夠安全、無(wú)噪連接，提供了隔離高帶寬接口的新選項。
文章來(lái)源：得捷電子DigiKey
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