HDMI的布線(xiàn)對HDMI轉換器最為重要

HDMI已經(jīng)迅速成為全世界消費電子產(chǎn)品的標準數字接口。從DTV到DVD，各種具有 HDMI接口的產(chǎn)品在世界各地隨處可見(jiàn)，為最終消費者帶來(lái)更加干凈、清晰的數字體驗。最新版的HDMI標準(v1.3a)可使DTV顯示甚至比 HDTV標準還要清晰的影像。但在同一個(gè)顯示上要連上那么多個(gè)不同的影音設備，不斷的插拔HDMI線(xiàn)真的會(huì )有很大的不便，于是最近市面上出現多了很多HDMI轉換器。

HDMI的結構(圖1)是需要傳送四對的差動(dòng)信號，構成TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，最小化傳輸差分信號)的數據信號與時(shí)鐘信號。在最新的HDMI標準，TMDS時(shí)鐘頻率要求達到340MHz，所以在PCB線(xiàn)設計上要克服高頻相互擾不是那么容易，這亦為何在市場(chǎng)上看到的HDMI的產(chǎn)品有良莠不齊的現象出現，特別是在HDMI轉換器。 以一個(gè)普通的轉換器為例，它們最少有4輸入，1輸出，那等同是5個(gè)HDMI接口的線(xiàn)要在一塊板子上放。接口之間相互擾會(huì )更難把握。更何況在一些更大型的轉換器(如： 8入1出，4入2出)，它們的布線(xiàn)設計就更需要有經(jīng)驗的工程師才可完成。

圖1 HDMI結構圖

HDMI的PCB(印制電路板)線(xiàn)要點(diǎn)主要是阻抗特性的控制，要點(diǎn)如下:
*每一對TMDS 線(xiàn)應該要達到50歐姆對電源層和接地層的阻抗特性，每2對TMDS線(xiàn)之間相亙阻抗特性應該要達到100歐姆。阻抗特性的不同會(huì )造成信號的失真, 影響傳輸的良率。
*3對TMDS數據信號線(xiàn)盡量減少過(guò)孔, 保持在同一個(gè)層面上如面層或者是底層(圖2)。
*放置TMDS數據信號線(xiàn)的PCB層要保持在電源層或者是接地層上, 盡可能避免跨越任何其它的信號線(xiàn)或與電源線(xiàn)/接地線(xiàn)在同一層面上太接近(圖3)。

圖2 TMDS線(xiàn)要點(diǎn)

圖3 HDMI 轉換器操作方塊圖

另外，在轉換器的芯片上，輸出電流的驅動(dòng)的能力亦可對設計有所幫助。如圖3所用上的Intersil ISL54100，在最大的驅動(dòng)電流下可以傳送超過(guò)30米以上的距離，而時(shí)鐘的重建亦可提升轉換器的兼容性，這是因為不同的HDMI設備輸出的信號強弱不一，信號弱的話(huà)就沒(méi)法在電視上識別出來(lái)。所以輸入時(shí)鐘的重建可以大大改善產(chǎn)品的傳輸距離和兼容性。

結語(yǔ)

HDMI轉換器的設計雖然看上去好象是很簡(jiǎn)單，沒(méi)有多少電子器件，但是要做到兼容性高，符合現在高清影音格式標準的話(huà), 那就需要對HDMI有很深的認識。不管是PCB的線(xiàn)，芯片的驅動(dòng)能力，靜電保護， 軟件的設計等都是有規格要符合。特別是要考慮到HDMI認證的通過(guò)。這里每一樣都有機會(huì )讓你的測試造成失敗。當然如本文標題說(shuō)，HDMI的布線(xiàn)對HDMI轉換器最為重要，不把HDMI線(xiàn)設計好，單是造PCB樣機測試，已經(jīng)可以把所有的時(shí)間掏空了。

參考文獻：
1. HDMI Specification 1.3a (http://www.hdmi.org)
2. ISL54100 Datasheet (http://www.intersil.com)