HDMI(高清多媒体接口)是一种全数字化视频和声音发送接口,可以发送未压缩的音频及视频信号,广泛应用如消费类产品上,如机顶盒、DVD播放器、个人计算机、电视、游戏主机、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。
HDMI接口作为一种热插拔端口,其设计易受到静电放电的损害,造成内部芯片的损坏,尤其是在与用户终端或带电电缆的连接过程中。普通的防护方案或许会对数据的传输造成一定影响,随着消费类电子产品需求的持续增长,对ESD保护器件性能加强的需求也越来越强烈。此方案采用集成四通道保护、超低容值、低漏电的ESD静电防护器件,在不影响数据传输的前提下满足HDMI兼容性测试规范(CTS)的信号完整性和阻抗要求,让后端的电路得到有效防护。
HDMI的ESD防护电路
针对每条差分线承受的最大3.3V工作电压,特别是在极高速数据传输环境下,ESD防护器件的作用显得尤为关键。ESD防护在瞬态事件突发时,需凭借超低线间电容来维持电路安全,同时丝毫不减损信号的纯净度与完整性。鉴于TVS与电路并联的布局,遭遇ESD冲击时,电路承受的电压即等同于ESD防护器件的钳位电压,故确保钳位电压尽可能低。因此,理想的保护器件应兼具低ESD峰值钳位电压和低动态电阻的优越特性,以有效限制电压尖峰并减少能量损耗。这对HDMI在选择ESD防护器件时需要考虑如下要求:
1、确保信号完整性,实现极高的二极管开关速度和极低的线电容;
2、经过若干次ESD冲击后,防护性能不退化且泄漏保持在较低水平;
3、器件封装尺寸小,PCB设计空间充足;
4、PCB设计层面,对RF(射频)信号的布线进行优化,实现高效封装布局;
浪拓电子为HDMI 2.0接口提供了两种不同封装的防护器件,专为保护该接口的高速差分线路而设计,型号分别为BV-FK03U4CB和BV-SRV05-4。其结电容仅有0.4pF,可保护四条高速数据线。它的工作电压为 5 V,最小击穿电压为 6V,符合IEC 61000-4-2 (ESD) 规范,在 ±15kV(空气)和 ±8kV(接触)下提供瞬变保护。
由于一个BV-FK03U4CB可以保护两个差分数据对,因此可以使用两个BV-FK03U4CB 来保护三个 TMDS 通道和一个 TMDS 时钟通道,而BV-SRV05-4可用于防护DDC时钟和数据通道。该器件的流通式封装设计简化了 PCB 布局,减少布线过程中的不连续性,促进了信号完整性和系统稳定性的提升。
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